从零了解比特币和区块链v2.pdf

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1、从零了解比特币与区块链龚小聪https://charts.bitcoin.com/chart/price比特币是什么比特币从哪里来比特币到哪里去比特币密码学和比特币的是什么加密货币去中心化比特币比特币区块链的交易的监管的未来一个故事一个故事班级学生老师小红花学生学生老师学生学生总账本个人账本对账类比到比特币的运行小红花是怎样被从一个学生转移到另外一个学生手中的？比特币的共识算法：1.新的交易被广播到所有节点上2.每个节点都将一些新的交易打包进一个区块（打包这个过程很重要，后边会细讲）3.在每个回合，一个随机的节点

2、可以广播它的区块4.其他节点可以选择接受这个区块，前提是如果区块里的交易都是正当的5.节点们可以把以上区块的哈希值放进自己的区块里，以此来表示它们对那个新区块的认可一笔交易是什么样的？小明要把小红花转给小王的时候，需要以什么样的格式给小王？就是一个json串！比特币的区块是什么样的？大家维护小红花的交易记录的账本长什么样？是不是想起了大学的数据结构课程...账本每一页的数据区块数据（梅克尔树）是不是想起了大学的数据结构课程...把账本和每一页的内容合起来看...是不是soeasy…完全没有新的知识点区块链!通过哈

3、希指针而不是普通指针构建的一个链表，称为区块链区块链!区块链!区块链!区块链!区块链!怎么算挖到矿？大家怎么把新的小红花交易记录加到账本里？哈希函数达到安全的三个特征1.碰撞阻力比特币选用的哈希函数无法找到x和y，x≠y，而H(x)=H(y)2.隐秘性SHA-256仅仅知道y=H(x)，无法算出x3.谜题友好只能通过随机选择x来尝试计算是否符合要求虚拟世界现实世界签名非对称加密•只有你自己可以制作你的签名•生成公钥和私钥(sk,pk):=generateKeys(keysize)•任何人都可以看到你的签名•自己用

4、私钥签名sig:=sign(sk,message)•签名只与某一特定文件发生联系•他人用公钥验证isValid:=verify(pk,message,sig)怎么算挖到矿？大家怎么把新的小红花交易记录加到账本里？难度自动调节选择一些交易普通笔记本的算力找到一个随机数(nonce)产生新区块的时间约为10分钟奖励每四年减半前序区块+新交易+nonce继续找下一个随机数咯计算上述拼接数据的哈希哈希值是否小于某个值？H(nonce‖prev_hash‖tx‖tx‖…‖tx)

5、o比特币的去中心化1.谁在维护交易账本？2.谁有权利批准哪个交易是正当有效的？3.谁在制造新的比特币？4.谁在制定系统变化规则？5.比特币是如何取得交易价值的？比特币是怎么去中心化的学生学生老师学生学生比特币是怎么去中心化的分布式共识网络不好节点宕机•拜占庭将军问题•Paxos协议•诚实节点和恶意节点有人搞破坏关于交易费引入奖励机制比特币没有余额的概念共识算法引入随机性输入和输出的差额作为交易费矿工可能优先选择有交易费的交易进行确认分布式共识协议比特币的两种奖励机制在一个有n个节点的系统中，每一个节点都有一个输入

6、值，其中一些节点具有故障，甚至是恶意•创造区块奖励（挖矿）的。一个分布式共识协议有以下两个属性：•交易费•输入值的中止须经所有诚实节点来确定•这个输入值必须由诚实节点来生成比特币的交易如果有人把一朵小红花送两次人怎么办？双重支付攻击从密码学的角度看，双重支付的两次交易都是正当有效的，但共识可以决定哪个交易放进长期共识链双重支付攻击成功的概率会随着确认数目的增加而呈指数级降低。目前约定6次确认。比特币的交易•比特币网络的大小•客户端存储空间大小•限制与优化•交易处理能力（每秒7笔，visa7万，支付宝12万）每10

7、分钟一个区块，每个区块最多1M，每个交易大于250字节，每块最多4000个交易•密码算法•硬分叉和软分叉现在再来看这张图，是不是感受不一样了？一些有意思的分布式项目其他加密货币•有没有可能不依赖于大量哈希运算？•莱特币：刚性内存解密，Scrypt算法•智能合约•以太坊•编程语言：Solidity•其他另类币•太多了比特币是匿名的吗？比特币是匿名的吗？•比特币公钥地址是匿名的•公钥地址和现实世界的联系•旁路攻击•关联真实世界的身份到地址簇•为什么需要匿名？•Tor回到最开始的问题...1.谁在维护交易账本？2.谁有

8、权利批准哪个交易是正当有效的？3.谁在制造新的比特币？4.谁在制定系统变化规则？5.比特币是如何取得交易价值的？比特币真的能作为一种货币吗？政府的态度政府的态度99个国家（占全球40%）对比特币是持正面态度（合法或中立）7个国家（占全球3%）对比特币是限制的态度，包括中国10个国家（占全球4%）对比特币是限制的态度，认定为非法130个国家（占全球53%）未对比特币表态IC