独家揭秘比特币入门教程，诠释人们为什么为之疯狂！

比特币，这个源于2008年一篇神秘论文的数字货币，其诞生之初便以颠覆性的理念挑战着人们对货币的认知。署名“中本聪”的作者大胆提出：何不创造一种不受政府或任何个体控制的货币？此言一出，犹如石破天惊，引发世人哗然。毕竟，这所谓的“货币”，不过是串毫无实体资产支撑、无人担责的数字代码，谁会愿意接受它作为交易媒介呢？然而，现实往往超出想象。短短几年间，比特币在全球范围内迅速崛起，爱好者们携手构建起比特币网络，资本蜂拥而至，星星之火，已成燎原之势。尤其是2017年，比特币价格如火箭般飙升，从年初的1000美元一路狂飙至2万美元，震撼全球，政府、民众无不瞩目。毋庸置疑，比特币正以前所未有的力量改变世界。

1. 比特币的运行原理是什么？
2. 为何这个无人管理的体系能够成功运作？
3. 比特币交易的具体流程是怎样的？
4. 它与区块链有何关联？
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接下来，我们将深入探讨这些问题，力求以简洁明了的方式揭示比特币的庐山真面目。请注意，本文旨在解析技术原理，不涉及投资建议，亦不对未来价格走势进行预测。毕竟，若知晓财富密码，笔者恐怕早已无暇在此码字矣。

理解比特币，首要之务便是掌握非对称加密的概念。简而言之，非对称加密系统包含一对密钥：公钥与私钥。公钥面向公众，任何人都可获取；私钥则需严格保密，仅拥有者方可使用。他人使用你的公钥加密信息，发送给你，你再用私钥解密，获取信息。反之，你亦可用私钥加密信息，他人用公钥解密，从而确保信息确由你发出且未经篡改，即所谓的数字签名（详尽解释参见《什么是数字签名》）。

试想，倘若公钥加密的不再是普通信息，而是加密了一笔钱，然后发送给你，将会如何？1.你凭借手中的私钥能够顺利解开加密包，领取其中的钱款。2.他人因无你的私钥，无法窃取这笔钱。如此，支付得以顺利完成。

这就揭示了比特币（及其他数字货币）的核心原理：非对称加密保障了支付的可靠性。由于支付款项须通过私钥解锁，因此，你是谁并不重要，关键在于谁持有私钥。唯有握有私钥，方能提取支付给你的钱款（实际上，真实交易流程略有差异，私钥并非直接解锁支付给你的钱款，而是确保只有你能将属于你的钱款转移出去，详情见后文）。

在比特币的世界里，钱并非直接支付给人，而是支付给特定的私钥。这就是比特币交易匿名性的根源，因为无人知晓那些私钥背后的实际掌控者。

因此，参与比特币交易的第一步，便是生成并妥善保管自己的公钥和私钥。当你在各大比特币交易所开设账户时，平台会引导你创建一个比特币钱包（wallet）。请注意，这个钱包并非用于存储比特币本身，而是存放你的公钥和私钥。软件会自动为你生成这两把密钥，并将其保存在钱包内。

根据比特币协议，公钥长度为512位。为便于传播，协议进一步规定，需为公钥生成一个160位的指纹。指纹相当于一个简短易记的哈希值，以16进制表示，约为26到35个字符，如 1BvBMSEYstWetqTFn5Au4m4GFg7xJaNVN2。这个字符串即为钱包地址，具有唯一性，确保每个钱包地址独一无二。

当你向他人收取比特币时，只需提供自己的钱包地址即可。由于你是该地址的所有者，故能成功接收款项。同时，务必严守私钥安全，因其关乎你的比特币所有权。一旦私钥被盗，等同于你的比特币荡然无存，因为他人将能冒充你，转移钱包内所有资金。同样，向他人支付比特币时，切勿误填对方钱包地址，否则比特币将支付给错误的对象。

下面，我们将交易流程梳理清晰，揭示比特币如何实现一笔转账。

一笔交易实质上是比特币从一个地址转移到另一个地址的过程。由于比特币的所有交易记录均公开透明，任何地址所拥有的比特币数量均可查询。因此，验证支付方是否有足够比特币完成交易，轻而易举。

问题的关键在于如何防止他人冒充支付方申报交易。例如，某人宣称地址A向地址B支付10个比特币。我们如何确定这一申报真实有效，申报者确为地址A的主人呢？

比特币协议对此作出规定，申报交易时，除交易金额外，还需提供以下数据：

1. 上一笔交易的Hash（显示你从何处获得这些比特币）
2. 本次交易双方的地址
3. 支付方的公钥
4. 支付方的私钥生成的数字签名

通过以下三步，即可确认交易的真实性：

第一步，查找上一笔交易，核实支付方比特币来源；
第二步，计算支付方公钥的指纹，确认与支付方地址一致，确保公钥真实；
第三步，利用公钥解开数字签名，验证私钥真实性。

经历上述三步验证，交易的真实性得以确立。

交易真实性确认后，交易尚未真正完成。只有当交易数据被写入数据库，交易才被视为成立，收款方才能真正收到款项。

比特币采用了一种特殊的数据库——区块链（blockchain）来记录交易，详细解读请参考《区块链入门教程》。此处我们重点关注交易如何写入区块链。

所有交易数据最终会被传送至矿工处。矿工负责将这些交易打包写入区块链。

根据比特币协议，一个区块的大小上限为1MB，而一笔交易通常约500字节，这意味着一个区块最多可容纳2000多笔交易。矿工的任务是将这2000多笔交易整合成一个区块，并计算该区块的Hash。

计算Hash的过程即为挖矿，需进行大量运算。矿工之间存在竞争，谁能率先算出Hash，谁就有权将新区块添加至区块链，独享该区块的所有收益，其他矿工则颗粒无收。

一旦交易被写入区块链，即不可逆转。在此，我们要明确一个观念：比特币并不存储在钱包或其他任何地方，它只存在于区块链之上。区块链详细记录了你参与的每一笔交易，包括你获取和支出的比特币数量，据此可准确计算出你的资产余额。

交易确认过程中，矿工扮演了至关重要的角色。那么，何以有人愿意充当矿工呢？

比特币协议规定，成功挖到新区块的矿工将获得奖励。最初（2008年）为50个比特币，此后每四年减半，当前（2018年）为12.5个比特币。这就是比特币供应量增加的机制，流通中新增的比特币均由此产生。

你或许已注意到，每四年奖励减半，到2140年，矿工将不再获得奖励，比特币数量也将停止增长。届时，矿工的收益将完全依赖于交易手续费。

所谓交易手续费，是指矿工可以从每笔交易中抽取一定比例的费用，具体金额由支付方自行决定。理论上，你可以一分不付，但这样做会导致你的交易无人处理，迟迟无法写入区块链得到确认。矿工通常优先处理手续费较高的交易。

目前，单个区块的奖励金为12.5个比特币，加上手续费，收益相当丰厚。按当前价格计算，一个区块（包含2000多笔交易）的手续费总额可达3～10个比特币。如果你给出的手续费偏低，很可能一周过去，交易仍未得到确认。

《区块链入门教程》曾提及，比特币协议规定平均每10分钟产生一个区块。每个区块大小仅为1MB，最多能容纳2000多笔交易。这意味着比特币网络每10分钟最多处理