深解比特币核心概念和原理

　　一、比特币是什么,有哪些特点？
　　一种P2P(点对点)形式的虚拟货币。去中心化的记账系统；
　　去中心化：任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护、共同管理；
　　开放透明性：系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有 人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统 信息高度透明。
　　自制性：人为不可干预，决定得超过一半的人去做；区块链采用基于协商一致的规范和 协议（比如一套公开透明的算法）使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由 安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。
　　信息不可篡改特性：一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能 够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此 区块链的数据稳定性和可靠性极高。
匿名性：由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的（区块链中的 程序规则会自行判断活动是否有效），因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自 己产生信任，对信用的累积非常有帮助。
　　可溯源性：因为公开透明和不可篡改的特性，所以每一笔交易信息都可以追溯其来源！
　　二、比特币原理
　　数据存储在网络节点里，比如每一台电脑里；那么问题来了，数据在每一台电脑里，已 谁的为准，数据被篡改了怎么办；
　　1.数据的验证
　　假如说如下数据：

　　这些数据分别存在王二、张三、李四、赵五的电脑里。可能会有人篡改数据，比如说张三把余额改为300了，如何验证张三的数据为假的呢。
　　a.可以一一核对，就是把王二、张三、李四、赵五的数据一条一条核对一遍，就会发现张三电脑里的张三这条数据与其他人电脑里的数据不一样,但这样做效率太低（这只有四条数据，如果有一百万条数据，效率就太低了）
　　b.介绍第二种之前先了解一下Hash函数(类似于常用的MD5加密)
　　哈希函数：Hash(原始信息) = 摘要信息
　　哈希函数的特点：
　　①同样的原始信息用同一个哈希函数总能得到相同的摘要信息
　　②原始信息任何微小的改变都会得到不同的摘要信息
　　③从摘要信息无法逆推算出原始信息
　　首先会对张三的数据进行Hash加密，假设 Hash(数据) 得到4564asdasdasd6ABA；
　　加密李四、王二、赵五的数据得到 789789attdghjfg7A,比对摘要信息就会发现张三的数据不对
　　这样的话对比摘要信息就会比对比原始数据信息高效的多，进一步提高效率，
　　区块：序号+时间戳+Hash值+交易记录
　　假设一个区块的Hash值为789789attdghjfg7A；比如又产生了一些交易，形成新区快的时候符合 Hash(789789attdghjfg7A,新的交易数据) = 12323as4d56a4sdS,然后对比的时候对比新的摘要信息，如果新的摘要信息正确，说明前一个的账本数据也是正确的。这样的话就会形成一个链状的结构，这样的话只需要核对最后一个区块的信息，只要对比最后一个的信息正确，说明前面区块的信息都是正确的，及整个区块链的信息是正确的。这样效率就会提高。
　　2.所有权问题
　　一般的银行卡都有卡号和密码，账号和密码对的上就可以支付。而比特币的账号相当于一个地址，密码是私钥，付款是从一个地址付款到另一个地址。而且地址与私钥是一个非对称的关系，即：
　　Hash(Hash(fun(私钥))) = 地址
　　fun是一系列特定算法。
　　如何交易：
　　第一步：对交易进行Hash得到交易摘要
　　Hash(
　　‘{“付快地址”:”ahsuidhujkashduikhasidgh”,
　　”收款地址”:”asyduihiuqawherihiahdi”,
　　”金额”:”1btc”}’
　　) = 456as4d646a5s4d66
　　第二步：用私钥对摘要进行签名
　　Sign(‘交易摘要’,’私钥’) = 签名信息
　　完成两步之后就广播，告诉周围的节点，我(付款地址)给他(收款地址)付了1btc,签名为xxx...,周围的节点收到之后，先验证
　　如果 Verify(签名信息,付款方地址) = 交易摘要 就会写入账本，继续向周围的节点广播；否则记账失败。
　　签名和验证是一个可逆的过程
　　Sign(交易摘要，私钥) = 签名
　　Verify(签名，付快地址) = 交易摘要
　　比特币安全性只受私钥控制，而不像银行里的钱，银行可以冻结。
　　3.为什么记账？(挖矿)
　　记账：Hash打包过程，这个过程是需要消耗资源的，既然需要成本，那么节点为什么要参与记账呢？在完成记账之后是会得到比特币奖励的(这个奖励其实就是比特币发行的过程)，既然有奖励大家都会去记账，那就会出现记账不一致，所以会有一个规则来限定大家记账。
　　规则:一段时间内只有一个人可以记账成功；
　　通过解决密码学难题(即工作量证明)竞争获得唯一记账权
　　其他节点复制(第二步的结果)记账结果
　　工作量证明：
　　Hash(上一个Hash值，交易记录集) = asdfasdasdad56161
　　如果只是这样的话，都可以很快的记账，为了体现记账的难度,交易记录的值必须要以n个0开头。
　　Hash(上一个Hash值，交易记录集,随机数) = 00000000000000000asdasda45456
　　就是不停的跟换随机数得到以n个0开头的记录值。
　　交易记录集:
　　收集广播中还没有被记录账本的交易
　　交易的有效性验证
　　添加一笔给自己的转账的交易(挖矿奖励)
　　4.已谁的账本为准？(共识机制)
　　第一个验证正确的有优先的记账权，就可以打包区块，因此获取奖励。
　　如果两个节点同时完成工作量证明，使用谁的区块？
　　只认可累计工作量最大(最长链)的区块链
　　分叉:

　　假设有一个节点收到#3458B的广播，并且验证成功，就会形成新的区块。
　　以最长就会以#3459B为主链