區塊鏈和比特幣的基本概念和技術原理
- 背景:
比特幣的發展歷程
自從2009年一個自稱中本聰（對，是日本人...）的人在一個隱祕的密碼學討論組上發佈了一篇叫做《比特幣：一種點對點的電子現金系統》的報告，比特幣就出現了，並且得到了越來越多人的關注。比特幣從最初的幾分錢到現在上萬元的價格一路上漲，價格有過猛漲，有過大跌，但是價格的總體趨勢是不斷增加的。挖礦由一開始的個人電腦到後來的礦機，再到後來的礦池也經過了幾代的發展。政策上得到了一些國家的支持，也有一些國家反對，還有一些國家對比特幣的態度很曖昧。最有意思的是，2010年5月21日，在第一次比特幣交易中，佛羅里達程序員Laszlo Hanyecz用1萬BTC購買了價值25美元的披薩優惠券，這些比特幣在最近價值已經上億了。這些都見證了比特幣神奇的發展歷史。
- 區塊鏈的前世今生
雖然比特幣沒有完全得到各國政府的認可，也並不是一個標準的金融組織，但是比特幣十幾年如如一日的挖礦活動從來沒有停止過，比特幣交易隨時隨地都在進行，無疑是一個成功的金融產品，從技術上，比特幣的每一項技術點，例如：非對稱密碼學、P2P網絡、共識機制、智能腳本等，都不是創新，但是這些技術組合形成的比特幣就是一個大大的創新。
由於比特幣的成功，比特幣的核心技術區塊鏈越來越多的得到大家的關注，以至於區塊鏈被認爲是互聯網金融行業的下一個風口，各行各業都在研究區塊鏈，併爲區塊鏈尋找使用場景，有個不恰當的例子，但是很生動，區塊鏈技術就想是一個錘子，滿世界的找釘子，好不容易找到的幾個釘子，一看還是螺絲釘，還得換成螺絲刀才行，不過非得要用錘子砸進去，也不是不可以，就是有點費力氣。
上面這個例子生動的說明了區塊鏈技術的現狀，比如，有的企業裏面使用區塊鏈做存儲、有的企業裏面使用區塊鏈做客戶的賬務、也有的公司裏面使用區塊鏈保存電子資產，這些都是在爲區塊鏈找場景，雖然區塊鏈還沒有得到全面的應用，但是無疑區塊鏈在金融領域已經初露頭角。
另外一個現象是很多公司爲了炒作新概念，聲稱產品使用了區塊鏈，例如某某電子資產公司使用了區塊鏈，仔細瞭解，人家使用的私有鏈，這讓人覺得匪夷所思，私有的區塊鏈是爲了提高性能，肯定不是，區塊鏈最難說清楚的就是性能，那是安全，私有的安全在於私有產品的建設，不在於是否使用區塊鏈，那麼私有鏈的使用是爲了什麼呢？這裏讀者可自行YY。
實際上，區塊鏈分爲共有鏈、私有鏈和聯盟鏈，共有鏈對參與的節點沒有限制，整個系統運行在公網上，沒有中央機構的控制，自由發展，自發組織，典型的案例就是比特幣；私有鏈，顧名思義就是一個組織內部運行的區塊鏈系統，這種系統運行在組織內，很難保證去中心化，在一個組織內本身就是個中心化的產物，因此，我一直認爲凡事私有鏈都不要說具有去中心化的特點；聯盟連，這是筆者最看好的一種形式，
-
核心要點
- 比特幣是什麼
比特幣是一種利用點對點技術實現的電子現金系統，它允許一個組織直接與另外一個組織進行在線支付，而不需要中間的權威的清算機構。
在比特幣的世界裏，如果你想擁有比特幣，你需要申請一個比特幣地址，就像你到銀行存款，需要開立一個賬戶，然後，你就擁有這個賬號，有了自己的賬號，你可以向你的賬號存款，別人也可以給你的賬號轉賬，當你需要提款的時候或者給別人轉賬的時候，你需要出示一個能夠打開這個地址的鑰匙，也就是你的私鑰，就像你在ATM上取款的時候需要提供密碼一樣。
與銀行發行的法定貨幣不同，法定貨幣的發行是由各國央行來統一管理的，大家都相信央行是靠譜的，不會記錯賬，也不會被人×××。然而，比特幣的發行並不需要央行這樣的權威機構，它允許一筆交易從一個組織直接結算給另外一個組織，省去了權威機構結算的環節，提高了交易和結算的效率，節省了交易的成本，尤其是跨境交易的成本。
一個點對點的在線交易系統如何保證交易的匿名性、正確性、不可篡改性？又是如何防止雙重支付和防止作弊和×××的呢？
下面的章節將爲大家通過最通俗的語言解開比特幣的神祕面紗，讓你從邏輯上理解比特幣是如何工作的，讓學習比特幣不留死角，讓比特幣的方方面面清晰的呈現在你的腦海裏。
區塊鏈技術的核心要點
本節介紹區塊鏈技術中最核心的幾個要點，這包括：區塊鏈存儲、密匙和地址、解鎖腳本、挖礦過程、共識機制、P2P網絡等。
- 區塊鏈是如何存儲的？
對於一個現金賬戶系統，首先要解決的是如何記賬，把賬記在哪裏，賬戶如何存儲等。例如，你在中國銀行存款，中國銀行爲你開立賬戶，你的賬戶就存儲在中國銀行的服務器上，而你在建設銀行存款，建設銀行爲你開立賬戶，你的賬戶就存儲在建設銀行的服務器上。如果你需要轉賬給同一個銀行的其他人的賬戶，你需要通過這個銀行爲你轉賬和結算，如果你需要轉賬給其他銀行的其他人的賬戶，你需要通過銀聯爲你轉賬和結算，儘管一個普通用戶感知不到如此多的過程，不過這些步驟確實是存在的，從這個過程中我們看到記賬的賬戶系統是專用的，是中心化的，歸某一個組織所有並維護，通常這個組織是權威的、可信賴的。
而比特幣並沒有中心化的記賬系統，而是通過分佈式的區塊鏈來記載比特幣的擁有權和交易信息。每個比特幣的參與者都擁有一份相同的區塊鏈副本，區塊鏈包含着多個隨着時間排序的塊，後一個塊通過哈希指針指向前一個塊，形成一個鏈，從鏈的頂端通過這個指針，可以一直找到底端第一個塊，第一個塊成爲創世紀塊。每個區塊記錄着前一個區塊的哈希散列值，實際上是前一個節點頭的哈希散列值，如果想改變一個區塊包含的交易，必須改變這個區塊之後所有的交易，由於每個區塊的產生是需要條件和時間的，並且條件相當苛刻（後續會在共識機制相關的文章中詳細說明），因此，一個區塊一旦產生，並且被區塊鏈的節點所接受，並且在這個節點之後又產生了一定數量的區塊，那麼這個區塊基本是不可篡改的。