比特币简明指南

在之前的篇章中，我们曾探讨过区块链。区块链应用最广泛的领域是以比特币为代表的加密货币。本文将深入浅出地为大家解析比特币的奥秘。

理解比特币的关键在于掌握其独特的加密方法——非对称加密。简而言之，非对称加密需要用到一对钥匙：一把公钥和一把私钥。

公钥可对外公开，所有人都能获取；而私钥必须严格保密，只有拥有人才能使用。利用公钥加密的信息，只能用对应的私钥解密。反之亦然，利用私钥加密的信息，可以用相应的公钥解密以验证消息完整性。这一过程被称为“数字签名”。

假设公钥用于加密资金转移，那么受益人只需持有私钥即可解密取款。同时，他人无法盗取资金，因为他们没有私钥。这就确保了支付的有效性和安全性。

比特币等数字货币的核心理念便源于此：非对称加密技术保障了支付可靠性。正因为支付过程中由私钥控制，个人身份并不重要，关键在于拥有私钥。

谈到比特币交易，就必须提到“比特币钱包”。实际上，“钱包”并非用来存储比特币，而是用来储存用户的公钥和私钥。

当您开设比特币账户时，平台会让您创建一个“钱包”，其中包含了自动生成的公钥和私钥。公钥的长度较长，为方便传输，通常还会生成一个唯一且较短的哈希值，称为“钱包地址”。

收款时，您只需将钱包地址告知对方即可。因为只有钱包的所有者才有私钥，所以他们会接收到相应款项。然而，您务必要保管好私钥，以免丢失或被盗，否则可能导致资金损失。

比特币交易其实质是从一个地址将比特币转账至另一个地址，从而实现交易目的。由于所有交易记录公开透明，每个地址所持有的比特币数量均可查询，因此很容易验证支付方是否有足够资金完成交易。

此外，在进行比特币交易时，还需提供以下几个关键信息：

前一笔交易的哈希值 (来源)

交易双方的地址

支付方的公钥

由支付方私钥生成的数字签名

为了验证交易的真实性，我们需要采取以下三个步骤：

查找前一笔交易，确认支付方的资金来源。

计算支付方公钥的指纹，确保与支付方地址相符，验证公钥的真实性。

利用公钥解开数字签名，证实私钥的真实性。

通过以上三步，我们可以判断交易是否有效。

确认交易

在确认交易真实性之后，还需要将交易数据写入数据库，使其正式生效，接收方才能真正收到比特币。

比特币采用的特殊数据库叫作区块链，详细的介绍请参阅前文《区块链入门教程第一期：区块链》。那么，如何将交易写入区块链呢?

1.所有的交易数据都将被传输到“矿工”手中。“矿工”的职责是将这些交易数据写入区块链。

根据比特币协议，一个区块的最大容量为1MB，而一笔交易的大约为500字节，因此一个区块最多可以容纳2000多笔交易。矿工需将这些交易数据整合成一个区块，并对其进行哈希运算。

这一过程被称为“挖掘”，需要大量计算能力。矿工之间存在竞争，谁能最先计算出哈希值，谁就有权将新区块添加至区块链中，并享有这笔交易的所有收益。

一旦交易数据写入区块链，就不能更改了。这里需要注意一点：比特币并不储存在钱包或其他位置，只存在于区块链上。区块链记录了您参与的所有交易，以及您获得和支出的比特币数量，因此可以根据这些信息计算您的总资产。

矿工收益

我们在前面的《区块链入门教程第二期：挖矿》中已经提到了矿工收益的内容。在此再次简述如下：

矿工确认交易并将其写入区块链的过程中可以获得收益。最初（2008年），挖到新区块的矿工可以获得50个比特币的奖励。此后每四年奖励减半，当前（2018年）为12.5个比特币。这也是比特币供应量增加的主要途径。

预计到2140年，矿工将不再获得新区块奖励，比特币总量将固定下来。此时，矿工的收入将主要来源于交易手续费。

手续费由交易双方自愿决定，您可以选择一分钱也不付给矿工。不过这样做会导致您的交易长时间无法确认。矿工总是优先处理手续费较高的交易。

随着交易数量激增，手续费水平也逐渐提高。目前，一个区块内的2000多笔交易产生的手续费总额可达3-10个比特币。如果您给出的手续费太低，可能要等待一周时间才会确认交易。

每个新区块的奖励加上手续费，矿工的收入十分丰厚。目前价格来看，一次性收入约等于75万元人民币。这也就是为何矿工们热衷于此的原因。

点对点网络交易

比特币是一个全球性的开放式网络，只要有服务器，就可以加入并成为一个节点。每个节点都会保存完整的区块链（目前约为100GB），并实时与其他节点交换信息。

当您发起一笔支付交易时，所在节点会将这笔交易信息传递给下一个节点，直至整张网络都知道此次交易。矿工会从网络上收集新的交易数据，并将其整合成区块写入区块链。

一旦区块成功写入，矿工所在节点的区块链将成为最新版，其他节点则会复制新增的区块，以保持整个网络中的区块链一致性。

最终，您所在的节点也会收到最新的区块链，从而得知先前的交易已被写入，交易确认成功。

本文介绍了比特币的基本概念、加密方式、交易流程等内容，希望对您有所帮助。然而，关于比特币的本质及其价值所在，仍有更深层次的思考值得我们探索。在后续的文章中，我们将继续为您揭示更多关于比特币的秘密。