了解比特币

2017 年，比特币经历了爆炸式增长，从最初的 1,000 美元到最高的 20,000 美元。整个世界都震惊了，从政府到普通民众。事实是比特币已经并将继续改变世界。

新闻媒体往往只关注其受欢迎程度，而无法回答一些基本问题。

这些问题一一解答，希望能帮助大家了解比特币。

1、非对称加密

了解比特币，就必须了解非对称加密。所谓非对称加密其实很简单，就是加密和解密需要两个密钥：公钥和私钥。公钥是公开的，任何人都可以获取。私钥是保密的，只有所有者才能使用。其他人使用您的公钥加密信息并将其发送给您，您使用您的私钥解密它以获取信息。反过来，你可以用你的私钥加密信息，别人用你的公钥解锁，从而证明信息确实是你发送的，没有被篡改。这称为数字签名。

现在想象一下，如果公钥加密的不是普通信息，而是一笔钱，然后发送给你，会发生什么？

首先，你可以解锁加密包并提取里面的钱，因为私钥在你手中。其次，没有人可以偷钱，因为他们没有你的私钥。因此，支付可以成功。这就是比特币（和其他数字货币）的原理：非对称加密保证了支付的可靠性。由于要支付的钱必须通过私钥提取，所以你是谁并不重要，重要的是谁拥有私钥。如果您有私钥，您只能提取支付给您的钱。

2、比特币钱包

在比特币中，钱不是支付给个人，而是支付给私钥。这是交易匿名的根本原因，因为没有人知道这些私钥背后的人是谁。所以关于比特币交易的第一件事就是你必须拥有自己的公钥和私钥。你去那些在线比特币交易所开一个账户，他们会让你先生成一个比特币钱包。这个钱包不是用来存储比特币的，而是你的公钥和私钥。软件会为你生成这两个密钥并放入钱包中。

根据协议，公钥的长度为 512 位。这个长度不容易传播，所以协议还规定要为公钥生成一个 160 位的指纹。所谓指纹，就是一个比较短，易于传播的哈希值。 160位是二进制，用十六进制写，大概是26到35个字符，比如1BvBMSEYstWetqTFn5Au4m4GFg7xJaNVN2。这个字符串称为钱包地址，是唯一的，即每个钱包的地址必须不同。

当你收到别人的钱时，只要告诉对方你的钱包地址，对方就会到这个地址付款。由于您是该地址的所有者，您将收到这笔钱。由于你是否拥有钱包地址是通过私钥来证明的（具体的证明方法后面会介绍），所以你必须保护好私钥。这是极其重要的。如果你的私钥被盗，你的比特币就会丢失，因为其他人可以使用你的身份，转移钱包里的所有钱。同样，当你支付别人的比特币时，千万不要写错钱包地址，否则你的比特币会被支付给不同的人。

3、交易过程

将整个过程串在一起，看看比特币是如何完成交易的。

交易是从一个地址转移到另一个地址的比特币。由于所有比特币交易记录都是公开的，因此可以找出一个地址拥有多少比特币。因此，可以很容易地验证付款人是否有足够的比特币来完成交易。

问题是如何防止他人以你的名义申报交易。例如，有人声明一笔交易：地址 A 向地址 B 支付 10 个比特币。我怎么知道声明是真实的，声明人是地址 A 的所有者？

比特币协议规定，在申报交易时，除交易金额外，转移比特币的一方还必须提供以下数据。

验证交易是否真实需要三个步骤。

经过以上三个步骤，就可以确定交易是真实的了。

4、交易确认和区块链

确认交易真实性后，交易未完成。交易数据必须在建立之前写入数据库，对方才能真正收到钱。比特币使用称为区块链的特殊数据库。详细介绍请参考我的《区块链科普》一书。

首先，所有交易数据都将发送给矿工。矿工负责将这些交易写入区块链。

根据比特币协议，一个区块的最大大小是1MB，一笔交易大约是500字节，所以一个区块最多可以有1MB。包含超过 2000 笔交易。矿工负责将这 2000 多笔交易打包在一起形成一个区块，然后计算这个区块的 Hash。计算哈希的过程称为挖矿，需要大量的计算，矿工也在竞争。谁先算出哈希，谁就最先在区块链上添加一个新区块，从而享受这个区块的全部收益，而其他矿工将一无所获。

交易一旦写入区块链，就无法撤销。这里需要建立一个概念：比特币不存储在钱包或其他地方，而只存在于区块链上。区块链记录你参与的每一笔交易，你获得了多少比特币，你支付了多少，这样你就可以算出你拥有多少资产。

5、矿工收入

交易的确认离不开矿工。为什么这么多人愿意做矿工：

比特币协议规定，挖出新区块的矿工将获得奖励，从 50 比特币开始（2008 年），然后每 4 年减半，目前（2018 年）为 12.5 比特币。这也是比特币的供给增加机制，流通中的新比特币就是这样诞生的。

奖励每 4 年减半，因此到 2140 年，矿工将没有任何奖励，比特币数量将停止增加。此时，矿工的收入完全取决于交易手续费。所谓交易手续费，就是矿工可以从每笔交易中收取佣金，具体数额由付款人自愿确定。你可以不付钱，也不给矿工一分钱，但那样的话，你的交易将不被处理，也无法被写入区块链并被确认。矿工总是优先考虑费用最高的交易。

目前由于交易数量剧增，手续费上涨，一个区块2000多笔交易的总手续费可以达到3到10个比特币。如果您的费用很低，很可能一周过去了，交易还没有被确认。一个区块的奖励是12.5比特币比特币保存在哪儿，加上手续费，收益相当可观。按照目前的价格，可以达到100万到200万元。想想看，运气好的话，几分钟就可以挖出一个区块，赚到这么多钱，难怪人家都争着去挖。

6、块扩展

比特币协议规定一个区块平均在 10 分钟内诞生。块大小只有 1MB，最多只能包含 2000 多个事务。也就是说，比特币网络每 10 分钟最多只能处理 2000 多笔交易。在转换中，处理速度是每秒 3 到 5 个事务。世界上有那么多比特币交易，但区块链每秒最多只能处理5笔交易，这已经成为制约比特币发展的瓶颈。

长期以来，人们一直呼吁改革比特币协议并提高处理速度。因此诞生了一种称为比特币现金（简称 BCH）的新协议。新货币在其他方面与比特币相同，每个区块从 1MB 增加到 8MB，从而使处理速度提高 8 倍，费用大大降低。该协议是原区块链的一个分叉，所以当时持有比特币的人就相当于一个人收到了等量的BCH。

7、点对点网络

比特币是一个遍布全球的开放网络。只要有服务器，就可以加入网络，成为节点。每个节点都包含了整个区块链（目前超过100GB），节点不断地同步信息。

当您付款时，您的节点会将交易告知另一个节点，直到该交易传遍整个网络。矿工从互联网上收集各种新发生的交易，并将它们打包到区块链中。一旦写入成功，矿工所在节点的区块链将成为最新版本，其他节点将复制新添加的区块，以确保全网区块链一致。最后，你的节点也拿到了最新的区块链，所以你知道你之前的交易已经写入其中，交易确认成功。

在介绍完比特币的基础知识后比特币保存在哪儿，希望你已经了解比特币是什么。