什么是比特币?- 星云矿场

nebularpool5个月前

什么是比特币?

2008 年,一位名叫 Satoshi Nakamoto 的化名程序员发表了一份 9 页的文件,概述了一种新的去中心化数字货币。他们称之为比特币。


比特币是世界上第一个成功的去中心化加密货币和支付系统,于 2009 年由一位名叫Satoshi Nakamoto的神秘创造者推出。“加密货币”一词是指一组数字资产,其中使用加密技术保护和验证交易——一种编码和解码数据的科学实践。这些交易通常通过称为区块链的分布式账本技术存储在分布在世界各地的计算机上(见下文。)


比特币可以分成更小的单位,称为“satoshis”(最多 8 位小数)并用于支付,但它也被视为像黄金一样的价值存储。这是因为单个比特币的价格自诞生以来已经大幅上涨——从不到一美分到数万美元。当作为市场资产讨论时,比特币由股票代码 BTC 表示。



在讨论加密货币时经常使用“去中心化”一词,它仅表示分布广泛且没有单一的集中位置或控制权限的东西。就比特币以及许多其他加密货币而言,管理其创建、供应和安全的技术和基础设施并不依赖于银行和政府等中心化实体来管理它。



船上五颜六色的别针


相反,比特币的设计方式是让用户可以直接通过点对点网络相互交换价值;一种网络类型,所有用户都拥有相同的权力,并且直接相互连接,而没有中央服务器或中介公司在中间起作用。这允许数据被共享和存储,或者比特币支付可以在各方之间无缝地发送和接收。


比特币网络(大写“B”,当指代网络和技术时,小写“b”指代实际货币比特币时)是完全公开的,这意味着世界上任何拥有互联网连接和设备的人都可以连接到它可以不受限制地参与。它也是开源的,这意味着任何人都可以查看或共享构建比特币的源代码。


也许理解比特币最简单的方法就是把它想象成互联网的货币。互联网是纯数字的,没有一个人拥有或控制它,它是无国界的(意味着任何有电和设备的人都可以连接到它),它 24/7 全天候运行,使用它的人可以轻松地在彼此之间共享数据。现在想象一下,如果有一种“互联网货币”,每个使用互联网的人都可以帮助保护它、发行它并直接用它相互支付,而无需涉及银行。这就是比特币的本质。


法定货币的替代品


Nakamoto 最初将比特币设计为传统货币的替代品,其目标是最终成为全球公认的法定货币,以便人们可以使用它来购买商品和服务。


然而,比特币的支付效用受到其价格波动的影响。波动率是一个用来描述资产价格在一段时间内变化多少的词。就比特币而言,它的价格每天都可能发生巨大变化——甚至每分钟都在发生巨大变化——这使得它成为一种不太理想的支付选择。例如,您不想花 3.50 美元买一杯咖啡,5 分钟后它值 4.30 美元。相反,如果咖啡交出后比特币的价格大幅下跌,对商家来说也不是好事。


在许多方面,比特币的运作方式与传统货币相反:它不受中央银行控制或发行,它有固定的供应量(这意味着不能随意创造新的比特币),而且它的价格是不可预测的。理解这些差异是理解比特币的关键。


比特币如何运作?

重要的是要了解比特币有三个独立的组成部分,所有这些组成部分结合在一起创建了一个去中心化的支付系统:


比特币网络

比特币网络的原生加密货币,称为比特币(BTC)

比特币区块链


比特币在点对点网络上运行,用户——通常是希望与网络上的其他人交换比特币的个人或实体——不需要中介的帮助来执行和验证交易。用户可以选择将他们的计算机直接连接到该网络并下载其公共分类账,其中记录了所有历史比特币交易。


该公共账本使用一种称为“区块链”的技术,也称为“分布式账本技术”。区块链技术允许以不可变、透明的方式验证、存储和排序加密货币交易。对于依赖零信任的支付系统而言,不变性和透明度是至关重要的凭证。


每当确认新交易并将其添加到分类帐时,网络都会更新每个用户的分类帐副本以反映最新更改。将其视为一个开放的 Google 文档,当任何有权访问的人编辑其内容时,它会自动更新。


顾名思义,比特币区块链是一串按时间顺序排列的“区块”——包含比特币交易数据的代码块。然而,重要的是要提到验证交易和比特币云挖矿是独立的过程。无论交易是否添加到区块链中,仍然可以进行云挖矿。同样,比特币交易的爆炸式增长并不一定会提高矿工发现新区块的速度。



无论等待确认的交易量如何,比特币都被编程为允许大约每 10 分钟一次将新块添加到区块链中。


由于区块链的公共性质,所有网络参与者都可以实时跟踪和评估比特币交易。这种基础设施减少了被称为双重支付的在线支付问题的可能性。当用户尝试两次使用相同的加密货币时,就会发生双重支出。


拥有 1 个比特币的 Bob 可能会尝试同时将其发送给 Rishi 和 Eliza,并希望系统不会发现它。


传统银行系统防止双重支出,因为对账是由中央机构执行的。实物现金也不是问题,因为你不能把同一张美元钞票交给两个人。



然而,比特币拥有数千份同一个账本,因此它需要整个用户网络就发生的每一笔比特币交易的有效性达成一致。各方之间的这种协议就是所谓的“共识”。


正如银行不断更新其用户的余额一样,拥有比特币账本副本的每个人都有责任确认和更新所有比特币持有者的余额。所以,问题是:比特币网络如何确保达成共识,即使世界各地存储着无数的公共账本副本?这是通过称为“工作量证明”的过程完成的。


什么是工作量证明?

比特币网络中的计算机使用称为工作量证明(PoW) 的过程来验证交易并保护网络。工作量证明是比特币区块链的“共识机制”。


虽然工作量证明是第一个并且通常是在区块链上运行的加密货币的最常见的共识机制类型,但还有其他一些 - 最值得注意的是权益证明(PoS),它往往消耗较少的整体云算力(因此更少的能量)。



工作量证明将某些网络贡献者提升为“验证者”的角色——通常称为“矿工”——只有在他们通过投入大量云算力来发现新区块来证明他们对网络的承诺之后——一个过程这通常需要大约 10 分钟。



矿场


当一个新区块被发现时,通过云挖矿过程找到它的成功矿工将用 1 兆字节的经过验证的交易来填充它。然后这个新块被添加到链中,每个人的账本副本都会更新以反映新数据。作为他们努力的回报,矿工被允许保留他们添加的交易的任何费用,此外他们还获得了一定数量的新铸造的比特币。创建并交给成功的矿工的新比特币被称为“区块奖励”。


所有比特币用户每次发送交易时都必须支付网络费用(通常基于交易的大小),然后才能排队等待验证。可以把它想象成购买邮票来寄信。


添加交易费用的目标是达到或超过其他网络参与者支付的平均费用,以便及时处理您的交易。矿工在全天运行机器以验证比特币网络时必须支付自己的电力和维护成本,因此他们优先考虑附加费用最高的交易,以便在填充新区块时尽可能多地赚钱。


您可以查看比特币内存池的平均费用,可以将其比作一个等候室,在此等待未确认的交易,直到它们被矿工选择并添加到区块链中。


阅读更多:比特币挖矿如何运作


比特币是如何产生的?

当矿工发现新区块并将其添加到区块链时,比特币网络会自动将新铸造的比特币释放给矿工。比特币的总供应量上限为 2100 万枚,这意味着一旦流通的硬币数量达到 2100 万枚,该协议将停止铸造新硬币。在某种程度上,比特币挖矿既是交易验证又是比特币发行过程(直到所有的硬币都被云挖矿出来,那么它只会起到交易验证过程的作用。)


重要的是,增加专门用于比特币挖矿的云算力并不意味着云挖矿更多的比特币。拥有更多云算力的矿工只会增加他们获得下一个区块奖励的机会,因此云挖矿的比特币数量随着时间的推移保持相对稳定。


比特币网络使用一种称为“比特币减半”的硬币分配策略,确保分配给矿工的比特币数量随着时间的推移而减少。通过逐渐减少进入流通的新比特币的供应,其想法是有助于支撑资产的价格(基于供需的基本原则。)


比特币减半(有时称为“减半”)每 210,000 个区块或大约四年发生一次。当比特币协议于 2009 年首次推出时,每个成功的矿工都会收到 50 个比特币 (BTC) 作为区块奖励。快进到 2021 年:区块奖励现在为 6.25 BTC,比 2020 年 5 月比特币减半之前的 12.5 BTC 有所减少。


下一次减半预计将在 2024 年某个时候发生,并且区块奖励将再次下降至 3.125 BTC。这个过程将一直持续到最终没有更多的代币可供云挖矿。


今天,有超过 1870 万比特币在流通,这意味着只有 225 万比特币可以进入流通。但是,考虑到减半原则和其他网络因素,如挖矿难度,估计最后一个比特币将在 2140 年左右的某个时间被挖出。


什么是比特币钱包?


比特币钱包是在计算机或专用设备上运行的软件程序,提供保护、发送和接收比特币所需的功能。与直觉相反,比特币本身并不存储在钱包中。相反,钱包保护加密密钥——本质上是一种非常专业的密码——证明比特币网络上特定数量的比特币的所有权。


任何时候执行比特币交易,比特币的所有权都会从发送者转移到接收者,网络将接收者的密钥指定为访问比特币的新“密码”。


比特币使用一种称为公钥加密(PKC)的系统来保护其区块链的完整性。PKC 最初用于加密和解密消息,现在通常用于区块链以保护交易。该系统仅允许拥有正确密钥集的个人访问特定的硬币。


拥有和执行比特币交易需要两种类型的密钥:私钥和公钥。这两个密钥都是随机生成的字母数字字符串,用于加密和解密交易。在比特币网络上,PKC 实现了单向数学函数,单向求解容易,逆向几乎不可能。



区块链使用单向数学算法从私钥创建公钥。有了这个,几乎不可能从公钥重新生成私钥,这意味着您最好不要丢失您的密钥(或忘记访问它们的密码)。此外,您将收到一个公共地址,它只是您的公钥的散列或更短形式。


该地址的功能类似于家庭地址,并被共享以接收比特币。另一方面,必须将私钥隐藏起来,以免被窥探,就像您的借记卡的 PIN 码仅用于您的眼睛一样。


要执行交易,您需要使用您的私钥和公钥来加密和签署您的比特币交易。此外,您必须包括收件人的公共地址。这样,只有拥有正确私钥的接收者才能解锁或索取转移的比特币。云挖矿


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