区块链学习笔记之比特币再深入（中）

来源： 三非彼得

一、让我们困惑的比特币

当一提到 “币”这个词，大家首选联想到的是口袋中的硬币，存在银行里的现金。但是对于比特币来说，让我们就有点摸不着头脑，因为它是一个非常抽象、让我们看不见、摸不到的东西（甚至都不是一个东西）。我们会有疑虑，在我的地址中比特币到底在哪里？所谓的备份钱包，意思就是把里面的币备份了吗？这样岂不是可以复制比特币了吗？（偷乐一下，发财了）。

在上篇文章中我们讲了比特币系统其实就是所有交易的一个记录系统，它只能告诉你，你的地址中是否有币、有多少币，而这个记录在每个客户端数据都存在，大家也都知道你这个地址中有多少个比特币。所以，直白来讲， 比特币其实就是一个大家都认可的信用符号 ，你可以拿这个符号进行消费交易。 而当我们备份钱包时，其实只是在备份对自己比特币地址的所有权 。

那么说到这个地址，大家印象最深的大概就是这一长串乱码般毫无规律可言的数字，这和我们现实生活中的银行卡地址大不一样。我们的疑虑则是，银行卡地址由银行这个机构确保它的唯一性，我们可以通过这个地址存取现金，而在比特币体系中， 由比特币客户端随机生成的地址到底是什么？随机生成的东西会和别人的重复吗？

这里我们又该提到非对称加密技术。简单来说就是通过一套数学办法，产生一对密钥A和B，若使用A加密一份数据，必须使用B来解密；而使用B来加密数据，则必须用A才能解开；而且根据A可以很轻松地计算出B，反过来则不行。A就叫私钥，B叫公钥。顾名思义，A是保密的，B是公开的。所以，比特币地址其实就是一套非对称技术的公钥，而这套技术就是大名鼎鼎的椭圆曲线算法。

由于公钥和私钥需要使用特殊的算法成对生成，所以比特币地址不能像普通密码一样人为设置，而且看起来也没有什么规律。按照私钥保密、公钥公开的原理，比特币地址可以告知任何人，但钱包文件则必须妥善保管，一旦丢失，钱包就不安全了，而且由于整套体系的去中心化和匿名性，没有任何人有权力或能力找回丢失的比特币。那么比特币系统能够生成多少地址，会不会和别人的重复？借用网上的一个比喻： 如果每粒沙子里面都有一个地球，那么比特币的地址数大概等于地球上所有沙子里面的地球的沙子数的总和 （有点绕口吧，但这样你就可以放飞你的想象，想象一下吧）。

二、比特币的支付

上面我们讲了，比特币仅仅是一个大家都公认的信用符号，当我们需要交费交易的时候，是拿不出如硬币、纸币一样的实物来支付的，比特币的一切交易都必须依靠互联网依靠在账户间进行转移，这就类似于银行转账的过程，我们先来看看银行转账过程：

第一步，填写对方的账号和转账金额

第二步，银行系统检查一下你的余额是否充足，如果充足就把这个转账请求发送到银行数据中心，银行确认你输入的密码、对方账号等信息后

第三步，银行系统会在你的账户中减去一个金额，同时给对方账号加上一个金额，然后返回成功或失败的信息。

那么比特币的转账机制也类似于这种过程：

第一步，Alice有1个比特币，她要转账给Bob。那么Alice写这么一条信息就行：从Alice的地址转账1个比特币给Bob的地址，然后用她自己钱包里的私钥加密并将其传播到整个比特币网络上

第二步，网络上的人都用Alice的地址（公钥）解密验证这条信息确实是由Alice发出，而通过历史交易数据计算出A的地址确实拥有100个比特币

第三步，确认Alice身份和其地址余额后，整个网络都将公认此次转账操作：Alice钱包中存款减少1个比特币，Bob钱包中存款增加1个比特币。

我们对比可以看到，对于传统交易来说，双方的数据都是保存在银行的中心化数据库中并由该系统进行数据的删除添加，而比特币交易则是由所有参与到这个系统中的节点共同确认。 无论是银行转账还是比特币交易本质上其实就是一个数据增减的游戏，实质上并没有实物的一个交换。 这其实是人类社会进步的一个体现，从用贝壳、大麦、黄金等有使用价值的实物充作货币，到以政府信用为背书的纸币，再到比特币的数字化货币，应该说似乎是历史的一个必然和趋势。

那么我们的问题又来了，当存在银行这一官方机构时，上面的操作过程是安全可靠的，我们是放心的。但是在比特币体系中并不存在任何类似于银行的这种可信机构，这里的每个人虽然都是平等的，但同时也是不可信的， 比特币在没有类似于央行这样一个中间机构统一印制、统一发行、统一流通的情况下， 再加上虚拟世界中彼此本就不可信，那么 我们的交易怎么才能确保没问题呢？ 这里我们将引入中本聪的天才发明“挖矿”的概念。我们留待下篇文章再讲。