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什么是比特币和区块链？

比特币基础

比特币 是第一个利用区块链技术来确保所有交易安全且不可篡改的数字资产/ 加密货币。当人们说“比特币”这个词时，“比特币”这个词可能指的是两个不同的事物：比特币这种数字资产，以及比特币区块链。

比特币 (BTC) 作为数字资产的属性

作为 区块链 上的数字资产，比特币 (BTC) 完全是数字化的，没有任何物理形式。BTC 是全球性的，因为它原生存在于互联网中。你可以每天 24 小时、每周 7 天向世界上任何人发送任何数量的 BTC，就像向某人发送电子邮件一样。BTC 是稀缺的，因为有史以来只会存在 21,000,000 个 BTC。比特币也是可分割的——你可以向某人发送小至 0.00000001 BTC 的金额。

比特币区块链作为去中心化账本

在比特币发明之前，你需要信任的中央实体（银行）来以数字方式处理货币交易。 这是因为在数字世界中，复制数据 很容易，但很难确保某物被 花费/用完。 当你以电子方式将钱发送给你的朋友时，你的银行需要扣除你的账户余额，而你朋友的银行需要将相同的金额添加到他/她的余额中。你们都信任银行来记录对你来说正确的账户余额。

然而，随着比特币及其区块链技术的发明，你可以将比特币发送给世界上任何人，而无需银行。所有比特币交易不再需要中心化的第三方来处理你的交易，而是由分布在世界各地的 10,000 多个比特币服务器/节点 运行的比特币程序来处理和保护。任何人都可以运行比特币节点/服务器，因为该代码是开源的，并且每个服务器都会记录所有交易历史记录，并在每个其他节点之间同步最新的交易数据。

比特币节点/服务器分布在世界各地。数据来自 https://bitnodes.io/

比特币 区块链 是一个 去中心化的账本，它取代了对中心化记账员（银行）的需求。比特币区块链记录了 自比特币诞生（2009 年 1 月 4 日）以来发生的每一笔比特币交易 直到现在。该账本是 去中心化的，因为交易数据/区块存储在世界各地的 10,000 多个 比特币节点（服务器）中。每个比特币节点都彼此独立运行，而且与银行不同，没有存储数据的中央服务器。事实上，所有比特币节点都存储着从 2009 年 1 月 4 日至今的相同比特币交易历史记录。所有节点也是平等的且无需许可的——没有中央服务器，并且任何拥有互联网连接和 400GB 以上存储容量的人都可以通过从 https://bitcoin.org/en/download 简单地下载开源安装程序来运行比特币节点。

比特币矿工验证交易并获得新的比特币作为奖励。

参与 验证交易 的比特币节点被称为 矿工。 比特币 挖矿 是 验证比特币交易有效性并解决一个非常困难的计算难题（称为“工作量证明”）的过程。 矿工基本上验证比特币区块链中未处理的交易，将其转换为“区块”交易，并花费电力来解决计算难题。设法形成有效交易区块并完整解决难题的矿工将收到比特币作为奖励。这个过程大约每 10 分钟重复一次，这就是为什么比特币交易通常需要 10 分钟才能结算。

比特币供应量稀缺且上限为 2100 万 BTC

根据比特币协议，比特币的总供应量上限为 21,000,000 BTC。截至 2020 年 10 月，已开采 18,500,000 BTC，剩下约 2,500,000 BTC。矿工目前每开采一个区块 获得 6.25 BTC，这意味着每 10 分钟就有 6.25 个新的 BTC 进入流通。然而，每 4 年，比特币代码/协议会将此挖矿奖励减半（称为“减半”）。2024 年，矿工每个区块只能获得 3.125 BTC，2028 年，矿工每个区块只能获得 1.56 BTC（依此类推）。根据计算，最后一个比特币将在 2140 年被开采出来——而且每 4 年变得越来越稀缺。

比特币交易是安全的且不可变的

所有比特币节点不断相互通信，以形成多数共识（51%+ 的协议），以就比特币区块链的最新交易历史达成一致。

从一开始，整个比特币交易历史都通过密码学存储并安全地保存到链接在一起的交易区块中（因此该技术被称为“区块链”）。你可以从诸如 https://www.blockchain.com/btc/blocks?page=1 等网站上查看比特币区块链的最新状态，如下所示。

2020 年 10 月 9 日晚上 9 点（西印度尼西亚时间）从 Blockchain.com 截取的屏幕截图。

正如你从上面的屏幕截图中看到的那样，“高度”是比特币区块链编号。通过使用密码学，区块 #651963 被链接到 #651962，后者被链接到 #651961，依此类推。

由于区块链结构，如果一个恶意矿工（我们称他们为 X）试图更改旧区块上的任何交易数据（例如区块 #650100），那么该恶意矿工需要重新计算从旧区块 (#650100) 到最新区块 (#651963) 的计算难题。这非常耗费精力和时间。不仅如此，由于区块链的链式结构，更改旧区块 (#650100) 上的任何数据都会更改所有后续区块（#650100 到 #651963）的“哈希”（一种加密摘要）。

这意味着，即使矿工 X 设法重新计算每个计算难题，其他矿工也可以简单地检查 #650100 到 #651963 之间的任何区块的“哈希”，并注意到 矿工 X 更改了旧的交易数据。 因此，其他矿工将根本不信任 X 版本的比特币交易历史，因为 X 被抓到操纵旧的交易数据。

简而言之，要操纵或更改比特币区块链的旧交易历史，你基本上需要同时控制 所有比特币节点的 51%，并重新计算更改后每个计算难题的答案。 这实际上是不可能做到的。这就是为什么比特币非常安全，并且所有交易都是不可变的——没有人可以更改或“取消”任何比特币交易。

作者：ichsan

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