为什么比特币这么贵？小白看得懂的比特币工作原理

比特币火了一两年多，创造了很多神话，但真正了解比特币的人并不多。很多人想知道比特币有什么价值？为什么能达到10万？本文从白皮书开始，告诉你答案。

比特币是一个电子交易系统，就像我们用手机银行转账一样比特币为什么值钱原理是什么，不同的是比特币转账没有银行干预，只有交易双方。

那么，没有银行，如何保证整个交易系统的安全呢？其实思路不难，只要系统具备Y线系统的功能，大家可以想想我们平时Y线转移过程中Y线做了什么？

比如我想给小明转100元，Y线是怎么做的？

1、我和小明各有一张银行卡，然后我告诉Y银行从我的卡里转100元给小明；

2、Y行验证我的卡里是否有100元，如果有，从我的卡中扣除100元，账单-100，小明卡加100元，账单+100；

< @3、保留我和小明的账本记录，确保没有人可以更改这些记录。

那么，可以分解成几个问题，解决这些问题，就可以保证系统的安全性。

1、确保交易双方都有转账地址且足够安全

2、发币方发币，必须自己减币（双花问题）

<@3、保证交易记录的正确性，不可随意篡改

4、保证有人愿意记录交易

第一个问题：如何保证交易双方都有转账地址并且足够安全？

解决方案：让系统使用密码学非对称加密算法，通过编程随机生成一对公钥和私钥，以公钥为转账地址，私钥为转账地址的密码，为例如，10加减法拆分为7+3，其中7是地址，3是密码，但是比特币地址很长，包括字符和数字；

第二个问题，如何解决双花问题（即一人100元，同时发给另外2人，这样100元就可以当200元了）？

解决方案：通过引入数字签名和时间戳服务器，将交易按时间排序成链；比如张三给小明一笔100元的交易，然后写一条记录：转账小明100元，然后签上张三的名字和签约时间，如果张三要给大明转账100元，那么再写一条记录：转账100元给大明，然后签张三的名字和签时间，这两条记录是按时间顺序连接的。要么签名不同，要么时间不同，所以同一个人同时只有一个转账记录。当然，在比特币系统中不可能对一个字进行签名，它是对之前的交易进行签名的。接收方可以通过本次交易的公钥哈希运算结果，通过哈希算法验证签名的正确性。

第三个问题：如何保证交易记录的正确性，不被随意篡改？

解决方案：这个问题是最难的，也是最核心的。我们将交易记录分为已经产生的交易记录和未来将要产生的交易记录。在这里，比特币系统引入了分布式节点和每笔交易记录。节点提交工作证明的方法；

分布式节点是将交易记录分发到网络中的每个节点，这样你就很难改变过去产生的记录，因为你需要同时改变所有去中心化节点的记录。当初始阶段的节点较少时，很容易发生这种情况。节点越多，发生的概率越低。当全球节点数以万计时比特币为什么值钱原理是什么，基本不可能发生。

那么如何保证要生成的交易记录是正确的和不可变的呢？这是通过工作量证明来实现的。简单来说，每记录一次交易（比如最近十分钟内的交易），就需要进行一次随机运算，类似于高幂方程。这个方程没有可操作的解。只能将一个随机数代入该操作。如果计算出的方程成立，则为正确答案，第一个得到正确答案的人记录的交易即为正确交易。这样算力越大，谁先算的概率就越大。如果一个非法节点想要篡改交易记录，从它开始搞乱的那一刻起，它就会和所有其他非混沌节点一起。节点竞争计算能力。如果它的计算能力大于其他节点，它就有很高的篡改记录的概率。如果它的计算能力比其他节点小，那么它篡改记录的概率就很小。白皮书中有计算。公式，既然攻击者需要一个进程来进行攻击，因为它的算力不能在一秒内超过其他节点，所以实际上攻击者的节点是落后于正常诚实节点的，那么它实际上需要赶上正常节点，越落后，被篡改的概率成倍下降。概率有多低？分析在白皮书中进行：

其中，z为反向块数，p为篡改概率

第四个问题：如何保证有人愿意记录交易

解决方案：在之前的工作量证明之上引入一种激励机制，即一旦某个节点最先计算出正确的解决方案（我们也称其为完整的工作量证明）成功记录了交易，那么一定比特币的数量会得到奖励，这也解决了硬币输出的问题，而且这个奖励的数量随着时间的推移越来越低（每4年减半），那么比特币网络是通货紧缩模型，总量保持不变不变，但单位时间的产出越来越少。

综上所述，在解决了以上四个问题之后，我们可以在没有第三方的情况下让整个系统足够安全。我认为比特币最具创新性的部分是引入了工作量证明机制。这种机制的缺点是初期安全性最低，但随着整个网络的计算能力越来越高，其安全性也会越来越高。现在，它的安全性基本上是牢不可破的。 ，甚至比 Y 行还要好！

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