一种点对点支付系统协议

1. BTC系统中的区块记录的是交易记录，并不记录每个账户的币个数，因此也被叫做基于交易的账本模式（transaction-based ledger）

2.全节点需要维护的一个数据结构叫做UTXO（unspend transaction Output）即还没有被花掉的交易输出

eg：A -------> B（5BTC）---------> D(5BTC)
         |
         |———> C (3BTC)

     由于B的5个BUC已经花掉了，因此B的币不在UTXO中，C和D个在UTXO中。

UTXO 用于快速检测double spending，即交易币的来源必须在UTXO集合内才是合法的

综上 自然而然 应该有 所有交易的总输入应该等于总输出！有些交易的输出会小于输入，可能是因为有手续费

3. 
BTC设计平均出块时间10min，21万区块出块奖励减半

(21万*10min)/(60*24*365)=4年

就是说每4年 奖励减半  到最后出现挖矿收益大于成本  到那时候就只能通过收取交易费来奖励了
很可能会降低交易量.......

4.BTC 块头构成

{
int32_t version
char[32] previous_header_hash
char[32] mrecle_root_hash
int32_t time   // 时间并不要求精确
int32_t nbits  // 挖矿目标阈值 也就是本header hash必须 <=的那个阈值
int32_t nonce  // 挖矿修改的值

ps：因为nonce空间有限  因此出块奖励中的coinbase也能用于调整来找到满足nbits条件。

影响路径就是：coinbase ----> 出块交易（铸币）hash ----> 向上传导影响merkle root hash --->影响整个快头的hash

5.挖矿过程表面上看是无意义的  但是对于维护系统是有意义的

6. 最长合法链 forking atack（分叉攻击） 和 conformation
区块链说是不可篡改的账本实际上只是一种概率上的保证，对于最新的块，如果恶意节点在其前面增加分支节点，还是有概率改变最长合法链的走向的，只有当更多的区块在后面加入，恶意节点篡改的成本大幅上升，前面的区块才能成为真正的不可篡改。

在争夺最长合法连的过程中，为了防止出现恶意节点使用回滚来达到double spending目的
一般要进行高达6个区块的conform，时间大概1h，这个叫six conformation

但是实际情况是：一般节点会接受最先接收的交易，如果再收到不合法的交易（自己给自己转账）一般不会被诚实的节点接受；再加上现实生活中从收到转账到发出商品有一段时间，是有时间处理的，因此可以采用 zero conformation

7.selfishing mining atack  先悄悄的挖很多块，再一次性接到最长链上去进行分叉攻击

风险很大，因为并不能确定能够比别人更快挖出更长链

8.BTC 网络节点

   application layer ： BTC chain
-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-..-.-.-
   net layer         :  P2P overlay network

   8.1 所有节点都是对等的关系！
   8.2节点要加入网络，先要知道一个种子节点，种子节点会把他知道的节点告诉你，长期收不到节点的消息，其他节点会删除该节点。
   BTC节点网络设计的目标是：简单 鲁棒性 而不是高效
   8.3 消息传播在网络中采取flooding的方式：节点第一次听到某个消息时，会将其转播给邻居节点，并且在下一次收到同样的消息时，不再进行转发。邻居节点的选取是随机的，跨国邻居节点是很正常的，这样做增强了鲁棒性

   8.4 节点都会在本地维护一个等待上链的交易集合，第一次听到某个交易就会加入集合并转发给邻居，再次收到该交易则不会做记录也不转发。假如同时发生了两笔冲突交易A和B，一些节点收到A交易，一些节点先收到交易B，那么就看谁先被写入到区块中，加入A最先被写入，那么保存B交易的节点在更新区块后需要在本地删除B交易！

   8.5 BTC区块的大小被限制在1M，这样也是为了具有普适性

9. BTC中调整挖矿难度 
挖矿条件： H（block header） <= target

SHA-256算法输出空间  2^256

difficulty = difficulty_1_target/target  挖矿难度和target成反比

9.1 为什么要调整挖矿难度？----->为了将出块时间控制在10min ----->为什么要控制时间 -----> 因为不控制，挖矿时间会越来越短，会同时在世界各地出现大量的链分叉 ----->这样的话会造成诚实节点算力被分散 ----> 恶意节点很容易通过算力优势全力扩展自己的链 -----> 整个BTC区块链陷入无序

9.2 调整难度的方法

① 每2个星期调整一次难度  
target = target * actual time / expected time
       = target * (最近2016个块的实际时间总和)/2016*10

       也就是说通过最近2016个区块的平均消耗时长来确认挖矿难度是否产生变化