鲤斯基——小白入门 比特币如何去中心化

 这是鲤斯基对于《区块链与技术驱动金融》读书笔记一,都是基本概念,但是力求简单准确的梳理自己的理解,并能达到传播效果,足以。


昨晚开始啃这本书,难度很大,看过鲤斯基以前文章的人都知道,鲤斯基是人文专业跨界过来的,数学模型、密码学和算法这些概念,对鲤斯基来说犹如天书。一个章节要反复读很多遍才能理解。但好在自己有决心也有兴趣,通过这个来锻炼理解能力和学习能力,再好不过。所以这系列文章也写给和鲤斯基一样入门的小白,大家共同成长。文中一定有很多错误和不到位的地方,请大家多多指正。


首先对去中心化下一个定义:点对点的直接网络,没有一个中心化权威身份存在。


然后来梳理比特币是如何实现去中心化的。


几个基本要求


1、分布式共识


2、比特币的奖励机制


3、挖矿所需要的算力


一、分布式共识

两个重点:

1、分布,指网络上的节点都参与进来。节点指的是一个连接网络的有源电子设备所形成的连接点(计算机),形成一个蜂窝状的网布局。

2、共识。每一个节点对于区块信息的共识,共同认证。

这是非常重要的一点,也是区块链的重要基础。


比特币的共识是:

a哪些交易信息可以广播。

b交易发生的次序是什么。


为什么这些会成为共识?我们先回头看一下区块链技术的基本概念。


我自己浅显的总结是:

每次交易信息被打包成一个区块(信息包),并上传广播在网络;被其他节点记录下来以后,成为共识。因为每一个区块带有上一个区块的部分信息,所以会形成相连的链条,可以追溯本源,保证信息的真实性。最终形成了唯一的全球性交易总帐。这样的技术形式叫做区块链。也就是分布式数据账本。


由此可见,节点的分布和交易信息的共识是区块链的核心。也是去中心化的关键。只要得到了节点的认可,创建了区块,交易状态就算成立。不需要一个中心存在(例如银行)。


问题来了,那岂不是很容易造假?钱串串给了鲤斯基一个比特币,而鲤斯基收到了以后又矢口否认,那怎么办呢?


我们来分析这个例子:


首先,钱串串给了鲤斯基一个比特币,同时大喊:“大家都听好了!我给了鲤斯基一个比特币!”旁边的人纷纷拿笔记下来,某年某月某日,钱串串给了鲤斯基一个比特币。然后给这串信息加上上一次交易的信息相关的信息(哈希指数),放进数据库(挖矿)。这次交易就算完成。这时候鲤斯基想要抵赖,旁人就会说我们都听到记下来了,你快拉倒吧!鲤斯基骗币计划失败。


明白了么?区块链的去中心化在于,只要其他节点达成共识,这个交易就算纪录在案,不需要一个中心来主持公道。当然,不可能每个人都时刻竖着耳朵在听交易信息,在比特币中,至要有6个节点完成纪录,基本上就算达成了共识。


那么反过来说:钱串串想要骗鲤斯基一个币,明明没有给我,又大喊给过了,让大家记录下来就好了嘛。那怎么办呢?


鲤斯基当然是打她啦!


我不是,我不敢。你想要我也没有一个币啊。


为了避免这种情况出现,比特币采用了哈希算法。由技术来保障交易的安全。每个交易信息都会生成一个公钥(pk)和一个私钥(sk),类似于密码一样。私钥给了鲤斯基,是证明我拥有这个比特币的唯一凭证,而公钥被上传广播,作为区块的一部分信息纪录进了区块链账本,同时,其他人可以用公钥来查询这个交易是不是真的。在哈希算法中,这些公钥和私钥都是独一无二的。因此作假也是不可能发生的。再加上区块中还会有哈希指数的存在,指明上一个区块的位置和信息,也给下一个区块留出遗传信息。(是不是想到了DNA?如何证明我儿子是我儿子?)


明白了么?钱串串再大喊给过鲤斯基比特币,但是没有交易行为产生,也就没有数据,其他节点自然也不会去纪录的。


这样的形式保证了,交易信息是全部公开、无法篡改,而且很难出现作假的现象,要想篡改必须修改每一个节点的纪录数据,这显然是不可能的。


好啦,解释完了分布式共识特征和区块链的大体概念,了解了比特币是怎么去中心化的。再来看看比特币不同于其他分布式共识的地方。


二、比特币采用了奖励机制

区块链的问题在于,怎么会有那么多人一直竖着耳朵听信息和记账呢?

重赏之下必有勇夫,比特币的机制是:给他们钱(币)。


这其实是比特币的由来。


成功创建了区块(即把交易信息纪录)的节点(矿工),可以在区块中加入一笔交易信息,在比特币中,这是唯一的造币行为,也就是节点获得的纪帐的报酬。这个行为我们一般称为挖矿。


也就是说,挖矿就是在创造比特币。那比特币是不是无穷无尽的呢?

大家都知道比特币只有两千一百万个。这是挖矿规则决定的。


每生成210000个区块,奖励金额就会减半。最初四年,每隔区块奖励金额是50个比特币,现在是第二个四年,每个区块奖励为25个比特币。之后不断减半,在21 000 000的时候就没有了。


因为只有挖矿才能造币,所以这就是所有的比特币了。


那挖矿完了怎么办啊,节点不愿意在记账创造区块了,区块链这种分布式记账怎么维护?


别急啊,还有交易费的奖励。创造节点的矿工就可以拿交易费了。总之为了区块链的正常运营,挖矿行为的奖励(记账)是必须的。


那如果矿工伪造数据怎么办呢?


还记得之前提到过,区块链的每个区块,都有上一个区块的信息,并且,创造区块的信息也会被其他节点记录在链条里面。其他人查不到其中一脉相承的信息,就像缺了dna的后代,那怎么是我们家的孩子呢?不会认可。自然也不会去纪录这个假冒的区块。不被记录的区块是不给钱的哦,这就是之前提到的“共识”的重要性。从记账着的人来说,伪造简单,被共识认可却很难。


我们现在知道,比特币的挖矿生态是怎么持续的了。有了这个生态,比特币本身可以实现去中心化。因为谁也不知道下一个挖到矿的节点是谁。


问题又来了,挖矿的那么多,谁能最终拿到奖励呢?


解决方法是


三、挖矿所需要的算力决定。


由于挖矿需要处理巨大的运算数据(哈希算法的谜题友好特征),也对矿工的硬件有了很高的要求。并且竞争越来越激烈,要求也会随之升高。比特币规定了,只有最先创造区块的节点获得奖励,所以我们会看到有人投入建起了大型矿场。


同时因为算力的巨大,一般人难以承受,也就提高了比特币的安全性。由于区块链的存在,我们可以想象一个无限的数据链条,某个黑客想要篡改比特币的区块数据,需要把所有的链条上的数据全部修改,需要的算力超出想象,基本是不可能的。当然,如果个人的保存不当,让你唯一的凭证(私钥)丢了或被盗了,那你的比特币也就绝对离你而去了。因此每年都有很多比特币丢失的情况,也造成比特币越来越稀缺性。


比特币的去中心化的生态系统可以维持,建立在三个基础上。


1、哈希算法带来的安全性

2、奖励机制带来的挖矿生态

3、由于安全,被更多人信赖,带来的升值。


升值以后,激励挖矿行为越来越多,从而保证去中心化的区块链的运营。


而正常良好的生态,又会使得比特币的价值升高。这是一个良好的生态循环。


在什么情况下比特币会崩溃呢?大家都知道的51%算力法则。


就算这个算力真的不存在,被大部分人相信存在的话,比特币也会崩溃。


这又是心理学的知识了。


所以比特币究竟值不值钱呢?

看你怎么想了~

未完待续哦~

这几天会继续阅读这本书区块链的书籍,并且梳理、输出和大家分享。坚持日更。


因为我个人认知太浅,绝对有很多的错误存在,并且只是为了自己的理解所进行的已有知识的梳理,谈不上多么深刻。

很期待看见评论里面一起讨论。谢谢大家~

鲤斯基的第一篇文:最值用的投资理念  https://bihu.com/article/790451  

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