区块链学习笔记之--比特币再深入（上）

来源： 三非彼得

一、去中心化思想

在人类进入互联网时代后，自由沟通的效率和广度得到极大提升，任何个人都可以在网络上自由的表达自己的观点或创造新的东西，群体性的智慧得到极大的释放，由此去中心化思想得以快速的在虚拟世界中蔓延，而所带来的结果就是颠覆性的变革。你比如博客之于出版、微博之于媒体、Facobook之于社交、网游之于娱乐、选票之于政治。这些创造性的时代产物在一定程度上，实践了去中心化的思想。而比特币则更加是一个对人类社会影响更深远的时代产物。

比特币是一种由开源的P2P（Peer-To-Peer，点对点）软件产生的电子货币，是一种网络虚拟货币。比特币不依靠特定货币机构发行，它通过特定算法的大量计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为。它的最核心的思想就是——去中心化。比特币也是第一个没有中央银行的货币体系，其货币的发行总量、发行速度、发行方式从它诞生开始就已经由去中心化的数学模型所设定。

二、P2P架构

在互联网中，目前绝大多数的网站都是C/S架构（客户机/服务器架构）。这种架构的原理简单讲就是，大家点击进入这个网站其实就是进入到了某个中转的服务器上，我们通过这个服务器来进行信息的交流。这种 中心化架构的优点是简单、快捷、高效，但致命的问题是容易受到攻击，假如服务器受到黑客的攻击，那么整个体系就崩溃了，我们的信息将遭到泄露。而且随着人类社会的快速发展，智能机器的出现，中心化的服务器将无法承受以指数级别增长的数据交流。 那么有没有能够解决上述两个问题的方法呢？有的，就是P2P架构，相信大家都知道快播，它就属于这一种。这种架构的特点是：服务器并不是必要的，每台电脑都是一个独立的个体，通过互联网连接到其他几台甚至时成百上千台电脑，那么最后全球的电脑形成一个密密麻麻的网络。

在这个P2P网络上的所有电脑都可以直接或者间接地联通起来，其中某个节点上发出的信息最终可以扩散到全球所有的节点。 你比如，Alice在中国，Bob在美国，Alice和Bob的联通方式可以是直接连接，也可以是通过位于欧洲的C的电脑间接地进行连接。如此则解决了中心化服务器被攻击的风险，因为你攻击一个节点，而信息还在其他节点大量存在，系统依然可以运行。当然你可能要问了，那么信息不也是会泄露吗？别急，下面我们就来看看加密技术如何来解决这个问题。

三、P2P的信任问题

P2P 网络虽然解决了互联互通的问题，但是在虚拟的世界里，如何保证双方的信任是个巨大的问题 。你比如，Alice给Bob发出一条信息，Bob通过P2P网络最终接收到此信息——可以是直接从Alice电脑传递过来的，也可能是通过多台电脑转手传递过来的,那么对于Bob来说则面临着两个问题：

第一，这条信息到底是不是Alice电脑发送的？

第二，信息传递过程中如何确保不被帮忙传递信息的C、D甚至更多人偷窥到信息原始内容， 而这就需要使用所谓的非对称加密技术来帮助实现。

我们继续刚才的例子，Alice要给Bob发送一条信息并且想确保这个信息只有Bob才能解密，那么Alice可以使用Bob的公钥（公钥是公开的，整个P2P网络都知道Bob的公钥）来加密原始信息。这条信息传播到整个P2P网络，虽然所有电脑都有Bob的公钥，但是用公钥却无法解密这条信息。而最终Bob收到这条信息后，却可以用自己的私钥来解密这条信息。

那么，另外一个问题是，Alice怎么证明自己是这条信息的发送者呢？大家都在虚拟的网络世界中，任何人都可以把自己伪装成任何人，Bob收到信息时，所面临的风险是，这条信息可能真是Alice所发送的，但也极有可能是伪装成Alice的人发送的，那么怎么办呢？Alice要想证明给Bob的信息是由自己发出的，只需完成下面这两个步骤：

第一步，用Alice的私钥对原始信息做第一层加密；

第二步，在上一步获得的数据基础上再用Bob的公钥做第二层加密。

第一层加密的目的是为了证明这个信息是由Alice加密并发出的 ，因为只有Alice的私钥才能完成这样的加密，这一步也叫作数字签名； 第二层加密的目的是确保信息只有Bob能够解密 ，因为Bob的私钥只有Bob才有。Bob收到这个加密的信息后，以相反的顺序做两次解密操作即可：

第一步，用Bob的私钥解密收到的信息；

第二步，在第一步获得的数据基础上用Alice的公钥再次解密。

第一步的作用是可以确保信息只有Bob自己能够解密，而其他人是无法解密的；第二步完成后，Bob就获得了原始信息，同时也表明这条信息确实是由Alice的私钥加密生成，这样就排除了是被别人伪造的可能。那么有了这一技术的保障，我们即使身处在在匿名的互联网世界中，再也不必纠结于信息的安全性了。而同时，也就为比特币等时代产物创造了诞生的条件。

四、比特币本质是什么

大家都知道比特币并不是任何有形的硬币，但也不是大家想象的能够把比特币从整个系统中分离出来的一段数据。比特币的本质是 一个互相验证的公开记账系统，其工作就是记录所有账户发生的交易 。

每个账号的每一笔资金流动都被记录在账本里。而且，每个人手上都有一份完整的账本，每个人都可以独立统计出比特币有史以来每个账号的每一笔流动，当然，也能算出任意账号当前的余额是多少。

这里最关键的一点在于： 每人手上都有完整的账本，这个系统里没有任何人拥有唯一决定权 。这意味着没有人可以决定向这个系统增加货币或者改变规则，因为个体的修改会被整个网络否决。除非有人可以修改50%以上的人手上的账本，这就是比特币系统里所谓的51%攻击（理论上这种攻击是存在可能性的，但事实上这种攻击极难实现，因为所付出的代价将是极其高昂的，以至于到了攻击者无法承受的地步）。

比特币客户端启动时会同步比特币世界的所有交易记录，这部分数据保障了整个体系的去中心化和每个客户端的一切知情权。而这些数据全部是公开的且带有严密的校验，在比特币世界里，任何一个参与的节点都没有必要也不可能伪造它。

（未完，下期继续）