什么是比特币？ （优越的）

大家好，我是王可乐。 今天我们要聊一个很火的话题：数字货币。

谈到货币，您可能会觉得再熟悉不过了。 你钱包里有现金，银行里有存款，还有各种理财和投资。 金钱似乎与生活的方方面面都密不可分。

从人类发明货币到现在，它的面貌发生了很多重大变化，从原始粗糙的贝壳和金属块，到做工精美的铜板和金币，再到凝聚了无数现代技术、印刷精美的防伪钞票。 它是一种看得见、摸得着的有形货币。

在科技高速发展的今天，货币早已摆脱了物理形态，变成了一系列虚拟数字，即数字货币。 比如早上买早餐，微信扫二维码，付12.8元给卖早餐的阿姨； 再比如，上个月你借给小张22000买数码产品，支付宝提醒你中午收到了小张的还款。 还有后记说周末请你吃饭； 下午，银行发来短信，说你这个月的房贷已经扣完了，这个月又要吃土了。

数字货币凝聚了现代科技的诸多成果，但它仍然只是传统货币的替代品。 自从人类政府获得了货币的铸造权之后，大部分货币本身的价值和它所代表的价值就不再是一个概念了。 例如，一张 100 美元的钞票的生产成本约为 7.8 美分，而数字货币的成本可能更低。

在传统的货币体系中，实物货币的价值是由中央银行的信誉来保证的。 例如，在金本位货币体系中，你相信政府的承诺，你可以用你的纸币换取等量的黄金。 数字货币的价值与实物法币挂钩。 您认为您在银行、支付宝、微信的账户余额可以在相应的服务机构兑换成实物法币。 也就是说，传统货币，包括数字化的传统货币，其价值是建立在人们对中央机构中央银行的信任之上的。

然而，信任并非易事。 如果没有可信的中央机构，除了靠人品，还有没有别的方法可以达到信任？

答案是：多年来，一直没有一个好的答案……

直到2008年，一位名叫中本聪的神秘人物发表了一篇论文：《比特币：一种点对点的电子现金系统》，提出了一种基于区块链技术的“去中心化”数字货币系统，这就是今天大名鼎鼎的比特币。

比特币并不是世界上第一个不依赖中央权威机构的所谓“去中心化”货币体系，但它绝对是迄今为止世界上最成功的一个。 从2009年比特币系统正式上线到今天（2018年1月），已经成为一个总市值超过2000亿美元的庞大系统。

说到这里，可能很多朋友的脑海里都有很多关于“比特币”的疑问。 例如：

没有权威的中央机构，你自己的比特币放哪了？

如何保证你的钱不被别人花掉？

如何确保您的账户余额不被黑客篡改？

如何发行比特币，如何避免比特币数量激增带来的通货膨胀？

带着这些问题，可口可乐将带您一起探索比特币系统的巧妙设计及其背后的技术。

事实上，在比特币系统中，并没有直接记录每个账户的余额，只是记录了交易流水。

比如你的账户历史显示，从古至今，你从小A那里收到了一笔10个比特币，从小C那里收到了一笔20个比特币，而这两笔交易的收入你都没有花掉。 那么你就有了小A的10个比特币和小C的20个比特币的两条记录，把这两笔交易的收入加起来，你就知道你总共有30个比特币。

而假设你打算用25个比特币购买套房，并支付0.001个比特币的手续费。 那么你需要创建这样一个交易，它的输入是小A给的10个比特币和小C给的20个比特币，输出是支付给房主小D的25个比特币，以及支付给自己的4.999个比特币找零。

既然你已经在账本上记录了“支付25个比特币给小D”，那么小D是否同意这笔交易呢？ 当然不是。 要知道，所有比特币参与者都可以保留一份账本副本。 如果你不能说服所有人为你保留这个账号，那么这个账号就不会被所有人认可。

在比特币系统中，所有参与系统的人都通过网络相互连接，形成错综复杂、身份平等的网络，称为点对点网络。 您所要做的就是签署您的交易并将其广播到网络。

那么，问题来了。 如何对交易数据进行签名，证明交易是自己发出的？

在日常生活中，一个独一无二的签名可以证明你授权了一笔交易。 除了少数天才，很少有人能准确模仿一个签名； 在数字世界中，复制是一件极其容易的事情。 如何确保您的签名不被他人复制并用于伪造您的授权？

在这里，可乐就为大家介绍一下计算机世界中的数字签名是如何进行的。 首先，数字签名技术基于一种称为“非对称加密”的技术。 使用此技术时，您有两把钥匙，一把称为公钥，另一把称为私钥。 在计算机世界中，公钥和私钥其实是两个数字，这两个数字是成对使用的。 公钥，顾名思义，可以对外公开，​​而私钥则需要用户严格保密。

使用私钥，可以对特定的数据进行计算，得到唯一的数字签名。 数据不同，输出的数字签名也不同。 使用公钥，可以验证消息。 如果公钥和私钥配对，则验证通过，否则验证不通过； 通过私钥可以很容易地计算出配对的公钥，但是仅知道公钥就很难推导出私钥； 私钥的性质允许我们使用这种机制进行数字签名。

您必须妥善保管好私钥，因为谁拥有了您的私钥，就意味着谁就掌握了您的钱包和里面的资产。 而你的公钥其实就是你的比特币接收地址。 其他人需要知道您的地址才能向您转账。 由于公钥是一个又长又难记的数字，比特币系统通过一系列的编码转换将公钥表示为钱包地址怎么证明比特币收入合法，就像这样（1NE5ZK9H4TBopmbq3jwin8uCjo1ZKZQNGx）。 它仍然很难记住，但它比原来的数字短得多。

在真实的比特币系统中，交易的输入使用私钥进行签名，交易的输出与收款人的公钥绑定。 比如你之前收到了小A的10个比特币收入，小A用你的钱包地址，也就是绑定这10个比特币的公钥，要求用这个公钥对应的私钥进行签名。 钱是可以花的。

当你想要花费这 10 个比特币时，你必须用你的私钥对其进行签名。 这样，当网络中的其他节点收到你的交易信息时怎么证明比特币收入合法，就可以使用这10个比特币绑定的公钥来验证你签名的合法性。 而你指定你的交易输出为房主D，也就是说你用D的公钥绑定支付给他的25个比特币。 还有一个变化，当然是绑定你自己的公钥。

制作合法的交易记录并签名后，需要广播到比特币网络。 那么什么是向网络广播呢？ 简单的说，就是把你的交易发送给网络中与你相邻的计算机节点，然后这些节点对你的交易签名进行验证，然后再发送给与其相邻的其他节点，以一对十，十对一百，以及最终你的交易将传播到整个网络。

如果全世界都知道这笔交易，那么你就无法摆脱它。

这时候，如果你试图创建一个交易，将你已经花费的 10 个比特币和 20 个比特币作为输入支付给别人，网络中的每个人都会拒绝接受。 但是，如果你聪明的话，你可能会想，如果你把买房子的交易发送到网络中的某些节点，然后用同样的钱再创建一个购买豪车的交易并发送到网络的另一部分， 会发生什么？ 结果呢？

这个问题将在下一个视频中得到解答。 有意者请扫描屏幕二维码，关注我们的公众号“可乐编程”。

那么，下次见！

下一篇预告：《什么是比特币？（下）》