比特币如何运作

本文适合不懂技术的朋友。 它将最大限度地减少术语的积累，并使用大量的比喻来还原原始比特币交易的幕后机制。

比特币由中本聪于 2009 年提出，是一种去中心化的匿名数字货币。 几个月前它的价格接近2万美元。 当时，媒体铺天盖地地报道它的崛起。 为什么这样的货币会有如此疯狂的市场现象。 为此，我们需要了解比特币的运行机制以及它与其他货币的本质区别。

我们平时使用的货币统称为法定货币，是国家宏观调控发行的，以国家信誉背书的货币。 每当有非现金交易，比如刷卡消费，国家甚至商家都会对这笔交易进行记录和追踪，而银行在其中扮演着关键角色。 交易发生后，银行从消费者账户中扣除一定金额，并向商家账户中添加相同金额。 所有转账交易记录都保存在银行。 这种形式被称为中心化，在线转账必须通过银行。 在这里，银行就像会计师一样，孜孜不倦地记录着所有参与者之间的交易记录。 在比特币的世界里，没有银行，它是去中心化的。 如何？ 全部担起会计的角色！ 由于交易都是在线进行，参与者都是通过电脑或其他软件执行比特币相关的软件，一般都具备存储大量交易记录的能力，所以所有参与者都充当会计，记录所有交易记录也不是没有可能交易可能。 当然，在现实生活中，只有一部分人充当会计，剩下的因各种原因没有记录的参与者，会完全相信那些记录过的人的真实性。 下面我们用一个充满乡土气息的例子来说明中心化和去中心化的区别。

在山的另一边，有一个村庄。 村民之间的互动只是交易（大雾），大家关心的是最后谁有多少钱。 在集中经营模式下，有一个村长，每个人都记账。 当张三要给李四5块钱的时候，张三要报告给村长，然后村长会从张三的余额中减去5元，在李四的账户上加5元，并注明是张三圣。 给了三个。 在去中心化的运作模式下，村长是不存在的，每个村民手里都有一本账本，上面记录着所有的交易。 张三给李四汇了5块钱，张三只好对着邻居大喊：“我张三给李四5块钱。” 邻居们听说声音确实是张三侯的，确认了这笔交易的真实性后，纷纷将这笔交易记录在自己的账本上，并向其他从未听说过消息的村民口耳相传。 之后，其他村民也证实消息确实来自张三、记录等。 在比特币世界中，每个参与者（节点）通过一些密码学的加解密方式来确认消息的真实性和未被篡改，而深入写入则更为复杂。 这样一来，张三有多少钱，李四有多少钱，所有村民都可以通过自己的账本看得一清二楚。 这种去中心化的记账方式，让他不能说一个人拥有多少比特币。 说了算，但是大家说了算，就是别人的账本上说这个人没钱，那他就是穷。 如果大多数人的账本上说这个人有100元，那他就有100元。 一种非常民主的记账方式。

如果只是这样的话，最后每个人的账本可能都不一样。 由于各种情况，比如暂时不能把消息传递给一些村民，或者一些村民听到“张三给了李四5块钱”就听到了“张三给了李四5块钱”，甚至发生了很多交易同时。 每个村民的时间不一样，造成顺序不一样等一系列问题。 这个时候大家最好统一一下，比如最近一个小时收到的传言。 这样大家就可以时时同步，减少差异，让整个系统协调工作。 这就需要一个村民将上次“统一”以来收集到的所有交易都提出来，推荐给大家采纳，那么一段时间内谁来提出这样的统一记录呢？ 这就涉及到我们经常在新闻中看到的“挖矿”。 挖矿的本质就是做一道只能靠猜的数学题。 所有的村民（事实上比特币是用什么做的，所有参与采矿的人）都在尽力解决这样的数学问题。 谁先猜出答案，谁就可以自己收集 零散的交易打包成一个包裹，附上答案打印出来分发给其他村民。 其他村民收到包裹后，可以快速验证数学题答案是否正确，验证文件夹中的交易是否真实，然后将包裹放在之前收到的包裹上。 如果答案错误或者某些交易不合法（验证失败等），则包裹被丢弃。 在这里，包就是我们经常看到的“块”，一堆包就是“区块链”。 最旧的文件夹在底部，最新的在顶部。 这是一个依次有序的链式结构。 一些密码学方法可以防止村民篡改里面的文件； 村民们收到包裹后，只能把它放在文件堆的最上面，或者扔掉。 在比特币的世界里，挖矿成功的村民，也就是成功解决数学题，可以获得一定的奖励，目前是12.5个比特币，相当可观。 那些收到包裹的村民也会将包裹的副本分发给其他村民。 如果包没问题，大家最终都会认可包中的事务，这样思想就统一了。 注意，在整个过程中，解出数学题的村民并没有询问其他村民是否接受，全程保持沉默。 想一想，你手里有几十万，问你的竞争对手答对了没有，你不是找打架的。

细心的朋友可能会发现，即使村民们按照包邮的方式，也不一定能保证每个村民家里的包堆都是一模一样的，因为张三和李四可能几乎同时做数学题，而且将它们发送到不同的方向。 村民们开始分发包裹。 王舞可能先收到了张三的包裹，但赵六却先收到了李四的。 为了解决不同村民收到的包裹顺序不一致的问题，比特币的运行规则有如下解决方案。 首先，每个地块都有编号，按顺序递增。 比如张三已经收到了98个包裹，那么当他解完数学题（根据98号包裹生成的数学题），就可以打包一个99号包裹放行。 而李斯也是同时做出来的，他打包的包裹也是编号99。 这时，其他村民只会接受第一个包裹，丢弃第二个包裹，因为数量相同，只能先到先得。 假设之前的98个包都是一致的，我们会发现村民们对第99个包不同意。 王五的99号包来自张三，赵六的99号包来自李四。 不统一了没关系，这只是暂时的不一致。 这里需要说明一下数学题的生成机制。 数学题是根据每个村民家里的最新包自动生成的。 比如王舞的数学题就是根据张三的99号生成的，而赵六的则是另一道题。 ，但谁解决了最新的数学问题，就可以制作一个包裹来获得奖励。 假设此时，赵六在收到李四的包裹后做了一道新的数学题，并成功打包并发给了其他村民。

由于包裹内不仅有交易记录和答案，还有之前包裹的概况，包裹编号。其他村民在核实包裹和答案的真伪后，不仅会把包裹放在最上面,还要检查No.99是不是李斯。 如果没有，他们会想办法用李斯来代替他们的99号包。 比如向其他村民要。 看到这里可能有点懵，请允许我总结一下包裹的属性和领取包裹的规则： 1.包裹是有编号的，刚刚打好的包裹的编号就是最上面的包裹编号包裹堆加一； 上次收件期间的合法交易记录、数学题答案、上次包裹来源； 3、收到包裹时比特币是用什么做的，先把违规和错误的答案扔掉。 如果有多个，则选择最大的那个，否则保留第一个； 4、接收后会保证上一个包与本包一致，并保证包堆中的每个包N都与“包(N+1)”中指定的上一个包的来源相同。 通过这些规则，虽然每个村民的包裹堆中最上面的几个包裹可能会略有不同，但随着新包裹的到来，底部会逐渐统一。 这种方式虽然看似复杂，但并不像村长统治那样简单快捷，但正是坚信未来去中心化趋势的比特币创造团队，力图避免任何统治权掌握在少数人手中。

以上是比特币去中心化的简述，如有不妥之处，望海涵。 笔者也在探讨比特币去中心化的意义及其未来趋势。 但不管未来比特币的兴衰，去中心化模式的提出和成功应用，必将是一个不可逆转的发明，也就是我们永远不会回到没有这种运作方式的时代，“一个人的命运，当然要靠自我奋斗，但也要考虑历史的进程。”