科普丨什么是比特币？

想要见我？

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让我们假设一个场景---某所学校的一个班级。 为了激励学生，阿聪老师会用小红花奖励成绩好、成绩进步的学生。 这些小红花可以换取班级书架上的漫画书、小说或精美的文具。 这一举动很受学生们的欢迎。 渐渐地，学员之间的一些交易也开始以小红花作为交易媒介。 比如小强要借我的《火影忍者》，就得付给我一朵小红花，我拿到的小红花可以用来租班级书架上我喜欢的小说。 就这样，小红花成了我们班的通行证。

但是这个系统最终还是垮掉了，因为一些学生为了换取更多的书籍和文具，开始自己制作小红花。 小红花的数量在增加，超过了阿聪老师补充书架的速度。 最后透露，学生们不再相信纸质小红花了。

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看到这种情况，阿聪老师想到了一个办法。 不再使用实体形态的小红花，而是记账！ 每个学生都有自己的“小红花台账”，同时与班长一起建立一个“小红花台账”。 交易发生时，学生们在班长的见证下填写了自己的账本。 班长一看没问题，就把这笔交易记在了《小红花账本》上。 比如我要租小明同学的漫画，就需要付给他1朵小红花。 然后我在我的账本上记“小红花-1”，小明在他的账本上记“小红花+1”，然后我们给班长看。 这笔交易记录在小红花账本上。 如果有的同学想偷偷修改自己的账本，但是对不上班长的总账，就会发现问题。

但是这个货币系统崩溃了，因为突然有一天，有同学发现和班长同桌的那个女孩身上总是长着取之不尽的小红花。 这个过程我能写10000字，就不多说了，反正你懂的。

03

丛老师确实是一位聪明的老师。 对于一个看似困难的问题，丛老师想出了绝妙的解决办法。 （可能有人会说让纪委监督，治标不治本。）

丛先生的方法是这样的：

首先，不再有总账。

其次，全班同学必须记下每一笔交易，无论是否涉及你。

第三，每天下午所有课程结束后，全班同学一起计算今天发生的交易。

第四，每天计算第一名的同学，奖励小红花2朵。

第五，经过每天的计算，一笔交易只有和绝大多数学生记录的一致，才能被认可。

例如：我想租小雪的小说，需要付给小雪1朵小红花。 我把这笔交易记录在我的账本上，然后把付款单传给前后左右的同学。 收到我的单子的同学记录下这笔交易，然后传给周围的同学，直到全班记录下来。 交易。 这样一来真实比特币是什么样子，就很难有人偷偷修改账本了。 他得和全班同学核对账本。 只有绝大多数（超过半数）的同学能和你匹配到账户（可能有些同学会出错），交易才会通过。 同时也调动了同学们算账的积极性，因为先算出来的同学得到了奖励。

哈哈，现实生活中不会有这种变态的班级和老师，就不继续展开了。 让我们看看这个模拟场景。

① 在这个场景中，账本上的小红花是一种数字货币，相当于比特币。

② 全班形成的网络是p2p网络。 每个学生相当于一个节点。

③ 同学+账本组成的系统，就像一个区域链。

④没有班长保管的“小红花台账”，就是去中心化。

⑤ 最先算出的同学给予奖励。 这是采矿。

⑥ 一位同学使用计算器，计算速度比别人快。 这个计算器相当于一台矿机。

⑦ 如果学生在账本上不写自己的名字，而是用自己的代码来表示，这是匿名的表现。

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现在我们把类的例子搬到真实的网络世界中。 这是它的样子：

每一个记账的同学都是一个节点。 在网络中真实比特币是什么样子，用户在自己的电脑上运行比特币客户端软件，这样的电脑被称为节点。 这些节点连接在一起形成一个 p2p 网络。 这些网络的节点都参与记账，形成分布式存储系统——区域链。

在网络中，安全是一个重要的考虑因素。 比特币系统使用“密钥对”来确保安全。 密钥对是与公钥相对应的私钥。

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回到上课的例子，假设每个学生都有自己的密码（私钥），然后根据私钥去找阿聪老师得到一个对应的公钥。 这个公钥作为童鞋的账户名和地址。 如果我要给小明付钱，我填小明的公钥收钱，我的公钥汇款。 其他同学看到我的公钥汇款，然后就可以去找阿聪老师验证公钥是否真实。 它只是一个随机帐户。 但是他们不知道我的私钥。

在网络中也是如此。 每个参与者随机生成一个字符串，就是你的私钥，然后这个私钥转换成一个公钥（也是一个字符串），这个公钥就是你的比特币账户。 当我转账给其他人时，我将列表发送到其他节点并传播到整个网络。 网络上的其他节点可以使用相应的公钥来验证交易，以查看该账户是否来自合法账户持有人。

这时候矿工上台了，他们要验证这笔交易。 每10分钟的数据被打包成一个“数据块”。 就像在课堂上计算每天的数据一样，在比特币系统中，是根据10分钟的交易数据来计算的。

计算方法是使用哈希函数。 这个不多说，计算获胜者将获得一定数量的比特币作为奖励。 这个奖励最初是50个比特币，以后每产生21万个区块，比特币的数量就会依次减半。 直到第33次减半，每个区块产生0.0021个新的比特币，直接减为0。我们知道比特币大约每10分钟产生一个区块，210,000个10分钟接近4年。 因此，比特币挖矿阻力的收益在4年左右减少了一半。 目前已下调2次，当前奖励为12.5 BTC。

至于为什么这么设定，就得问比特币的发明者中本聪了。 如果你能找到他。