比特币原理

比特币的原理

每一笔交易包含一个或多个“输入”，输入是针对一个比特币账号的负债。这笔交易的另一面，有一个或多个“输出”，被当成信用点数记入到比特币账户中。这些输入和输出的总额（负债和信用）不需要相等。相反，当输出累加略少于输入量时，两者的差额就代表了一笔隐含的“矿工费”，这也是将交易放进账簿的矿工所收集到的一笔小额支付。

拥有密钥是使用比特币的唯一条件，这让控制权完全掌握在每个人手中。

比特币由这些构成：

一个去中心化的点对点网络（比特币协议）
一个公共的交易账簿（区块链）
一个去中心化的数学的和确定性的货币发行（分布式挖矿）
一个去中心化的交易验证系统（交易脚本）

完整客户端类似于一个独立的电子邮件服务器，因为它处理着协议的各个方面，而不依赖于任何其它的服务器或第三方服务。

轻量级客户端类似于一个独立的电子邮件客户端，能够通过邮箱服务器来访问一个邮箱，因为它在网络交流中依赖于一个第三方服务器。

在线客户端类似于在线邮件，因为它完全依赖于第三方服务器。

由加密算法产生的数字签名建立在Hash函数的基础上，RSA和DSA签名算法就属于这一类。
Hash函数H是一个公开的函数，用于将任意长度的信息M1映射成固定长度的一个值H(M1)，H(M1)也称为消息摘要。
Hash函数H的特征是，当对消息M1做任何改变后变为M2时，H(M1)与H(M2)不等，即对信息的任何改变都会改变信息摘要。
发送方使用公钥密码算法和自己的私钥对信息的Hash值进行加密产生数字签名，即S=Sig(PrivateKey,Hash(M))，PrivateKey为公钥算法的加密函数Sig()的私钥。
接收方对签名的验证过程为：计算D=Ver(S,PublicKey)与Hash(M)是否一致，Ver()是解密函数，PublicKey为公钥。

常见交易形式：
（找零）

（把零钱换为大钞）

（给员工发工资）

比特币交易建立和签名时不用连接比特币网络。只有在执行交易时才需要将交易发送到网络。

交易的输出会被创建成为一个包含这笔数额的脚本的形式，只能被引入这个脚本的一个解答后才能兑换。简单点说就是，Alice的交易输出会包含一个脚本，这个脚本说 “这个输出谁能拿出一个签名和Bob的公开地址匹配上，就支付给谁”。 因为只有Bob的钱包的私钥可以匹配这个地址，所以只有Bob的钱包可以提供这个签名以兑换这笔输出。因此alice会用需要bob的签名来包装一个输出。

交易被包在一起放进区块中时需要极大的计算量来证明，但只需少量计算就能验证它们已被证明。

挖矿在比特币系统中起着两个作用：

• 挖矿在构建区块时会创造新的比特币，和一个中央银行印发新的纸币很类似。每个区块创造的比特币数量是固定的，随时间会渐渐减少。

• 挖矿创建信任。挖矿确保只有在包含交易的区块上贡献了足够的计算量后，这些交易才被确认。区块越多，花费的计算量越大，意味着更多的信任。

比特币中的 “谜题” 是基于哈希加密算法的，其展现了相似的特性：非对称地，它解起来困难而验证很容易，并且它的困难度可以调整。

区块交易链