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《比特幣技術(shù)分享》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、BUSINESSREPORTPRESENTEDBYOfficePLUS比特幣技術(shù)分享比特幣:一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)中本聰提出了一種完全通過點對點技術(shù)實現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng),它使得在線支付能夠直接由一方發(fā)起并支付給另外一方,中間不需要通過任何的金融機(jī)構(gòu)。雖然數(shù)字簽名(DigitalSignatures)部分解決了這個問題,但是如果仍然需要第三方的支持才能防止雙重支付(double-spending)的話,那么這種系統(tǒng)也就失去了存在的價值。CONTENTS比特幣解決的問題交易流程共識機(jī)制網(wǎng)絡(luò)運行過程攻擊與算力競爭其它特性點對點支付,去中心化,防止雙重支
2、付,交易記錄不可更改比特幣解決的問題1比特幣是一種數(shù)字貨幣,通過網(wǎng)絡(luò)來支付,相比紙幣等傳統(tǒng)貨幣具有很大的靈活性。數(shù)字貨幣比特幣可以像紙幣一樣進(jìn)行點對點支付,無需可信的第三方介入。點對點支付傳統(tǒng)的數(shù)字貨幣難以在沒有可信第三方的情況下防止雙重支付。防止雙重支付交易一旦成功,就永遠(yuǎn)無法撤銷或更改,保障收款方的利益。交易記錄不可更改點對點支付,去中心化,防止雙重支付,交易記錄不可更改比特幣解決的問題1私鑰,公鑰,散列值,地址交易流程2私鑰,公鑰,散列值,地址交易流程2比特幣賬戶(地址)的產(chǎn)生通過隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成一個256bit的隨機(jī)數(shù),并使用該隨機(jī)數(shù)作為
3、賬戶的私鑰。比特幣采用橢圓曲線簽名算法(ECDSA)來對數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名和驗證,具體使用的是secp256k1曲線。通過ECC乘法可以計算出對應(yīng)的公鑰。對公鑰進(jìn)行兩次散列運算,得到公鑰的散列值。公鑰散列值加上版本號和校驗碼后,進(jìn)行base58編碼可得到地址??偨Y(jié)通過私鑰可以推導(dǎo)出一切,是操縱該比特幣賬戶的所有權(quán)利,所以必須妥善保管好私鑰,不能泄漏。公鑰的散列值與地址之間通過base58編碼來相互轉(zhuǎn)換,所以兩者是等價的。比特幣的發(fā)送者使用私鑰來對交易進(jìn)行簽名,接收者使用公鑰來對交易進(jìn)行驗證。私鑰,公鑰,散列值,地址交易流程2123發(fā)送者對交易進(jìn)行簽名簽
4、名發(fā)送者將簽名后的交易廣播到比特幣網(wǎng)絡(luò)廣播接收者對交易及簽名進(jìn)行驗證驗證?通過數(shù)字簽名雖然可以證明一筆交易的合法性,但是仍然無法阻止支付者構(gòu)造兩筆或多筆同時具有合法簽名的交易,把同一筆錢支付多次。有一個問題私鑰,公鑰,散列值,地址交易流程2雙重支付怎么辦?私鑰,公鑰,散列值,地址交易流程2通常的解決方案引入信得過的第三方權(quán)威,或者類似于造幣廠的機(jī)構(gòu),來對每一筆交易進(jìn)行檢驗,以防止雙重支付。造幣廠獲悉所有的交易,并且決定了交易完成的先后順序。該解決方案的問題在于,整個貨幣系統(tǒng)的命運完全依賴于運作造幣廠的公司,因為每一筆交易都要經(jīng)過該造幣廠的確認(rèn)。比
5、特幣的解決方案交易信息應(yīng)當(dāng)被公開宣布(publiclyannounced)。整個系統(tǒng)內(nèi)的所有參與者,都有唯一公認(rèn)的歷史交易序列。收款人需要確保在交易期間絕大多數(shù)的節(jié)點都認(rèn)同該交易是首次出現(xiàn)。如何防止雙重支付工作量證明,可追溯不可篡改,挖礦共識機(jī)制3工作量證明,可追溯不可篡改,挖礦共識機(jī)制3將一段時間內(nèi)的交易放入一個區(qū)塊中通過不斷改變區(qū)塊中的隨機(jī)數(shù),來嘗試碰撞出一個符合要求的區(qū)塊散列值一旦找到符合要求的散列值,即認(rèn)為完成了一次工作量證明,該區(qū)塊中的交易將被記錄在賬本中將上一個區(qū)塊的散列值放入下一個區(qū)塊中,形成一個鏈條(區(qū)塊鏈)比特幣是一種分布式賬本
6、,由于網(wǎng)絡(luò)延遲、地域原因、不誠實節(jié)點等問題,每個參與者的視角都不一樣。需要一種共識機(jī)制來確保所有參與者都具有統(tǒng)一的賬本和相同的交易序列。5,000nodes分布式賬本的共識機(jī)制工作量證明(Proof-of-Work)工作量證明,可追溯不可篡改,挖礦共識機(jī)制3算力巨大自動調(diào)節(jié)不可更改激勵機(jī)制尋找一個符合難度要求的區(qū)塊散列值非常困難,需要不斷地進(jìn)行散列碰撞。而檢驗一個區(qū)塊的散列值是否符合難度要求,則非常容易,只需要進(jìn)行一次散列運算即可。硬件的運算速度在高速增長,且節(jié)點參與網(wǎng)絡(luò)的程度會有所起伏。如果區(qū)塊生成的速度過快,那么系統(tǒng)將自動提高區(qū)塊的難度,從而
7、保證了每小時生成區(qū)塊的數(shù)量為某一預(yù)設(shè)的平均數(shù)。除非重新完成相當(dāng)?shù)墓ぷ髁浚駝t該區(qū)塊的信息就不可更改。由于之后的區(qū)塊是鏈接在該區(qū)塊之后的,所以想要更改該區(qū)塊中的信息,就還需要重新完成之后所有區(qū)塊的全部工作量。完成工作量證明需要消耗大量的電力,因此對每個區(qū)塊的第一筆交易進(jìn)行特殊化處理,該交易產(chǎn)生一枚由該區(qū)塊創(chuàng)造者擁有的新的電子貨幣作為獎勵。另外一個激勵來源則是交易費。工作量證明,可追溯不可篡改,挖礦共識機(jī)制3比特幣的挖礦獎勵每四年就會減半比特幣網(wǎng)絡(luò)的運行過程網(wǎng)絡(luò)運行過程4比特幣網(wǎng)絡(luò)的運行過程網(wǎng)絡(luò)運行過程42134新的交易向全網(wǎng)進(jìn)行廣播。只要交易能夠抵
8、達(dá)足夠多的節(jié)點,那么它們將很快被整合進(jìn)一個區(qū)塊中。廣播交易每個節(jié)點都嘗試在自己的臨時區(qū)塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明。制造區(qū)塊每一