比特幣中的區塊、賬戶驗證以及記賬_比特幣

賬本存儲在每個節點中，怎么保證每個節點中的數據共同，或者說怎么避免某些節點的賬本被歹意篡改而影響到整個網絡的買賣？

如果說買賣的驗證由各個節點完結，那么怎么在不把暗碼走漏給其他節點的前提下，證明自己對某個賬戶的所有權呢？

去中心化就要求時刻有節點在線，由這些節點去完結記賬、驗證買賣等作業，那么有什么機制能夠讓節點有動力自發的保持在線去完結這些作業呢？

對于上面的問題，比特幣都給出了很高雅的處理方案，咱們一一道來。

薩爾瓦多新比特幣錢包可能使西聯匯款和速匯金等公司每年損失4億美元:金色財經報道，目前薩爾瓦多大約有250萬僑民，他們中的許多人仍然向居住在薩爾瓦多的朋友和家人寄錢，2020年總計轉移了近60億美元的資金，約占該國國內生產總值的 23%，但其中很大一部分交易費用流向中間商，比如西聯匯款轉賬100美元就會收取12.5%的費用。但隨著薩爾瓦多將比特幣定為該國法定貨幣并推出Chivo錢包，跨境匯款成本將大幅降低，如果人們大規模采用比特幣，西聯匯款和速匯金等貨幣服務提供商每年將損失 4 億美元的匯款傭金。截至目前，西聯匯款尚未就是否有任何計劃改變收費結構等事宜做出回應。（CNBC）[2021/9/10 23:14:51]

1.賬本驗證問題

分析 | 中本聰當年突然離開團隊或與Gavin Andresen在中情局談論比特幣有關:有分析稱，中本聰當年突然離開比特幣團隊或與比特幣軟件開發者Gavin Andresen和中央情報局（CIA）進行談話有關。Andresen曾發布聲明：“我只是有那么一點點擔心，與中情局談論比特幣會增加他們試圖做一些事情的可能性，而這是我們不愿意看到的。我認為，接受他們（中情局）的邀請，并對比特幣的確切含義開誠布公，將降低他們將比特幣視為威脅的可能性。”并且還事先發郵件告知了中本聰，隨后不久中本聰就離開了團隊。后來Andresen在一次博客節目中也對此事表達了自己的猜測，中情局談話或與中本聰離開有關。（TNW）[2019/7/20]

實際上對于第一個問題，很簡單想到處理辦法，那便是少數服從多數，如果某個節點的賬本數據被篡改了，那么只需求和全網其他節點的數據比對，就必然能發現異常。

應用程序Square開通買賣比特幣功能:位于舊金山的金融服務公司和商業服務集合商Square在旗下的Square Cash應用程序上推出了一項新的試用功能，這項功能將允許用戶購買和出售比特幣。[2017/11/16]

但問題在于，隨著時刻的推移，記錄的累積，數據量會越來越巨大，記得在13年的時分，筆者下載的比特幣錢包，從網絡同步下載下來的買賣賬本數據就現已多達幾十GB，如果說要對這么大的數據進行逐一傳輸、比對，能夠說是不現實的。

在介紹比特幣的處理方案前，咱們先了解一個函數：Hash函數，俗稱哈希函數。

關于Hash函數的細節，咱們今后再描繪，現在咱們需求知道便是：一段數據經過Hash函數的運算后，得到一段長度很短的數據，咱們稱之為摘要數據，能夠表示成：

Hash(原始數據)=摘要數據

而Hash函數有以下三個特點：

相同的原始數據，經過同一個Hash函數，總是能得到相同的摘要數據；

原始信息的任何細小的修正，經過Hash函數后，得到的摘要數據會改頭換面；

不行逆運算，即：擁有摘要數據，無法逆向反推出原始數據。

比特幣的做法是，買賣賬本數據依照時刻分塊存儲，每一塊只存儲10分鐘的買賣賬本數據，這每個存儲單元即稱之為“區塊”。而每一個區塊的頭部會記錄這一數據塊的序號、時刻和Hash摘要數據。

比較巧妙的當地在于，區塊頭部中的Hash摘要數據是由上一個區塊的摘要數據和本區塊的買賣賬本數據疊加后經過Hash函數得到的，即：

第n塊的Hash值=Hash(第n-1塊的Hash值+第n塊的賬本數據)

能夠看到，雖然每一個區塊內的買賣賬本數據是獨立的，可是區塊頭部的Hash值卻是依賴于上一區塊的Hash值，從而形成了一條鏈式的結構。這想必也便是“區塊鏈”姓名的由來。

鏈上的任何一個區塊中的數據受到的篡改，都將反映到最新的一個區塊的Hash值上，因此，要想驗證某個節點的賬本數據是否正確，只需求比對最新一個區塊的Hash值即可。

2.賬戶所有權的證明

如果我要經過某個賬戶給另一個賬戶轉賬，必然需求證明我對此賬戶的所有權。對于中心化的貨幣系統，咱們只需求向銀行出示暗碼即可，可是對于去中心化的系統，如果咱們也經過出示暗碼給其他節點，來證明咱們對賬戶的所有權，那么咱們的暗碼也就走漏給了其他節點。

事實上這是一個現代暗碼學中比較根底的問題，說白了便是怎么在不露出自己私鑰的前提下，自證身份，也有很成熟的處理辦法：利用非對稱加密算法。關于算法的細節，計劃在后面單獨說說現代暗碼學的一些根底算法，這兒咱們就用類比的辦法描繪一下。

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