什么是比特币与区块链

区块链是一种技术。比特币是区块链技术的第一个应用实例。

一、比特币

现实世界货币的基本逻辑为：

货币作为物品交换的等价物，由各国家的央行发行；

人们努力工作，赚取货币，一部分用来养家糊口，一部分会存入银行；

银行系统记录人们存款、转账、提款等信息，提供银行卡或存折给用户，并将这些信息记录在账本中，称之为“ 中心化账本 ”。

1. 比特币是谁提出的？

一个网名为中本聪的人提出了比特币。

2008年10月，在一个密码学的学术论坛上，他发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》： 提出了一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的金融机构 。

比特币是一种数字货币，一种虚拟货币。

相应地，支持比特币的系统就是点对点、不依赖金融机构、分布式的公开记账系统。

2. 比特币是如****何发行的？

货币是由各国的中央银行发行的，而虚拟货币很多都是由企业发行的，如Q币是由鹅厂发行的。但是，比特币却是另外一种玩法：通过一套去中心化的算法机制自动发行的。

“去中心化” 是去银行的中心化账本，改为分布式的账本。

分布式账本中的每一页称为一个“ 区块 ”。

大约每10分钟就可以打包一个区块；

每打包一个区块，就会50个比特币的奖励，每4年会减半；

比特币的总量大约控制在2100万枚。

算法机制是指在每个区块上设置一个数学问题。这个数据问题可以自动调整数学问题的难度，以保证整个网络约每10分钟得到一个合格答案**。**

3. 人们如何获得比特币？

人们通过寻找需要求解问题的区块，以此获得比特币，称之为“挖矿”。

如果能够最先求解出问题，则获得该区块的记账权；同时，这个获得记账权的人（节点）广播自己的记账账本，通知其他账本会据此进行更新。称之为“共识机制”。

除了挖矿得到比特币之外，获得比特币的方式便是通过交易完成。

4. 获得的比特币存在哪里？

现实世界的货币存在银行的中心账本里，提供银行卡号来标识用户；用户去银行办理业务时，出示身份证和银行卡，并进行密码认证。

作为虚拟货币的比特币存放在“区块”分布式账本里，提供比特币地址来标识用户；同样，用户进行比特币操作时，需要进行数字签名和数字密钥验证。

现实世界的银行卡密码，人们可以凭借记忆或者记录在备忘录中。

作为数字货币的比特币，数字密钥存储在文件或数据库中，称之为“钱包”。同时，将保存和管理比特币地址（银行卡号）以及公私密钥对的软件，称为“ 比特币钱包 ”。

5. 比特币有什么用？

比特币本质上是一种虚拟数字货币，其本身是没有任何价值的。

但与现实世界关联起来，就能用来购买现实世界的物品，如购买披萨。同时，比特币也得到了多个国家的认可。

总之，比特币通过分布式账本、共识机制、数字签名与加密等技术，实现了不依赖于中间金融机构的分布式记账系统。

其主要特点是：

（1）通过分布式账本确保交易的不可篡改性；

（2）通过记账奖励的方式激励人们参与记账；

（3）通过解题获得记账权，记账后通知其他人同步记账记录。

这也是区块链的技术。

二、区块链

1. 区块链是什么？

区块链就是“区块”+ “链”。

要理解区块链是什么？就需要理解区块是什么？链是如何串起来的？

在比特币部分，粗略地认为账本就是区块。

事实上，账本的交易记录存放在区块体中，有区块体相应地也就有区块头。

区块头主要包含哈希值、时间戳、默克尔树根等。

也就是区块包含区块头和区块体。

链是如何串起来的？

先确定链的头，也就是第一个区块（称为创世区块），再将第二个区块链上去，怎么链？计算出第一个区块的哈希值，并将该哈希值记录到第二个区块的区块头中。

后续依次类推，按照时间顺序完成链的串接。

这里前面的区块称为父区块，后面的区块称为子区块。

2. 区块链****包含哪些技术？

区块链本身不是一种新技术，而是多种原有基础技术的组合，如哈希运算、数字签名、P2P网络、共识算法以及智能合约等。

3. 哈希运算****是什么？如何用？

哈希运算将任意长度的字符串，通过计算，都能够生成一个固定长度的字符串，该输出的字符串称为哈希值。

哈希值被记录在区块中，可以唯一准确地标识一个区块。

4. 数字签名****是什么？如何用？

数字签名的基本原理可参考 《数字证书》 一文。

在区块链网络中，参与挖矿的人们（称为节点）都拥有一份公私密钥对。发送交易前，使用私钥对交易进行加密，其他节点收到消息后，使用消息中的数字签名进行验证消息的合法性。

5. 共识是什么？

所有节点都进行记账，以谁的账本为准呢？需要建立一个大家都认可的策略，这个策略就称为“共识”。

这个共识如何确定？就可以采用“挖矿”的方法，谁先解出题，就以谁的账本为准。

6. P2P网络****是什么？

网络服务架构有C/S（客户端／服务端）、B/S（浏览器／服务端）等，都有一个特点就是服务端这个中心的存在。

还有一种消除了中心化的服务节点的网络架构，将所有参与看成对等体，称为Peer-to-Peer Networking，也就是P2P网络。

7. 区块链有哪些类别？

按照访问和管理权限来分类，区块链别可以分为：公有链、联盟链和私有链。

公有链：区块链完全开放透明，任何人都可以参与；

联盟链或私有链：仅供有限个群体或者组织参与；

8. 区块链发展得怎么样？

区块链的发展最初是以比特币系统为代表的数据货币，此时区块链仅支持数字货币。

后来区块链中引入了 智能合约 ，应用场景扩大到股票、私募等金融领域，并以以太坊系统为代表。

那么，智能合约是什么？

日常生活中，可以看到购房合同、劳动合同等等，这些都称为“合约”。

“合约”的约束可借助法院等。

那么，能不能建立一个电子合约，该合约的约束借助于“代码”呢？

先看一下例子，现在的公园中基本都有自动售货机，人们可以买水、饮料、棉花糖等等，当你通过电子扫码付了钱之后，就可以得到相应的商品。其本质就是人们选择商品并付钱之后，售货机就自动执行程序，释放出相应的商品。再抽象出来就是：满足一定条件，就能自动执行的计算机程序。这里自动售货机就可以看成智能合约系统。

以太坊系统又是何方神圣？

前有以太网，现有以太坊。

都是以太，都是还未被证实的科学物质。

都表达了一种理想，而以太坊想解决的是将区块链应用于更广泛的领域：社交、游戏。

2015年6月，以太坊发布。

期望打造一个可编程的区块链，允许用户创建各自所需的区块链。

为此，以太坊就需要成为平台、成为操作系统，承载APP的开发，类似于安卓操作系统。

而以太坊的APP就是智能合约，采用Solidity编程语言编写。

目前，区块链技术被应用到了物流、鉴证等领域，应用范围扩大到了社会各个领域。