比特币的起源

Bitcoin是在2008年由署名Satoshi Nakamoto的牛人发明的，他出版了一篇题为“Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System”的文章（即比特币白皮书）。 Nakamoto结合了诸如b-money和HashCash等先前的发明，创建了一个完全去中心化的电子现金系统，它不依赖中央机构进行货币发行或结算和验证交易。关键的创新是使用分布式计算系统(称为“工作量证明”算法)每10分钟进行一次全球性的“选举”，从而允许分布式网络达成关于交易状态的共识。这优雅地解决了双重支出的问题，就是一个货币单位可以花费两次。以前，双重支出问题是数字货币的弱点，并通过中心化的票据交换所清算所有交易来解决。

比特币网络始于2009年，基于中本聪发布的参考实施指南，之后由许多其他程序员进行修订。为比特币提供安全性和弹性的工作量证明算法(挖掘)的实施以指数级增长，现在超过了世界顶级超级计算机的组合处理能力。比特币的总市值有时超过200亿美元，这取决于比特币兑美元的汇率。到目前为止，网络处理最大的交易是1.5亿美元，即时传输，无需任何费用处理。

Satoshi Nakamoto于2011年4月退出公众视线，将代码和网络的责任放在一个蓬勃发展的志愿者小组身上。比特币背后的这个人身份仍然未知。然而，中本聪和任何人都没有对比特币系统进行个人控制，这个系统基于完全透明的数学原理，开放源代码和参与者之间的共识持续运行。本发明本身具有开创性，已经延伸到分布式计算，经济学和计量经济学领域。

分布式计算问题的解决方案Satoshi Nakamoto的发明也是分布式计算当中一个古老问题的实用和新颖的解决方案，这就是 “拜占庭式将军”问题。简而言之，这个问题包括通过在不可靠和潜在的妥协网络上交换信息来尝试商定一个行动方案或一个系统的状态。 Satoshi Nakamoto的解决方案使用工作量证明的概念在没有中央信任机构的情况下实现共识，代表了分布式计算的突破，并具有超越货币的广泛适用性。可以用来达成一致的分权网络，比如彩票，资产登记，数字公证等等以证明选举的公平性。

比特币的基础概念解析

比特币是构成数字货币生态系统基础的概念和技术的集合。称为比特币的货币单位用于存储和传输比特币网络中的参与者之间的价值。比特币用户主要通过互联网使用比特币协议进行通信，尽管也可以使用其他传输网络。可用作开源软件的比特币协议栈可以在各种计算设备(包括笔记本电脑和智能手机)上运行，从而使该技术易于访问。

用户可以通过网络传输比特币，就像常规货币一样方便操作即可完成任何事情，包括买卖商品，汇款给别人或组织，或者扩大信用。比特币可以以专门的货币兑换方式购买，出售和兑换其他货币。比特币在某种意义上是网络的完美形式，因为它是快速，安全和无地域边界的。

与传统货币不同，比特币完全是虚拟的。没有物理硬币，甚至数字货币本身。这种币隐含在从发送方到收件人转移价值的交易中。 比特币用户有自己的密钥，允许他们证明比特币网络中的比特币的所有权。使用这些密钥，他们可以签署交易以解锁价值，并将其转移给新的所有者实现消费。钥匙通常存储在每个用户的计算机或智能手机上的数字钱包中。拥有可以签署交易的密钥是消费比特币的唯一先决条件，通过密钥实现每个用户的完全控制。

比特币是分布式的对等系统。因此，没有“中央”服务器或控制点。比特币是通过称为“挖掘”的过程创建的，该过程涉及到在处理比特币交易时竞争寻找数学问题的解决方案。比特币网络中的任何参与者(即，使用运行完整比特币协议栈的设备的任何人)可以作为矿工使用其计算机的处理能力来验证和记录交易。平均每10分钟，有人可以验证过去10分钟的交易，并获得全新的比特币奖励。基本上，比特币采矿分散了中央银行的货币发行和结算功能，取代了任何中央银行的需求。

比特币协议包括内置的算法，用于调整整个网络的采矿功能。平均而言，任何时候，无论多少矿工(以及多大处理能力)参与竞争，矿工必须执行的处理任务难度实现动态调整，保证每10分钟就可以挖矿成功。该协议还将每4年发行新比特币的比例降低一半，并将将发行的比特币的总数限制在低于2100万硬币的固定总量。结果是，流通中的比特币数量紧随其后的一个容易预测的曲线，到2140年将达到2100万。由于比特币的发行率下降，长期来看，比特币货币是通货紧缩。此外，比特币不能通过“打印”超过预期发行率的新货币来膨胀。

换句话说，比特币(bitcoin)也是协议，对等网络和分布式计算创新的代名词。比特币货币真的只是本发明的第一个应用。

比特币代表了数十年密码学和分布式系统研究的高潮，包括四个关键创新，这四个创新以独特和强大的组合结合在一起。

比特币这四个创新包括：

• 去中心化的对等网络(比特币协议)

• 公共交易总帐(区块链)

• 独立交易确认和货币发行的一套规则(共识规则)

• 实现有效的区块链全球去中心化共识的机制(工作量证明算法)

作为一名开发人员，我将比特币视为货币互联网，通过分布式计算传播价值和确保数字资产所有权的网络。比特币还有很多比起第一眼看到的更多的内容。在本章中，我们将介绍一些主要的概念和术语，获得必要的软件，并使用比特币进行简单的交易。在接下来的章节中，我们将开始展开使比特币成为可能的技术层次，并检查比特币网络和协议的内部工作。

比特币之前的数字货币可行的数字货币的出现与密码学的发展密切相关。真正的挑战是当使用比特来代表可以交换商品和服务的价值却不以为奇。接受数字金钱的人的三个基本问题是：

• 我可以相信钱是真实的，不是假的吗?

• 我可以相信数字金钱只能花一次(被称为“双重支付”)吗?

• 我可以确定没有人能够声称这笔钱属于他们而不是我吗?

纸币发行商通过使用越来越复杂的纸张和印刷技术不断打击假冒问题。物理钱容易解决双重支付问题，因为同一纸币不能同时在两个地方。当然，传统的钱也经常以数字方式存储和传送。在这些情况下，假冒和双重支出问题是通过中央权威机构清算所有电子交易来处理的，中央权威机构拥有面向全球的货币视角。对于不能利用深奥油墨技术或全息条码的数字货币，密码术为信任用户对价值权利的合法性提供了依据。具体来说，加密数字签名使用户能够签署数字资产或证明该资产所有权的交易。通过适当的架构，数字签名也可用于解决双重支出问题。

当加密开始在20世纪80年代末开始变得更广泛的可用性和理解时，许多研究人员开始尝试使用加密技术构建数字货币。这些早期的数字货币项目发行数字货币，通常由国家货币或贵金属(如黄金)支持。

虽然这些早期的数字货币是有效的，但它们是集中的，因此很容易被政府和黑客攻击。早期的数字货币使用中心化的票据交易所定期进行所有交易，就像传统的银行系统一样。不幸的是，在大多数情况下，这些新兴的数字货币是政府担忧的目标，最终从法律上逐渐消失了。还有些由于当母公司突然清盘就失败了。无论是合法的政府还是犯罪分子，都需要去中心化的数字货币来避免单一的攻击避免对抗者的干预。比特币就是一种这样一个系统，通过设计实现去中心化，并且不受制于任何可能被攻击或损坏的中央权威或控制点。