区块链merkle是验证什么

❶ 什么是区块链挖矿是做什么详细介绍区块链和虚拟货币

在比特币刚发行的时候人们发现了，它去中心化，不受任何中心管制；它完全开放，除了交易信息加密之外整个系统信息高度透明，技术都是开源的；安全性，只要不能控制全部节点的%51，就无法肆意修改数据，这使得它相对安全；独立性，整个模式和比特币不依赖任何第三方，所有节点都在系统内验证、交换数据，不受任何干预

我们这里详细解释什么是区块链技术，说白了就是区块+链，那什么是 “区块” ？什么又是 “链” 呢？

区块就是一个账本交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作证

每一个区块包含了前一个区块的加密散列、相应时间戳记以及交易资料（通常用默克尔树（Merkle tree）算法计算的散列值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链技术所串接的分布式账本能让两方有效记录交易，且可永久查验此交易。

哈希函数h（）的作用：将任意长度的字符串，转换成固定长度（例如256位）的输出。输出也被称为 哈希值 ，这个输出不可逆

很难找到两个不同的x和y，使得h（x） = h（y），也就是说两个不同的输入，会有不同的输出。理论上说两个不同的输入可能会有不同的输出，但这几乎不可能，比方说一个无限的空间映射到一个有限的空间，肯定存在多对一的情况，理论存在，但没有任何规律，保证你无法通过数学上的任何推断来找到这个结果，为什么这里是256位呢？不是更长的呢？因为256位已经足够安全。

将账本拆分成块，比如一个本子的一张纸就是一个区块，每个区块记录一段时间内的交易，列如10分钟

我们把每张纸比作一个一个 区块 ，在每个区块的上面增加一部分内容我们把它叫做 区块头 ，其中记录父区块的哈希值，通过每个区块储存父区块的哈希值，将所有区块按顺利连接起来，形成区块链

把 1区块 的哈希值记录到 2区块 的区块头上，如此操作每个区块的区块头都记录父区块的哈希值，每个区块都按照顺序链接起来了，这就叫做区块链。第一个区块没有区块头，又被称之为创世区块

区块链是一个账本，在账本上只有发生了交易你的账户上的钱才会变多和变少，需要进行交易那么首先需要一个账号和密码，就像你的银行卡有账号和密码别人就可以对你进行一个转账，在区块账本上这个账号密码就是公钥和私钥

老王（已有私钥，公钥），想转给张10个BTC，需要一些操作

证明是老王本人发出转账 签名函数Sign （老王的私钥 + 转账信息：老王转给张三10 BTC）=本次专账签名
验证是老王本人发出转账 验证函数Verify （老王的地址 + 转账详细：老王转给张三10 BTC + 本次转账签名）=true
一旦转账记录到区块从此谁也不能改变它，张三增加10 BTC，老王则相应减少10 BTC，整个操作都是自动的，比如你的钱包app它会帮你去做这样的事情，app知道你的私钥，你告诉钱包交易内容，钱包签名向全网公布，等待其他人来验证这笔交易

中心化记账效率会更高，银行、政府或者支付宝帮你记账，都很可靠，因为他们都无法动你的钱，除非它们有你的私钥

中心化记账存在一些缺点

去中心化人人都可以记账，每个人可以保留一个完整的账本。任何人都可以下载开源程序，参与比特币的p2p网络，监听来自全世界发送的交易，成为记账节点，参与记账，假设小逸发布了一笔交易向全网广播，A记账节点监听到了这笔交易，A验证了这笔交易位true之后放入交易池继续向其它节点传播，因为是网络传播，同一时间不同记账节点的交易池不一定相同，每10分钟，从所有记账节点当中，按照某个方式抽取一名，验证这个节点的交易为true之后，之后将这个选中的节点交易池中的交易记录与自己（A）节点的交易池中的交易记录对比一下，对比完之后会将自己交易池中已经被选中记账节点记录的交易删掉，别的不动继续记账等待下一次被选中，每隔10分钟就是一个循环，这个10分钟所有记账节点正常记账，10分钟之后再选出一个节点把它交易池当中的交易作为一个新的区块，这个区块来自所有记账节点中我任意选择的一个记账节点的交易池，如此不断循环往复

交易并不是被记录就完成，只有当这笔交易变成了某一个区块，这笔交易才算是真正的完成。这就是去中心化的一个记账的完整的流程，你的交易并不会第一时间被记录，因为p2p网络传播需要时间，如果被选中区块的节点还没有接受到你的交易，交易就没有完成。每10分钟产生一个区块，但不是所有在10分钟内的交易都能记录。10分钟只是一个平均值

去中心化记账的特点，有记账权的记账节点，每十分钟被选中的节点它会获得50BTC奖励，每21万个区块差不多4年，奖励减半，比特币自发行已经两次减半，那么每十分钟产生一个新的区块这个记账节点得到的奖励是10.5BTC，每隔4年减半那么可以算出BTC的总量大约为2100万枚，预计2040年开采完，记录一个区块的奖励也是比特币唯一的发行方式，当BTC开采完之后，记账节点可以获得的收益就只有交易的手续费了

记账节点通过题目来争夺记账权，

找到某位随机数使得等式不成立
SHA256哈希函数 （随机数 + 父区块哈希值 + 交易池中的交易） 某一指定值）
从0开始遍历随机数碰运气之外，没有其它解法，解题的过程，又叫做 挖矿 ，所以解这个题目的记账节点又被称之为 矿工 ，你遍历随机数越快你拿到这个记账权的可能性就越大，这个遍历速度就被矿老板们称之为 算力 ，为了得到这个算力，矿老板们就会购买更多且更高算力的矿机

谁先解对，谁就得到记账权。A记账节点率先找到解，即向全网公布，其他节点验证无误之后，A节点就获得了这个区块，获得12.5个BTC的收益，在新区块之后重新开始新一轮计算。这个方式被称之为（POW）分配记账权

一般大约10分钟解出这个随机数，10并不绝对，因为解开这个题目的过程本就是个碰运气的过程，未来应对算力的变化，比特币每隔2016个区块，大约两周，会加大或减小难度，使得平均产生区块的时间是十分钟

每一个区块包含了前一个区块的加密散列、相应时间戳记以及交易资料（通常用默克尔树（Merkle tree）算法计算的散列值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链技术所串接的分布式账本能让两方有效记录交易，且可永久查验此交易。

和传统存储的数据不同的是，区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。

麻将作为中国传统的区块链项目，四个矿工一组，先碰撞出13个数字正确哈希值的矿工可以获得记账权并得到奖励。

很多人讲区块链是骗局比特币是骗局，这也许是个骗局，但是这个技术已经被广泛地承认和应用，区块链涉及的密码学知识一般人再借几个脑子给你你也搞不懂，在一个相对理性的角度看待问题最重要，千万别听风就是雨。

这门技术有着不可思议的地方 在一个没有中心没有监管的情况下保持着绝对的秩序 这个只需由大家的共识建立的信任，比特币创造了这个共识，在区块链的世界里每个人都是公平平等的。

❷ 区块链原理

区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司，例：金博科技，专注开发区块链相关产品，专业研发团队和完善的售后服务，可以电话咨询。

❸ 区块链技术框架有哪些

当前主流的区块链架构包含六个层级：网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调，主要用途将在下一节中详述。
网络层：区块链网络本质是一个P2P（Peer-to-peer点对点）的网络，网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。每一个节点既接收信息，也产生信息，节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息，当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点，其他节点收到信息后对该区块进行验证，并在该区块的基础上去创建新的区块，从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。所以网络层会涉及到P2P网络，传播机制，验证机制等的设计，显而易见，这些设计都能影响到区块信息的确认速度，网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向；
数据层：区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构，它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。
共识层：它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础，主要的共识机制有POW（Proof Of Work工作量证明机制），POS（Proof of Stake权益证明机制），DPOS（Delegated Proof of Stake委托权益证明机制）和PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance实用拜占庭容错）等，它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。
激励层：它是大家常说的挖矿机制，用来设计一定的经济激励模型，鼓励节点来参与区块链的安全验证工作，包括发行机制，分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。
合约层：主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的，所以它们只能进行交易，而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理，合约层的出现，使得在其他领域使用区块链成为了现实，以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系
应用层：它是区块链的展示层，包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端，web端，或是是融合进现有的服务器，把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系。
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❹ ​ 区块链入门108个知识点

区块链入门必备108知识点

（欢迎同频者交流）

1、什么是区块链

把多笔交易的信息以及表明该区块的信息打包放在一起，经验证后的这个包就是区块。

每个区块里保存了上一个区块的hash值，使区块之间产生关系，也就是说的链了。合起来就叫区块链。

2.什么是比特币

比特币概念是2009年中本聪提出的，总量是2100万个。比特币链大约每10分钟产生一个区块，这个区块是矿工挖了10分钟挖出来的。作为给矿工奖励，一定数量的比特币会发给矿工们，但是这个一定数量是每四年减半一次。现在是12.5个。照这样下去2040年全部的比特币问世。

3.什么是以太坊

以太坊与比特币最大的区别是有了智能合约。使得开发者在上边可以开发，运行各种应用。

4.分布式账本

它是一种在网络成员之间共享，复制和同步的数据库。直白说，在区块链上的所有用户都有记账功能，而且内容一致，这样保证了数据不可篡改性。

5.什么是准匿名性

相信大家都有钱包，发送交易都用的钱包地址(一串字符串)这就是准匿名。

6．什么是开放透明性/可追溯

区块链存储了从 历史 到现在的所有数据，任何人都可以查看，而且还可以查看到 历史 上的任何数据。

7.什么是不可篡改

历史 数据和当前交易的数据不可篡改。数据被存在链上的区块上，有一个hash值，如果修改该区块信息，那么它的 hash值也变了，它后边的所有区块的hash值也必须修改，使成为新的链。同时主链还在进行交易产生区块。修改后链也必须一直和主链同步产生区块，保证链的长度一样。代价太大了，只为修改一条数据。

8.什么是抗ddos攻击

ddos:黑客通过控制许多人的电脑或者手机，让他们同时访问一个网站，由于服务器的宽带是有限的，大量流量的涌入可能会使得网站可能无法正常工作，从而遭受损失。但区块链是分布式的，不存在一个中心服务器，一个节点出现故障，其他节点不受影响。理论上是超过51%的节点遭受攻击，会出现问题。

9.主链的定义

以比特币为例，某个时间点一个区块让2个矿工同时挖出来，然后接下来最先产生6个区块的链就是主链

10．单链/多链

单链指的是一条链上处理所有事物的数据结构。多链结构，其核心本质是公有链+N个子链构成。只有一条，子链理论上可以有无数条，每一个子链都可以运行一个或多个DAPP系统

11.公有链/联盟链/私有链

公有链:每个人都可以参与到区块链

联盟链:只允许联盟成员参与记账和查询

私有链:写入和查看的权限只掌握在一个组织手里。

12.共识层数据层等

区块链整体结构有六个:数据层，网络层，共识层，激励层，合约层，应用层。数据层:记录数据的一层，属于底层技术;网络层:构建区块链网络的一种架构，它决定了用户与用户之间通过何种方式组织起来。共识层:提供了一套规则，让大家接收和存储的信息达成一致。激励层:设计激励政策，鼓励用户参与到区块链生态中;合约层:一般指“智能合约”，它是一套可以自动执行，根据自己需求编写的合约体系。应用层:区块链上的应用程序，与手机的app类似前分布式存储研发中心

13.时间戳

时间戳是指从1970年1月1日0时0分0秒0...到现在的当前时间的总秒数，或者总纳秒数等等很大的数字。每个区块生成时都有一个时间戳，表明生成区块的时间。

14．区块/区块头/区块体

区块是区块链的基本单元，区块头和区块体是区块链的组成部分。区块头里面包含的信息有上一个区块的hash，本区块的hash，时间戳等等。区块体就是区块里的详细数据。

15.Merkle树

Merkle树，也叫二叉树，是存储数据的一种数据结构，最底层是所有区块包含的原始数据，上一层是每个区块的hash值，这一层的hash两两组合产生新的hash值，形成新的一层，然后一层层往上，-直到产生一个hash值。这样的结构可以用于快速比较大量的数据，不需要下载全部的数据就可以快速的查找你想要的最底层的 历史 数据。

16什么是扩容

比特币的一个区块大小大约是1M左右，可以保存4000笔交易记录。扩容就是想把区块变大，能保存更多的数据。

17.什么是链

每个区块都会保存上一个区块的 hash，使区块之间产生关系，这个关系就是链。通过这个链把区块交易记录以及状态变化等的数据存储起来。

18．区块高度

这个不是距离上说的高度，它指是该区块与所在链上第一个区块之间相差的区块总个数。这个高度说明了就是第几个区块，只是标识作用。

19.分叉

同一时间内产生了两个区块(区块里的交易信息是一样的，只是区块的hash值不一样)，之后在这两个区块上分叉出来两条链，这两条链接下来谁先生成6个区块，谁就是主链，另外的一条链丢弃。

20．幽灵协议

算力高的矿池很容易比算力低的矿机产生区块速度快，导致区块链上大部分区块由这些算力高的矿池产生的。而算力低的矿机产生的区块因为慢，没有存储到链上，这些区块将会作废。

幽灵协议使得本来应该作废的区块，也可以短暂的留在链上，而且也可以作为

工作量证明的一部分。这样一来，小算力

的矿工，对主链的贡献比重就增大了，大型矿池就无法独家垄断对新区块的确认。

21.孤块

之前说过分叉，孤块就是同一时间产生的区块，有一个形成了链，另一个后边没有形成链。那么这个没形成链的块就叫

孤块。

22.叔块

上边说的孤块，通过幽灵协议，使它成为工作量证明的一部分，那它就不会被丢弃，会保存在主链上。这个区块就是下

23重放攻击

就是黑客把已经发送给服务器的消息，重新又发了一遍，有时候这样可以骗取服务器的多次响应。

24．有向无环图

也叫数据集合DAG(有向非循环图)，DAG是一种理想的多链数据结构。现在说的区块链大都是单链，也就是一个区块连一个区块，DAG是多个区块相连。好处是可以同时生成好几个区块，于是网络可以同时处理大量交易，吞吐量肯定就上升了。但是缺点很多，目前属于研究阶段。

25.什么是挖矿

挖矿过程就是对以上这六个字段进行一系列的转换、连接和哈希运算，并随着不断一个一个试要寻找的随机数，最后成功找到一个随机数满足条件:经过哈希运算后的值，比预设难度值的哈希值小，那么，就挖矿成功了，节点可以向邻近节点进行广播该区块，邻近节点收到该区块对以上六个字段进行同样的运算，验证合规，再向其它结点转播，其它结点也用同样的算法进行验证，如果全网有51%的结点都验证成功，这个区块就算真正地“挖矿”成功了，每个结点都把这个区块加在上一个区块的后面，并把区块中与自己记录相同的列表删除，再次复生上述过程。另外要说的是，不管挖矿成不成功每个节点都预先把奖励的比特币50个、所有交易的手续费(总输入-总输出)记在交易列表的第一项了(这是“挖矿”最根本的目的，也是保证区块链能长期稳定运行的根本原因)，输出地址就是本结点的地址，但如果挖矿不成功，这笔交易就作废了，没有任何奖励。而且这笔叫作“生产交易”的交易不参与“挖矿”计算。

26.矿机/矿场

矿机就是各种配置的计算机，算力是他们的最大差距。矿机集中在一个地的地方就是矿场

27.矿池

就是矿工们联合起来一起组成一个团队，这个团队下的计算机群就是矿池。挖矿奖励，是根据自己的算力贡献度分发。

28.挖矿难度和算力

挖矿难度是为了保证产生区块的间隔时间稳定在某个时间短内，如比特币10分钟出

块1个。算力就是矿机的配置。

29.验证

当区块链里的验证是对交易合法性的一种确认，交易消息在节点之间传播时每个节点都会验证一次这笔交易是否合法。比如验证交易的语法是否正确，交易的金额是否大于0，输入的交易金额是否合理，等等。验证通过后打包，交给矿工挖矿。

30.交易广播

就是该节点给其他节点通过网络发送信息。

31.矿工费

区块链要像永动机一样不停的工作，需要矿工一直维护着这个系统。所以要给矿工们好处费，才能持久。

32.交易确认

当交易发生时，记录该笔交易的区块将进行第一次确认，并在该区块之后的链上的每一个区块进行再次确认:当确认数达到6个及以上时，通常认为这笔交易比较安全并难以篡改。

33.双重交易

就是我有10块钱，我用这10块钱买了一包烟，然后瞬间操作用这还没到付的10块钱又买了杯咖啡。所以验证交易的时候，要确认这10块钱是否已花费。

34.UTXO未花费的交易输出

它是一个包含交易数据和执行代码的数据结构，可以理解为存在但尚未消费的数字货币。

35.每秒交易数量TPS

也就是吞吐量，tps指系统每秒能处理的交易数量。

36.钱包

与支付宝类似，用来存储数字货币的，用区块链技术更加安全。

37.冷钱包/热钱包

冷钱包就是离线钱包，原理是储存在本地，运用二维码通信让私钥永不触网。热钱包就是在线钱包，原理是将私钥加密后存储在服务器上，当需要使用时再从服务器上下载下来，并在浏览器端进行解密。

38.软件钱包/硬件钱包

软件钱包是一种计算机程序。一般而言，软件钱包是与区块链交互的程序，可以让用户接收、存储和发送数字货币，可以存储多个密钥。硬件钱包是专门处理数字货币的智能设备。

39.空投

项目方把数字货币发送给各个用户钱包地址。

40.映射

映射跟区块链货币的发行相关，是链与链之间的映射。比如有一些区块链公司，前期没有完成链的开发，它就依托于以太坊发行自己的货币，前期货币的发行、交易等都在以太坊上进行操作。随着公司的发展，公司自己的链开发完成了公司想要把之前在以太坊上的信息全部对应到自己的链上，这个过程就是映射。

41.仓位

指投资人实有投资和实际投资资金的比例

42.全仓

全部资金买入比特币

43．减仓

把部分比特币卖出，但不全部卖出

44．重仓

资金和比特币相比，比特币份额占多

45．轻仓

资金和比特币相比，资金份额占多

46.空仓

把手里所持比特币全部卖出，全部转为资金

47.止盈

获得一定收益后，将所持比特币卖出以保住盈利

48.止损

亏损到一定程度后，将所持比特币卖出以防止亏损进一步扩大

49.牛市

价格持续上升，前景乐观

50.熊市

价格持续下跌，前景黯淡

51.多头（做多）

买方，认为币价未来会上涨，买入币，待币价上涨后，高价卖出获利了结

52.空头（做空）

卖方，认为币价未来会下跌，将手中持有的币（或向交易平台借币）卖出，待币价下跌后，低价买入获利了结

53.建仓

买入比特币等虚拟货币

54.补仓

分批买入比特币等虚拟货币，如：先买入1BTC，之后再买入1BTC

55.全仓

将所有资金一次性全部买入某一种虚拟币

56.反弹

币价下跌时，因下跌过快而价格回升调整

57.盘整（横盘）

价格波动幅度较小，币价稳定

58.阴跌

币价缓慢下滑

59.跳水（瀑布）

币价快速下跌，幅度很大

60.割肉

买入比特币后，币价下跌，为避免亏损扩大而赔本卖出比特币。或借币做空后，币价上涨，赔本买入比特币

61.套牢

预期币价上涨，不料买入后币价却下跌；或预期币价下跌，不料卖出后，币价却上涨

62.解套

买入比特币后币价下跌造成暂时的账面损失，但之后币价回升，扭亏为盈

63.踏空

因看淡后市卖出比特币后，币价却一路上涨，未能及时买入，因此未能赚得利润

64.超买

币价持续上升到一定高度，买方力量基本用尽，币价即将下跌

65.超卖

币价持续下跌到一定低点，卖方力量基本用尽，币价即将回升

66.诱多

币价盘整已久，下跌可能性较大，空头大多已卖出比特币，突然空方将币价拉高，诱使多方以为币价将会上涨，纷纷买入，结果空方打压币价，使多方套牢

67.诱空

多头买入比特币后，故意打压币价，使空头以为币价将会下跌，纷纷抛出，结果误入多头的陷阱

68.什么是NFT

NFT全称“Non-Fungible Tokens” 即非同质化代币，简单来说，即区块链上一种无法分割的版权证明，主要作用数字资产确权，转移，与数字货币区别在于，它独一无二，不可分割，本质上，是一种独特的数字资产。

69.什么是元宇宙

元宇宙是一个虚拟时空间的集合， 由一系列的增强现实（AR）， 虚拟现实（VR） 和互联网（Internet）所组成，其中数字货币承载着这个世界中价值转移的功能。

70.什么是DeFi

DeFi，全称为Decentralized Finance，即“去中心化金融”或者“分布式金融”。“去中心化金融”，与传统中心化金融相对，指建立在开放的去中心化网络中的各类金融领域的应用，目标是建立一个多层面的金融系统，以区块链技术和密码货币为基础，重新创造并完善已有的金融体系

71.谁是中本聪？

中本聪是比特币的开发者兼创始者。2008年11月1日中本聪发表了比特币白皮书，并于2009年1月3日首次挖出比特币，谁能动用创世区块里的比特币谁便是中本聪本人，所以谁是中本聪呢？ 历史 上出现过很多个“中本聪”：2013年，有人爆料在数学领域有过卓越贡献的望月新一就是中本聪，但是并没有提出直接证据。 2014年，黑客黑进了中本聪用过的邮箱，并找到了邮件的主人多利安•中本（Dorian Nakamoto），随后多利安表示自己只是偶然获取了邮箱的地址和密码，并不是中本聪。2016年，克雷格•赖特(CraigWright)表示他是中本聪，且能提供中本聪的私钥。但随后，赖特因为无法面对大家的质疑而撤回自己的声明。

72.比特币和Q币不一样

比特币是一种去中心化的数字资产，没有发行主体。Q币是由腾讯公司发行的电子货币，类似于电子积分，其实不是货币。Q币需要有中心化的发行机构，Q币因为腾讯公司的信用背书，才能被认可和使用。使用范围也局限在腾讯的 游戏 和服务中，Q币的价值完全基于人们对腾讯公司的信任。

比特币不通过中心化机构发行，但却能够得到全球的广泛认可，是因为比特币可以自证其信，比特币的发行和流通由全网矿工共同记账，不需要中心机构也能确保任何人都无法窜改账本。

73.矿机是什么？

以比特币为例，比特币矿机就是通过运行大量计算争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备，一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成，只执行单一的计算程序，耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力，拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。随着全网算力上涨，用传统的设备（CPU、GPU）挖到比特的难度越来越大，人们开发出专门用来挖矿的芯片。芯片是矿机最核心的零件。芯片运转的过程会产生大量的热，为了散热降温，比特币矿机一般配有散热片和风扇。用户在电脑上下载比特币挖矿软件，用该软件分配好每台矿机的任务，就可以开始挖矿了。每种币的算法不同，所需要的矿机也各不相同。

74.量化交易是什么？

量化交易，有时候也称自动化交易，是指以先进的数学模型替代人为的主观判断，极大地减少了投资者情绪波动的影响，避免在市场极度狂热或悲观的情况下做出非理性的投资决策。量化交易有很多种，包括跨平台搬砖、趋势交易、对冲等。跨平台搬砖是指，当不同目标平台价差达到一定金额，在价高的平台卖出，在价低的平台买入。

75.区块链资产场外交易

场外交易也叫OTC交易。用户需要自己寻找交易对手，不通过撮合成交，成交价格由交易双方协商确定，交易双方可以借助当面协商或者电话通讯等方式充分沟通。

76.时间戳是什么？

区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连。时间戳使区块链上每一笔数据都具有时间标记。简单来说，时间戳证明了区块链上什么时候发生了什么事情，且任何人无法篡改。

77.区块链分叉是什么？

在中心化系统中升级软件十分简单，在应用商店点击“升级”即可。但是在区块链等去中心化系统中，“升级”并不是那么简单，甚至可能一言不合造成区块链分叉。简单说，分叉是指区块链在进行“升级”时发生了意见分歧，从而导致区块链分叉。因为没有中心化机构，比特币等数字资产每次代码升级都需要获得比特币社区的一致认可，如果比特币社区无法达成一致，区块链很可能形成分叉。

78.软分叉和硬分叉

硬分叉，是指当比特币代码发生改变后，旧节点拒绝接受由新节点创造的区块。不符合原规则的区块将被忽略，矿工会按照原规则，在他们最后验证的区块之后创建新的区块。软分叉是指旧的节点并不会意识到比特币代码发生改变，并继续接受由新节点创造的区块。矿工们可能会在他们完全没有理解，或者验证过的区块上进行工作。软分叉和硬分叉都"向后兼容"，这样才能保证新节点可以从头验证区块链。向后兼容是指新软件接受由旧软件所产生的数据或者代码，比如说Windows 10可以运行Windows XP的应用。而软分叉还可以"向前兼容"。

79.区块链项目分类和应用

从目前主流的区块链项目来看，区块链项目主要为四类：第一类：币类；第二类：平台类；第三类：应用类；第四类：资产代币化。

80.对标美元的USDT

USDT是Tether公司推出的对标美元（USD）的代币Tether USD。1USDT=1美元，用户可以随时使用USDT与USD进行1:1兑换。Tether公司执行1:1准备金保证制度，即每个USDT代币，都会有1美元的准备金保障，对USDT价格的恒定形成支撑。某个数字资产单价是多少USDT，也就相当于是它的单价是多少美元（USD）。

81.山寨币和竞争币

山寨币是指以比特币代码为模板，对其底层技术区块链进行了一些修改的区块链资产，其中有技术性创新或改进的又称为竞争币。因为比特币代码开源，导致比特币的抄袭成本很低，甚至只需复制比特币的代码，修改一些参数，便可以生成一条全新的区块链。

82.三大交易所

币安

Okex

火币

83.行情软件

Mytoken

非小号

84.资讯网站

巴比特

金色 财经

币世界快讯

85.区块链浏览器

BTC

ETH

BCH

LTC

ETC

86.钱包

Imtoken

比特派

MetaMask（小狐狸）

87. 去中心化交易所

uniswap

88. NFT交易所

Opensea

Super Rare

89. 梯子

自备，购买靠谱梯子

90. 平台币

平台发行的数字货币，用于抵扣手续费，交易等

91. 牛市、熊市

牛市：上涨行情

熊市：下跌行情

92. 区块链1.0

基于分布式账本的货币交易体系，代表为比特币

93. 区块链2.0

以太坊（智能合约）为代表的合同区块链技术为2.0

94. 区块链3.0

智能化物联网时代，超出金融领域，为各种行业提供去中心化解决方案

95. 智能合约

智能合约，Smart Contract，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，简单说，提前定好电子合约，一旦双方确认，合同自动执行。

96. 什么是通证？

通证经济就是以Token为唯一参考标准的经济体系，也就是说相当于通行证，你拥有Token ,就拥有权益，就拥有发言权。

97.大数据和区块链的区别

大数据是生产资料，AI是新的生产力，区块链是新的生产关系。大数据指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。简单理解为，大数据就是长期积累的海量数据，短期无法获取。区块链可以作为大数据的获取方式，但无法取代大数据。大数据只是作为在区块链运行的介质，没有绝对的技术性能，所以两者不能混淆。(生产关系简单理解就是劳动交换和消费关系，核心在于生产力，生产力核心在于生产工具)

98.什么是ICO？

ICO，Initial Coin Offering, 首次公开代币发行，就是区块链数字货币行业中的众筹。是2017最为热门的话题和投资趋势，国家9.4出台监管方案。说到ICO，人们会想到IPO，两者有着本质不同。

99. 数字货币五个特征

第一个特征：去中心化

第二个特征：有开源代码

第三个特征：有独立的电子钱包

第四个特征：恒量发行的

第五个特征：可以全球流通

100.什么叫去中心化？

没有发行方，不属于任何机构或国家，由互联网网络专家设计、开发并存放于互联网上，公开发行的币种。

100. 什么叫衡量（稀缺性）？

发行总量一旦设定，永久固定，不能更改，不能随意超发，可接受全球互联网监督。因挖掘和开釆难度虽时间数量变化，时间越长，开采难度越大，所开釆的币就越少，因此具有稀缺性。

101. 什么叫开源代码？

用字母数字组成的存放在互联网上，任何人都可以查出其设计的源代码，所有人都可以参与，可以挖掘，全球公开化。

102. 什么叫匿名交易？ 专有钱包私密？

每个人都可以在网上注册下载钱包，无需实名认证，完全由加密数字代码组成，全球即时点对点发送、交易，无需借助银行和任何机构，非本人授权任何人都无法追踪、查询。

103.什么是合约交易

合约交易是指买卖双方对约定未来某个时间按指定价格接收一定数量的某种资产的协议进行交易。合约交易的买卖对象是由交易所统一制定的标准化合约，交易所规定了其商品种类，交易时间，数量等标准化信息。合约代表了买卖双方所拥有的权利和义务。

104.数字货币产业链

芯片厂家 矿机厂商 矿机代理 挖矿 出矿到交易所 散户炒币

105.北枫是谁？

北枫：数字货币价值投资者

投资风格：稳健

106.建立社区？

北斗社区（高质量价投社区）

长短结合，价投为主，不碰合约，不玩短线

合理布局，科学操作，稳健保守，挣周期钱

欢迎币友，共谋发展。

❺ 区块链究竟是什么呢

区块链究竟是什么呢？本质上讲，区块链是一种分布式、去中心化的网络数据库系统， 这个系统会让数据的存储、更新、维护、操作变得不同。区块链有四项不可缺的核心技术， 分别是：分布式存储、共识机制、密码学原理、智能合约。

那么我们下面就讲一讲，与传统数据处理相比，区块链到底有什么不同，帮助大家了 解区块链是什么，让大家对区块链有一个总的认知。

一、区块链中的数据存储：块链式数据结构

在数据存储方面，区块链技术利用的是“块链式数据结构”来验证与存储数据的。

块链式结构是什么意思呢？铁链子大家都见过吧，一环套一环那种，那其实，每一环 我们可以看作是一个区块，很多环节扣在一起就形成了区块链。

这个所谓的“铁链”是如何存储数据的呢？简单来讲，区块链和普通存储数据的不同 之处在于：在区块链上，后一个区块里的数据是包含前一个区块里的数据的。

以读书为例：我们平时看书，看完第 1 页，接着读第 2 页、第 3 页......
那在区块链里面呢，如果给每个区块标注上页码，那么第 2 页的内容是包含第 1 页的 内容的，第 3 页的内容包含第 1 页和第 2 页的内容......第 10 页包含了前 9 页的内容， 就是这样一个层层嵌套的链条，这样一来，就可以追溯到最本源的数据了，这就是区块链 的可追溯性。

区块链这种“块链式数据结构”使之具备可追溯性，这就天然适用于许多领域，譬如： 食品溯源、药品溯源等等。这样一来，毒奶粉、假疫苗、伪劣食品事件出现的概率就会大 大降低，因为一旦出现问题，通过溯源可以清晰知道到底是哪个环节出现问题，问责追偿 将会更加清晰。

二、区块链中的数据更新：分布式节点共识算法

在数据更新方面，区块链技术是利用“分布式节点共识算法”来生成和更新数据。

每每生成新的区块（也就是更新数据的时候），都需要通过一种算法，获得全网 51% 以上节点的认可才能构成新的区块。说白了就是投票，超过半数人同意就可以生成，这就 使得区块链上的数据不容篡改。

为什么这么说呢？我们还是打一个比喻：我们把区块链比作一个账本，因为都是记录 数据的嘛，传统世界里，记账权力在于记账先生，账本属于记账先生一个人的。那么在区 块链里面，每一个人都拥有这个账本，想要更新账目呢，就要投票，半数人以上赞成才可 以去更新账目数据。

在这个过程中，我们会涉及到这么几个名词：分布式、节点、共识算法，这几个名词 其实非常好理解：

每个人都记账（也就是人人拥有账本，账本分散在每个人手里），就是所谓的“分布 式”；

大家讨论、投票产生的、一致赞同的记账办法，就是所谓的“共识算法”；

每一个参与记账的人，就是所谓的“节点”。

三、 区块链中的数据维护：密码学

在数据维护阶段，区块链的不同之处就在于：它利用密码学的方式来保证数据传输和 访问的安全。

区块链中所应用的密码学原理主要有：哈希算法、Merkle 哈希树、椭圆曲线算法、 Base58。这些原理，其实都是通过一系列复杂的运算以及换算，来保证区块链上数据安全。

四、 区块链中的数据操作：智能合约

智能合约，是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议，说白了，就是用代码执行的 一套交易准则，类似于现在的信用卡自动还款功能，开启这个功能，你自己什么都不用管， 到期银行会自动扣除你欠的钱。

智能合约的突出优势就是，很大程度上避免了由信任产生的一系列问题。
我们很多人，都遇到过被借钱的事情：朋友手头紧了跟你借 2000 块钱，承诺下个月 发了工资还钱，到了下个月他又找别的借口不还，拖来托去这事儿就没谱了。本来没多少 钱，还是朋友，虽然你很郁闷，这事也就算了。

那么，有了智能合约以后，他就不能赖账了，因为在智能合约上，一旦触发合约中的 条款，代码就会自动执行，不管他愿不愿意，只要他发了工资、账户上有了钱，他就得还 你。

总结一下本节内容，区块链中有四项不可缺的核心技术，分别是：分布式存储、共识 机制、密码学原理、智能合约。

我们可以这样理解：分布式存储对应的是数据存储这个阶段，共识机制对应的是数据 的处理更新这个阶段，密码学对应的是数据安全，智能合约对应的是数据的操作问题。

❻ 什么是梅克尔树(Merkle)

首先，它可不是一棵梅花树，虽然名字有点像，但是此树非彼树。梅克尔树是区块头中的三巨头之一，我们要知道，区块是区块链的基本结构单元，是有包含元数据的 区块头 和包含交易数据的 区块主体 构成。而我们这棵梅花树呢，就是区块头中的一大成员。

可能你们会好奇，区块头是什么，莫非是变异的头部吗？其实很简单，顾名思义，区块头就是一个区块的前部分，相当于人类身体的头部，控制人类躯体的关键部位。区块头由三组元数据组成，一是父区哈希值;二是挖矿难度，Nonce，时间戳;三是梅克尔树根，也就是我们今天的主角，别小瞧这棵树，它能快速归纳校验区块中所有的交易数据，是不是超级优秀~

区块链利用梅克尔树的数据结构存放所有叶子节点的值，并以此为基础生成一个统一的哈希值。梅克尔树的叶子节点存储的是数据信息的哈希值，非叶子的节点存储的是对其下面所有叶子节点的组合进行哈希计算后得出的哈希值。

还有一点需要重视，就像重视我们的高考成绩一样，那就是，区块中任意一个数据的变更都会导致梅克尔树结构发生变化，在交易信息验证对比的过程中，梅克尔树结构能够大大减少数据的计算量，毕竟，我们只需验证梅克尔树结构生成的统一哈希值就可以啦。

一粒沙里看出一个世界，一朵野花里一座天堂，把无限放在你的手掌上，永恒在一刹那里收藏。 用布莱克这句话解释梅克尔树再合适不过了。

❼ 关于比特币的谜题（完结）

你可曾想过： 为什么矿机算力越大越好？（既然是解数学题那为什么不是拼谁的算法厉害啊喂！） 比特币的数量总和为什么是2100万？ 比特币盗窃是怎么回事？ 我不玩比特币，就真的与比特币无关了吗…… 🤔️

关于大众不再感到陌生的比特币，背后还有许多巧妙之处。本文介绍了比特币的基本原理和主要原则，并结合对部分技术细节的剖析，来对上述的一些疑问作出解答。全文较长，约7000字，阅读时间约为22分钟，建议收藏后阅读😁

文章可以分成以下几个部分：

* 比特币先验知识

        -- 密码学相关

        -- 比特币重要概念

* 交易的生命周期

* 区块链的构成

* 区块链的生长

         -- “挖矿”的数学本质

         -- “矿工”的收益

* 比特币的共识机制

          -- 比特币的去中心化共识

          -- “最长链优先”原则

* 比特币安全性

比特币作为第一个去中心化的数字货币，其设计中运用了不少的密码学相关知识，主要包括非对称加密技术、哈希函数等等。理解这些密码学知识，能帮助我们更好地理解比特币中的一些概念及规则。

以下是比特币的一些定义及概念解说，了解过的小伙伴们可以直接跳过～

在比特币这个创新的支付网络中，一个交易的生命周期大概可以分为几个阶段：创建、传播和被验证交织、被打包进区块记录到区块链中、获得更多的确认。图1对这几个阶段做出了示意。

注：

1⃣️一个支付方A在发起一个比特币交易时，会使用自己的私钥对交易信息的哈希值进行签名。因此A向全网广播的内容除了交易信息之外，还有自己的公钥信息、对消息的签名。其他矿工只要利用A的公钥即可对这个交易进行验证，判断是否真的由A创建。

2⃣️”交易传播和交易验证“交替意味着 各个节点基于一定的规则独立验证每个交易（共识基础1） , 一个节点只有认为这个交易有效才会把它继续传播出去。

比特币的底层技术是区块链。区块链系统是一种分布式共识系统，区块链网络中所有的参与节点将就交易的状态达成一致。

区块链到底是什么呢？你可以把它理解成一种分布式的交易的共享账本，以区块为基本单位链接在一起。交易信息将被整理并打包记录在区块中。每一个区块，包含区块头，以及紧跟其后的交易列表。区块头包含3个区块元数据集合：前序区块哈希(严格来说是前序区块头哈希，因为只有区块头被用于哈希运算)、元数据集（包括难度、时间戳、随机数等）、一个基于加密哈希来高效概括区块中所有交易的默克尔树（merkle tree)。了解这个结构，将帮助我们更好地理解挖矿的数学本质。

你可能听说过“挖矿”这个词，或者听说众人争相购买挖矿机器来发家致富。但让人疑惑的是：都说打包区块的本质是解数学难题，但单凭那些看似简陋的机器嗡嗡嗡疯狂耗费电力，就能确保自己解出比特币难题的胜率高了吗？比特币技术原理中，矿工们解决的数学题，难道是一个暴力破解题？

看了一圈，发现矿工们解决的题，还真有点暴力破解的意思，每次尝试解题的过程几乎都是茫茫然、去碰运气的。拼的是谁足够幸运，也拼谁算的足够快；算的快了么，试错次数多，自然胜算也就大了。

解题的背景是这样的—— 挖矿节点通过基于工作量证明算法（Proof-of-Work,POW）的证明运算，独立将交易汇聚到新区块中（共识基础2）。 当矿工从网络中接收到一个新的区块的时候，他发现自己已经在上一轮竞争中失败了，所以立即开始新区块的挖矿过程。为了创建一个新的区块，他从内存池中选择交易来填充区块（加入区块的第一笔交易是一个“铸币交易”，3.2节会给出详相关细节）。接下来是填充字段来创建区块头（包括前序区块的区块头哈希、交易的默克尔树（Merkel树）、时间戳、难度目标值、随机数），然后开始计算这个新区块的工作量证明。

这个计算的过程简单来说是对区块头部进行两次sha256运算，得到一个RESULT，如果这个RESULT满足特定要求，这个人才能算是算对了、才有权利去记账。满足要求的RESULT被称为“工作量证明”（中本聪论文中称为“proof of work”）。

关于这个计算过程，强调以下几点：

第一，区块头部，包含了前序区块头部的哈希、本区块交易信息的默克尔树、时间戳、难度目标值、随机数等信息（见图2）。

第二，哈希运算具有“知道y，无法推出使得h(x)=y成立的x”、“即使输入只改变一点点，输出也会差很多”、“利用任意长度的数据作为输入，生成一个固定长度的确定结果”的特性。所以大家也不知道什么样子的输入才能产生自己想要的结果，矿工只能不断尝试。

第三，前面说到，区块头哈希值需要满足一个特定要求才能成为工作量证明——小于某一阈值，或者说哈希值含有给定前缀。阈值的大小求和挖矿难度有关：挖矿难度是一个动态参数，其值越大，则阈值越小，说明哈希值符合要求的概率更小，矿工每次计算能成为工作量证明的概率越小。比特币有一个自我调节过程——通过对现有的挖矿算力情况进行估算，来对应调整挖矿难度，可以保证区块链每十分钟出一个块，达到控制发行速度的目的。（这个过程的基本思想类似产品笔试的数据估算题，根据“一个提供、一个需要“的思路去构造一个等式，然后求解等式一边的一个因子；想了解挖矿难度系统和调整方式的同学可以进一步查阅～）

综合以上三点来看，为了产生工作量证明，用户基本上会通过调整随机数来碰运气（因为其他字段基本不变）、进行多次运算直至符合要求，别无他法。如此一看，随机数就具有“幸运数字”的意味了。因此，平均来讲，谁计算的能力越强（尝试的次数越多），就更有希望打包块。

你可能会想，矿工这么心甘情愿地消耗算力去维护区块链，是受到怎样的利益驱使呢？简单来说，矿工的收益来源有二：1、计算出工作量证明，创造一个新区块所获得的新币奖励；2、记账矿工费。

当矿工找到工作量证明、打包一个新区块，并把区块传送给他的所有对等节点。 每一个挖矿节点都独立验证新区块、把合格的新区块整合进区块链（共识基础3） ，并把这个区块继续传给自己的对等节点。结果是，只有经过验证的区块才会在网络当中广泛传播，保证了诚实矿工挖出的新区块能被区块链所接纳。挖矿成功的个体节点或集体节点，可以同时获得新币奖励和记账矿工费。

新币奖励类似于货币的发行，其遵循规则是，第一个四年每一个新区块产生50btc，第二个四年每一个新区块产生25btc，第三个四年每个新区块产生12.5btc，如此周期指数递减。按照等比数列求和可知，到2140年，比特币产生的总和约为21000000（所以说比特币数量有限，天生紧缩）。届时，不再随区块的产生增加新的比特币，矿工不再拥有第一项收益。但现实中，由于挖矿成本高昂，挖矿成功的往往是是一个矿池的所有参与者。收益被分给矿池地址，矿池按照组内算力贡献比例来分摊收益的。

记账矿工费又称交易费用，以交易输入和交易输出之间的差值的形式存在；一个区块的总交易费用是对加入区块的所有交易的（交易输入-交易输出）求和。一般来说，矿工费越高的交易，会越快被处理。而矿工费在这里起到两个作用，一个是奖励矿工，另一个是防止主链滥用（防止大家发送交易垃圾信息，因为提出交易是有一定代价的）。

矿工的收益以什么样的形式被验证呢？这里不得不提到 “铸币交易” 。每个计算机节点在进行工作量证明计算之前加入区块的第一笔交易，正是“铸币交易”。这个交易从无到有生成比特币，其金额是新币奖励与记账矿工费的总和，被支付到挖矿矿工自己的比特币地址。如果矿工找到了一个工作量证明使区块有效，他就赢得了这个奖励，因为他构造的“铸币交易”生效了。

关于铸币交易和“新币奖励”，之前有一个读者问我：一个矿工把自己挖到新区块的消息公布出去，他的工作量证明 不会被别人剽窃 吗？

个人认为，至少“铸币交易”能防止这件事情发生。让我们来重申一下计算工作量证明的过程——一个矿工E在新区块里加入了奖赏自己的“铸币交易”，并利用时间戳、前序区块头哈希、随机数、本区块交易的merkle树等信息计算出一个符合要求的工作量证明。

在这个过程中，merkle树啥样子，取决于包括“铸币交易”在内的本区块所有交易信息。因此可以把铸币交易视为工作量证明的间接变量之一。那么，即使其他人拿到了E的工作量证明，这个工作量证明也是带有E的印记的、与奖赏E的铸币交易相关的，别人根本无法纳为己用。

你还可以通过设想以下的场景来加深对共识基础2“挖矿节点通过基于工作量证明算法的证明运算，独立将交易汇聚到新区块中”的理解。

为什么一个挖出新区块的矿工不悄悄使个心眼，在创建区块之初就把铸币交易的金额设成1000BTC呢？原因在于每个节点都是基于相同的规则来独立验证区块的。矿工必须创建完美的、符合公共规则的、正确依据工作量证明方法的区块；而一个无效的铸币交易会导致整个区块无效，并被其他节点拒绝，永远无法成为账本的一部分。可以预想，为了生成这个工作量证明，矿工们已经投入了巨大的算力和电量去挖矿，如果涉嫌欺诈而被否决，其为挖矿付出成本都付诸东流。

综上所述，矿工不能冒领他人的奖励，而拿到奖励的矿工也必须只能拿取符合规定的数额。

   比特币的卓越之处，在于建立了一种去中心化的自发共识。这种共识是自发产生的，是成千上万在网络中遵循着共同规则的节点，在异步交互中形成的，不依赖于任何中央机构的调解和干涉。

   关于比特币的4项主要共识基础，本文在讲解对应细节时有提及，下面做一个整合：

     这四个过程相辅相成、互相作用，形成了自发的全网共识，促使全网节点组合出可信、公开、权威的总账。  

你可能会想，比特币是一个去中心化的、基于大众信任的、依靠众人力量运转的一个东西。万一有一部分矿工被坏人收买了咋办呢？“51%攻击”指的又是什么？比特币交易所要求的“6个确认”又是怎么回事？

这里首先要提到比特币的一个规则“ 最长链优先 ”。意思是， 比特币的账单链在出现分叉的时候，每个矿工会独立选择长（累积了最多工作量证明）的链条，在上面继续挖矿工作（共识基础4） 。

这个原则主要涉及到两个问题：

当有两个矿工A和B同时挖矿成功（算出符合要求的数学答案）时，他们分别把自己计算出来的工作量证明作为下一个块的前序区块哈希，生成一个块衔接到原有的链后面，由此出现了两个分支。

这个时候，这两个成功的矿工广播了自己打包成功的消息。由于区块链是一个去中心化的数据结构，区块消息到达不同节点的时间点不一致，故不同的节点可能拥有不完全一样的区块链视图——有的矿工会先收到A的消息，有的则先收到B的消息。为了解决这个问题，收到消息的矿工们遵循一个原则：选择并尝试延长最长的链。

因此，这两条分支会各自成长一小段时间，直到他们的长度出现差异（不可能长度一直相同），比如说其中一条链的矿工们，更快地打包在支链后面又加上一块。按照“最长链优先“的规则，较短的链会被抛弃，原本工作在短链上的矿工们都回到长链上工作。

换言之，分叉只是不同节点暂时的不一致现象，当新区块被加入到其中某一分支时，最终收敛将解决这一个问题。[读者可以思考一下，为什么区块链被设置成每十分钟挖出来一个块：如果时间短了，是不是就增加了分支产生的次数？如果时间长了，是不是交易结算的效率就太低了？]

双重支付的本质其实也是区块链的分叉，但这种分叉却是“非自然恶意蓄谋”的产物。

我们假设小敏是密谋双重支付的一方，她把自己仅有的10BTC先给小强、交换一块黄金，待这条交易信息P被打包进区块Q后，她从小强手中拿到了黄金。这时，小敏使了个心眼，她想偷偷抹去、篡改区块Q上的交易信息P，“白嫖”这块黄金。为了实现这样的目的，根据“最长链优先”法则，小敏必须剔除该笔交易P后、重新进行结算工作，集中算力来形成分叉，并让分叉以更快的增速超过并取代Q所在的主链。如果小敏确实能让分叉更长，分叉就成为了主链，其他节点也会转向新主链上继续工作。这样，小强付出了黄金，却没有收到这10个比特币，“赔了夫人又折兵”。

在这个过程中，小敏需要和原链进行“抗争”，使新分叉成为最长的主链，这被称为“共识攻击”。“共识攻击”本质上是对下一区块的争夺，攻击方越“强壮”、哈希算力越大，就越容易成功。

“共识攻击“成功的可能性有多大呢？

大多数比特币交易所规定，一个交易传送到区块链上后需要6个「确认」来完成验证该笔交易。这一规定的根据是，假设意图造假的矿工拥有10%的算力（挖矿成功概率0.1），那么造假矿工要构造另一条伪链实施长度超越，必须至少成功挖矿6次。那么原链被取代、被抛弃的概率约为0.1的6次方，趋近于0。你可以把比特币理解为地质构造层，表层可能因为季节变换而有所改变，甚至可能被风刮走，但一旦深入到地下，地质层就能更加稳定、不受干扰。

而假设有一群拥有了51%算力的矿工，他们控制了一半以上的全网哈希算力，可以故意在区块链中制造分叉、进行双重支付交易 。但事实是，全网哈希算力的大量增加，个体矿工几乎不可能控制哪怕1%的哈希算力了（但矿池带来的算力集中化控制，存在一定的风险）。更何况，如果真有拥有如此强大算力的组织，他完全可以凭借自己强大的算力投入到挖矿中去获取开发新区块所获的的比特币奖励，诚实挖矿比双花更有利可图。

尽管实际上并未出现51%攻击的问题，但不可否认的是，算力的集中违背了比特币去中心化这一初衷，并成为其继续发展的一大隐患。

一个系统的安全性，往往取决于系统安全的最薄弱环节，这也就是所谓的“木桶原理“。与区块链系统相关的安全性问题包括但不限于以下几项：

（1）在区块链上被广泛使用的公钥系统基本上是安全的，但量子算法在理论上能够破解公钥系统；因此，区块链的算法安全性是相对的。

（2）区块链协议本身存在逻辑缺陷，例如受到黑客攻击的区块链系统共识机制。

（3）所有数字货币系统高度依赖私钥，私钥在存储、使用方面的安全性成为区块链系统安全性中至关紧要的一环。

尽管区块链是去中心化系统，但目前绝大多数数字交易所却是中心化的，存在着人为安全漏洞及技术安全漏洞。这些数字交易所拥有存放大量加密货币的私钥，这对于黑客来说无疑是最瞩目的目标；只要黑客偷走了这些私钥，就可以获取到这些加密货币。

作者会继续阅读相关资料、不断完善本文，目标是完成一篇通俗易懂的比特币科普文章。:)

**本文系网上信息与个人理解的结合，如有偏差及误读，欢迎读者指出。也欢迎给出关于文章结构上的指导～

❽ 比特币挖矿究竟在计算一个什么问题手动验证区块链给出答案

简单回顾下挖矿的流程。

首先先要对所有的交易做验证，剔除有问题的，然后通过一套自定义的标准来选择哪些交易希望打包进区块，比如说提供的交易费与交易占用的字节大小的比值超过某个门槛，这样的交易才被认为有利可图。当然，节点也可以特意选择要加入某条交易，或者故意忽略某些交易。如果是通过矿池挖矿的话，矿池的服务器会去筛选交易，然后分配给每个参与的矿机一个独立的任务。

一旦筛选好交易数据，层层约减，通过这些交易就可以计算出一棵Merkle树，可以确定一个唯一的摘要，这就是Merkl树的根。

然后我们再依次获取挖矿需要的其他信息，这些信息组成一个区块的头。

区块头的字节分配

区块头只有80个字节，挖矿只需要对区块头进行运算即可。交易数据都通过merkle树固定了下来，不需要再包含进来。

这些信息中大部分已经是固定下来的，或者是可计算的。

我们以区块277316为例，其信息来自网站 http://blockchain.info

Bitcoin Block #277316blockchain.info

选择这个区块的原因是在《Mastering Bitcoin》一书中，中文社区译本和英文原版在介绍这部分内容时有出入，而且作者Antonopoulos并没有提到一个关键点，就是字节顺序的问题，相信很多人可能会踩这个坑。这里还原的细节可以帮助读者与书籍做相互参考。

请大家注意下面的每个步骤，注意每一个变化，这是比特币最核心的算法。

转换时间，记住，一定要转为utc的时间戳，此处遇到过坑，小心。

这一步的发现异常艰辛，耗费了大量的查询，大坑，大坑，谨记。发明人中本聪可能为了让机器计算更快，而变为了更接近机器的编码方式little-endian.

最终得到的结果就是

16进制下前面15个0，然后是1； 而难度目标对应的数字是

16进制下前面15个0，然后是3. 计算结果小于难度目标，符合要求。这个结果与网站上公布的数字一致。

在挖矿时，nonce随机数是未知的，要从0试到2^32，但是这个数字其实不大，只有4294967296，以现在的矿机动辄14T每秒的算力，全部算完到上限也不需要一秒。刚才提到在这种情况下，需要使用创币交易中的附带信息，额外的字符串成为extra nonce。

另外，创世区块也可以通过上面的方法来验证，有好奇的朋友可以尝试下。

提示：

❾ 三. 区块链系统的核心之一-分布式共识机制

        拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem），是由莱斯利·兰波特在其同名论文中提出的分布式对等网络通信容错问题。

        在分布式计算中，不同的计算机通过通讯交换信息达成共识而按照同一套协作策略行动。但有时候，系统中的成员计算机可能出错而发送错误的信息，用于传递信息的通讯网络也可能导致信息损坏，使得网络中不同的成员关于全体协作的策略得出不同结论，从而破坏系统一致性。这个难题被称为“拜占庭容错”，或者“两军问题”。

        拜占庭假设是对现实世界的模型化。拜占庭将军问题被认为是容错性问题中最难的问题类型之一。拜占庭容错协议要求能够解决由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，其他计算机和网络可能出现不可预料的行为而带来的各种问题。并且拜占庭容错协议还要满足所要解决的问题要求的规范。

        在拜占庭时代有一个墙高壁厚的城邦——拜占庭，高墙之内存放在世人无法想象多的财富。拜占庭被其他10个城邦所环绕，这10个城邦也很富饶，但和拜占庭相比就有天壤之别了。

        拜占庭的十个邻居都觊觎它的财富，并希望侵略并占领它。但是，拜占庭的防御非常强大，任何单个城邦的入侵行动都会失败，而入侵者的军队也会被歼灭，使得该城邦自身遭到其他互相觊觎对方的九个城邦的入侵和劫掠。

        拜占庭的防御很强，十个城邦中要有一半以上同时进攻才能攻破它。也就是说，如果有六个或者以上的相邻城邦一起进攻，他们就会成功并获得拜占庭的财富。然而，如果其中有一个或者更多城邦背叛了其他城邦，答应一起入侵但在其他城邦进攻的时候又不干了，也就导致只有五支或者更少的城邦的军队在同时进攻，那么所有的进攻城邦的军队都会被歼灭，并随后被其他的（包括背叛他们的那（几）个）城邦所入侵和劫掠。

        这是一个由许多不互相信任的城邦构成的一个网络。城邦们必须一起努力以完成共同的使命。而且，各个城邦之间通讯和协调的唯一途径是通过信使骑马在城邦之间传递信息。城邦的决策者们无法聚集在一个地方开个会（所有的城邦的决策者都不互相信任自己的安全会在自己的城堡或者军队范围之外能够得到保障）。

        城邦的决策者可以在任意时间以任意频率派出任意数量的信使到任意的对方。每条信息都包含如下的内容：“我城邦将在某一天的某个时间发动进攻，你城邦愿意加入吗？”。如果收信城邦同意了，该城邦就会在原信上附上一份签名了的或盖了图章的（以就是验证了的）回应然送回发信城邦。然后，再把新合并了的信息的拷贝一一发送给其他八个城邦，要求他们也如此这样做。最后的目标是，通过在原始信息链上盖上他们所有十个城邦的决策者的图章，让他们在时间上达成共识。最后的结果是，会有一个盖有十个同意同一时间发动进攻的图章信息包，和一些被抛弃了的包含部分但不是全部图章的信息包。

        在这个过程中首先出现了第一个问题，就是如果每个城邦向其他九个城邦派出一名信使，那么就是十个城邦每个派出了九名信使，也就是在任何一个时间又总计90次的传输，并且每个城市分别收到九个信息，可能每一封都写着不同的进攻时间。

        在这个过程中还有第二个问题，就是部分城邦会答应超过一个的攻击时间，故意背叛进攻发起人，所以他们将重新广播超过一条（甚至许许多多条）的信息包，由此产生许多甚至无数的足以淹没一切的杂音。

        有了以上两个问题，整个网络系统可能迅速变质，并演变成不可信的信息和攻击时间相互矛盾的纠结体。

         拜占庭假设是对现实网络世界的一种模型化。在现实网络世界中由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，网络可能出现许许多多不可预料的行为。拜占庭容错协议必须处理这些失效，并且还要使这些协议满足所要解决的问题所要求的规范。

        对于拜占庭将军问题中本聪的区块链给出了比较圆满的解决方案。也就是比较圆满的解决了上述的两个问题。

        拜占庭将军问题的第一个问题从本质上来讲就是时间和空间的障碍导致信息的不准确和不及时。

        区块链对于第一个问题的解决方案是利用分布式存储技术和比特流技术（BT技术，一种新型的点对点传输技术，具有节点同时作为客户端和服务器端和没有中心服务器等特点），将整个网络系统内的所有交易信息汇总为一个统一的，分布式存储的，近乎实时同步更新的电子总账。统一的分布式共同账本就解决了空间障碍问题；而近乎同步进行的，实时的，持续的对所有账本备份的更新、对账则解决了时间障碍问题。

        这个过程较具体一点的描述大概是将区块链系统内所有的交易活动的记录数据统一于一种标准化的总帐上；区块链系统的每一个节点都会保存一份总帐的备份；所有总帐的备份都是在实时的，持续的更新、对账、以及同步着。区块链系统的每一个节点能在这本总帐里记上添加记录；每一笔新添加的记录都会实时的广播到区块链系统内；所以在每一个节点上的每一份总帐的备份都是几乎同时更新的，并且所有的总帐的备份保持着同步。

        拜占庭将军问题的第二个问题从本质上来讲就是关于信息过量问题和信息干扰问题。信息过量和信息干扰问题导致决策延迟，甚至决策系统崩溃而无法决策。

        区块链对于第二个问题的解决方案是区块链系统的任何一个节点在发送每一笔新添加的记录时需要附带一条额外的信息。对区块链系统的任何一个节点来说这条额外的信息的获得都是有成本的，并且只能有一个节点可以获得。这样就解决了区块链系统的任何一个节点新添加额外信息时的信息多且乱而无法达成一致的问题。在这里，区块链系统的任何一个节点获得那条附带的额外的信息的过程就是著名的工作量证明机制。

        共识机制主要解决区块链系统的数据如何记录和如何保存的问题。工作量证明机制就是要求区块链系统的节点通过做一定难度的工作得出一个结果的过程。

        区块链系统中某节点生成了一笔新的交易记录，并且该节点将这笔新的交易记录向全网广播。全网各个节点收到这个交易记录并与其他所有准备打包进区块的交易记录共同组成交易记录列表。在列表内先对所有交易进行两两的哈希计算；再对以获得的哈希值进行哈希计算获得Merkle树和Merkle树的根值；把Merkle树的根值及其他相关字段组装成区块头。

        各个节点将区块头的80字节数据加上一个不停的变更的区块头随机数一起进行不停的哈希运算（实际上这是一个双重哈希运算）；不停的将哈希运算结果值与当前网络的目标值做对比，直到哈希运算结果值小于目标值，就获得了符合要求的哈希值，工作量证明也就完成了。

         分布式的区块链系统是一个动态变化的系统（硬件的运算速度的增长，节点参与网络的程度的变化）。系统的不断变化必然带来系统的算力的不断变化。而算力的变化又会导致通过消耗算力（工作）来获得符合要求的哈希值的速度的不同。最终的结果会是区块链的增长速度会有巨大的不同。这是一个很大的问题。为了解决这个问题，区块链系统自动根据算力的变化对工作难度进行调整。也就是采用移动平均目标的方法来确定，难度控制为每小时生成区块的速度为某一个预定的平均数。

        在区块链系统中一个符合要求的哈希值是由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。为了使区块的形成时间控制在大约十分钟左右，区块链系统采用了固定工作难度的难度算法。难度值每2016个区块调整一次零的个数。

        新的难度值是根据前2015个区块（理论上应该是2016个区块，由于当初程序编写时的失误造成了用2015而不是2016）的出块时间来计算。

        难度 = 目标值 * 前2015个区块生成所用的时间 / 1209600 （两周的秒钟数）

        这样通过规定的算法，区块链系统就保证所有节点计算出的难度值都一致，区块的形成时间大约一致在十分钟左右。

      （1）结果不可控制。其依赖机器进行哈希函数的运算来获得结果；计算结果是一个随机数；没有人能直接控制计算的结果。

      （2）计算具有对称性。就是结果的获得和结果的验收需要的工作量是不同的。计算出结果所需要的工作量远远大于验收结果所需要的工作量。

      （3）计算的难度自动控制。为了使区块的形成时间控制在大约十分钟左右，区块链系统自动控制了每一个符合要求的哈希获得为大约在十分钟左右。

         第一，方法简单易行。

        第二，系统达成共识容易，节点间不需要太多的信息交换。

        第三，系统比较牢固可靠，任何破坏系统的企图都需要投入大到得不偿失的成本。

        第一，消耗大量的算力，也就是浪费能源和其他资源。

        第二，区块的确认时间比较长，并且难以缩短。

        第三，新创立的区块链非常容易受到算力攻击。

        第四，容易产生区块链分叉，稳定的区块链需要多个确认，并且这种状况可能不断持续下去。

        第五，算力的逐渐集中导致与去中心化的系统设计基础的冲突日益明显。

        权益证明机制是一种工作量证明机制的替代方法，试图解决工作量计算浪费的问题.目前其成功的应用是点点币区块链系统。

        权益证明不要求区块链系统的节点完成一定数量的计算工作，而是要求区块链系统的节点对某些数量的钱展示所有权。

        权益证明机制首先应用于点点币区块链系统中。

        点点币区块链系统的区块生成时，节点需要构造一个“钱币权益”交易，即把自己的一些钱币和预先设定的奖励发给自己。进行哈希计算时，哈希值的计算只同交易输入、一些附加的固定数据以及当前时间（是一个表示自1970年1月1日距离当前时刻的秒数的正数）有关。然后，根据类似工作量证明的要求来检查这个哈希值是否正确。

        点点币区块链系统的权益证明机制除了设定了哈希计算难度与交易输入的“币龄”成反比外，其与工作量证明机制非常类似。其中，币龄的定义为交易输入大小和它存在时间的乘积。权益证明机制中哈希值只和时间和固定的数据有关，因而没有办法通过多完成工作来快速获取它。

       每个点点币区块链系统的交易的输出都有一定的几率来产生有效的正比于币龄和交易货币数量的工作。

        第一，缩短了共识达成的时间。

        第二，不再需要大量消耗能源。

        第一，还是需要哈希计算。

        第二，所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，有可能受到其他攻击影响。

        授权股份证明机制类似于权益证明机制，是比特股BitShares采用的区块链公识算法。授权股份证明机制是民主选举和轮流执政相结合方式来确定区块的产生。

        授权股份证明机制是先由节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其他方面和权益证明机制相似。

        每个节点按其持股比例拥有相应的影响力，51%节点投票的结果将是不可逆且有约束力的。为达到及时而高效的方法达到51%批准的目标。每个节点可以将其投票权授予一名节点。获票数最多的前100位节点按既定时间表轮流产生区块。每名节点分配到一个时间段来生产区块。

        所有的节点将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。

         第一，大幅缩小参与验证和记账节点的数量，

         第二，可以快速实现共识验证。

         主要缺点就是仍然无法摆脱对代币的依赖。

        在分布式计算上，不同的计算机透过讯息交换，尝试达成共识；但有时候，系统上协调计算或成员计算机可能因系统错误并交换错的讯息，导致影响最终的系统一致性。

        拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。

        而拜占庭问题的可能解决方法为：

        在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后，各计算机列出所有得到的信息，以大多数的结果作为解决办法。

         第一，系统运转可以摆脱对代币的依赖，共识各节点由业务的参与方或者监管方组成，安全性与稳定性由业务相关方保证。

         第二，共识的时延大约在2到5秒钟。

         第三，共识效率高，可满足高频交易量的需求。

         第一，当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；

         第二，当有1/3或以上记账人联合作恶，可能系统会出现会留下密码学证据的分叉。

        小蚁改良了实用拜占庭容错机制。该机制是由权益来选出记账人，然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。

        此算法在PBFT基础上进行了以下改进：

        第一，将C/S架构的请求响应模式，改进为适合P2P网络的对等节点模式；

        第二，将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点；

        第三，为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制，通过投票决定共识参与节点（记账节点）；

        第四，在区块链中引入数字证书，解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。

        第一，专业化的记账人；

        第二，可以容忍任何类型的错误；

        第三，记账由多人协同完成，每一个区块都有最终性，不会分产生区块链分叉；

        第四，算法的可靠性有严格的数学证明来保证；

        第一，当有1/3或以上记账人停止工作后，区块链系统将无法提供服务；

        第二，当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使区块链系统出现分叉，但是会留下密码学证据；

         瑞波共识机制是全体节点选取出特殊节点组成特殊节点列表，由特殊节点列表内的节点达成共识。

         初始特殊节点列表就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须由51%的该俱乐部会员投票通过。共识遵循这核心成员的51%权力，外部人员则没有影响力。波共识机制将股东们与其投票权隔开，并因此比其他系统更中心化。

        瑞波共识机制参与共识形成的只有特殊节点，大大的减少了共识形成的时间。在实践中，瑞波区块链系统达成共识需要3-6秒钟，远远快于比特币区块链系统的10分钟。同时瑞波区块链系统对并发交易的处理达到每秒数万笔，而比特币区块链系统只有每秒7笔。

瑞波共识机制处理节点意见分歧的方式也是不同的。瑞波的信任节点对于新区块的创造进行协商的时间是区块链更新前。先协商，达成共识后再对区块链进行更新。

由于瑞波共识机制的共识是由特殊节点达成的，普通节点并不需要维护一个完整的历史账本。各个节点可以根据自己的业务需要选择同步同步完整的历史账本或者任意最近几步的账本。这也意味着对存储空间和网络流量需求的减少。

瑞波共识机制取消了挖坑的发行货币机制，采用了原生货币（1000亿枚）的方式发币，从而大量的避免了挖矿的天量能耗。

❿ 比特币挖矿一定要用计算机嚒我们为什么不能用纸和笔来计算呢

比特币其实是一个毫无用处的一串数字，但是被大家公认为有用，它就像钻石、古董、字画、游戏皮肤等被赋予了价值。既不能吃，也不能用，但我们还是会认可它们的价值。

“挖矿”仅仅只是让更多的人参与进区块链网络的建设中来，这么多的电费用来“计算”一串虚拟的数值这样真的好吗？比特币并不是一个保值的东西，价格浮动较大，炒比特币可能一夜暴富，也可能一夜变成穷光蛋。比特币也并非宣称那样安全，2014年全球最大的比特币交易网站MtGox被黑客入侵导致破产，价值4.67亿美元的比特币瞬间蒸发。犯罪分子用它来洗钱、逃税等等，政府想去调查也是相当困难的一件事。以上个人浅见，欢迎批评指正。认同我的看法，请点个赞再走，感谢！喜欢我的，请关注我，再次感谢！