比特幣依靠特定算法並通過大量的計算產生。然而,由於P2P的去中心化特性與算法本身,也將比特幣的總數量永久限制在了2100萬個。
 
正因如此,比特幣才具有極強的稀缺性,這意味着其背後蕴藏着巨大的升值空間。But!本期我們不講發家致富,而是要向各位科普一下比特幣的原理與運作機制。
 
 
比特幣是2009年由一個化名中本聰(Satoshi Nakamoto)的神祕個人(或組織)創建的。
 
本質上,比特幣就是一份數字文件,裏面列舉着帳戶和金額,就像是一個账本,這份文件的副本被保存在比特幣網絡的每一台電腦中。
 
其實,在現實世界中,這些數字不具有任何意義,它們之所以存在價值,是因爲人們自愿用其交易真實貨物以及購买服務,並相信其他人也會這樣做。
 
當你向別人轉账時,需要向整個網絡發送一條信息,隨後你账戶的金額就會減少,接收者账戶的金額就會增加。
 
與此同時,比特幣網絡中的節點或計算機會更新其账戶副本信息,然後繼續將交易信息傳遞到其他節點。
 
這種以數字計算爲基礎的安全機制,組成了比特幣交易網絡本身,是一個系統,讓一組計算機共同保存一份账本。
 
說到這裏,你會發現其實這與銀行保存账本的方式很像,由一組計算機保存而非一個單一實體組織來保存账本。
 
舉例倆說,不像在銀行只有你自己知道你的交易信息,在比特幣交易網絡裏,每個人都知道每個人的交易信息。
 
而在現實生活中,你能夠信任銀行也有權起訴它(如果某些交易出了差錯),但在比特幣網絡中,你每時每刻都在與陌生人打交道,因此你不能相信任何人。
 
換言之,比特幣系統的設計機制也讓“信任”沒有存在的必要。特設的數字函數確保系統的每個方面正常運行。
 
接下來,我們便爲各位詳細介紹比特幣如何實現讓一群陌生人去管理其他人的金融交易。
 
簡單來說,例如A給B轉账時,他只需向比特幣網絡廣播一條信息,說明账戶和金額信息,從A账戶轉5個BTC給B账戶,每個接收到這條信息的節點,會更新他們的账戶副本信息,然後繼續傳送這條交易消息,但節點如何能確定這條請求是可信的呢?因爲只有真正的擁有才有權發送這條信息。
 
實際上,比特幣有一套密碼規則,用來解鎖和管理貨幣交易,這種密碼叫做“數字籤名”。
 
就像現實生活中的親筆籤字一樣,它能夠證明交易的真實性,並通過一種數字算法實現。這種算法能夠防止數據復制或僞造。但與簡單的靜態密碼不同的是,每筆交易數字籤名都完全不同。
 
因此,在比特幣交易網絡中你是和完全陌生的人打交道,所以你永遠不要把密碼暴露給別人,因爲密碼有被復制和重新使用的危險。
 
數字籤名是這樣運作的,它由兩個不同但相互關聯的密鑰構成,“私人密鑰”用來創建一個數字籤名,“公共密鑰”用來讓其他人核對私人密鑰。
 
我們可將私人密鑰看作真正的密碼,數字籤名將作爲一個媒介,證明你擁有密碼,同時並不要求你將密碼信息展示出來。
 
在比特幣交易網絡中,公共密鑰其實就是“發送至”地址,所以當你向某人轉账時,其實是將貨幣發送至對方的公共密鑰。
 
消費時,你必須證明你是公鑰地址的(錢被轉至的地址)真正擁有者,通過交易信息和你的私鑰生成數字籤名的這個過程,可以證明你是真正擁有者的身份。
 
網絡中的其他節點可在一個不同的函數中,利用該數字籤名來核實它是否與你的公鑰相符。
 
通過分析數字籤名背後的數學算法,網絡中的其他人就能夠核實發送人爲密鑰真實擁有者,而無需真正看到密鑰。
 
有一點非常重要,由於數字籤名取決於交易消息,因此每筆交易數字籤名都不相同,而且不能在另一筆交易中再次使用,而且數字籤名取決於交易信息的關系,意味着沒有人可以修改該信息。
 
當該交易信息在網絡中傳送時,因爲任何對交易信息的更改都會導致數字籤名失效。當然,這背後的數學算法非常復雜,因此我們在這裏不做詳細的解釋,但可以提供一些關鍵詞供大家自行百度,例如‘橢圓曲线數字籤名算法’,‘數字陷門(函數)’等等。
 
擁有比特幣,也就意味着交易記錄表中有些交易與你的名字掛鉤,並且這些交易還沒有被消費,換言之,就是被其他交易活動作爲進账而引援。這種所有權結構帶來一個有趣的結果,就是要計算你的账戶余額,你需要對以往的每筆交易進行計算,要對所有未消費的進账進行合計。