Skip to content

Latest commit

 

History

History
141 lines (106 loc) · 6.41 KB

bitcoin.md

File metadata and controls

141 lines (106 loc) · 6.41 KB

比特币

CIA:信息系统的安全等级的三个性质

  • 机密性(Confidentiality) :指只有用户可以获取信息
  • 完整性(Intergrity) :接收方接收的数据与发送方发送的数据一致
  • 可用性(Availability) :合法用户对信息和资源的使用不会被不正当的拒绝

    可以将以上三条性质带入上面的流程中去,看看是否符合这些性质,又是如何达到这些性质

电子商务的安全性

  • 数据传输安全性:数据在传输过程中不会被窃取与篡改(对称加密技术,非对称加密技术与 hash 校验)
  • 数据完整性 :数据不会被篡改(由企业保证服务器安全,比特网中见后续)
  • 身份验证 :确认对方的真实身份(非对称加密技术)
  • 不可抵赖性 :交易双方在传输数据时,必须带有自身特有无法被别人复制的信息, 以保证交易发生纠纷是有所对证(数字签名与数字证书)

基础概念

  • 首先得清楚比特币区块链二者的关系:

    • 比特币是一种计算机网络传输协议,旨在去中心化

       思考一下,如今我们的大多数交易都是中心化的:微信支付以腾讯为中心,支付宝以阿里为中心, 甚至我们用纸币也是以国家政府为中心。我们相信腾讯、阿里、国家可以保护我们的财产和交易, 他们提供一个平台让大家更方便的交流。但所有这些都是基于信任的,我们相信他们不会搞些幺蛾子。
       而比特币提供了一种交易网络系统,它是去中心化的——由全世界所有矿机来维护整个系统。 这个分布式系统的运作不是基于你对它的信任,因为它是基于数学逻辑的。

    • 而区块链是是比特币的底层技术,它是一种数据结构(也可泛指一类技术),旨在提供价值属性

       再思考一下,我们用来交易的东西是什么?一串数据流,一张纸,他们本身没有价值, 是企业和国家告诉我们这些是有价值的,而他们则负责维护这些物品的价值属性。 其中非常重要一条——不可复制性。如果你可以随意修改你支付宝上的余额,或者你可以随意印出堪比真钱的假钞, 那它们就不可能有价值,天王老子说的都不算

  • 比特币的基本组成:

    • 加密数字货币
    • 分布式账本
    • 去中心网络
  • 核心问题:

    • 你是钱包主人?
    • 你的资产是正确的?
    • 去中心化分布式系统的运作?
    • 信息篡改
    • 双花问题
    • 信息同步

核心概念

区块链

分布式去中心系统核心思想是:利用已有的数据可以验证将有数据的正确性

  • 分布式账本:利用数字签名与交易记录确保交易合法且有效
  • 区块链结构:利用区块链与梅克尔树保证历史不被篡改
  • 工作量证明:验证算力竞争答案确认记账权是否有效

分布式账本

  • 交易记录:
    • IN :上次交易条款号
    • OUT :目标账户
    • COUNT :交易数目
    • 交易发起人(付费方)的数字签名
  • 账户钱包:
    • 即用户私钥对应的公钥,也被称作钱包地址
    • 比特币中没有一个专门的地方存储你的账户余额,见下 UTXO,以太坊因为其它考虑而没有用 UTXO 的设计
  • 账户余额: _ 用户的资产即 UTXO(未使用的交易输出) > 在比特币系统中,所有输出(OUT)是你的地址的交易记录,它们的资产总和就是你的资产,确认余额正确性 > 只需要追溯到上次交易即可 _ 进行交易时,由付款者对它的一条 UTXO 签名,其中 OUT 为收款者,提交交易到比特币系统 > 动用的 UTXO 大于应付款,则可以将再加一个 OUT 指向自己的钱包地址进行“找零”操作

区块链结构

去中心的基础便是让各个节点可以验证数据的正确性:验证交易记录的正确性与区块记账权的正确性

  • 上一区块 hash 值

    防止篡改。若试图篡改一个区块内容,则需要连着更改该区块之后的所有区块

  • 交易记录

    以梅克尔树的形式存储该区块中的所有交易记录,该数据结构也具有防止篡改的特性

  • Nonce > 用于工作量证明

工作量证明

  • 奖励机制
    • 维护全节点的矿机可获取创币交易(比特币的发行),该奖励每四年减半(模拟黄金的开采),故比特币总量不变
    • 收取交易的手续费,大概为 1%
  • 记账权利
    • 将比特币网络中的未确认交易按梅克尔树组装成块,未纳入的交易往下顺延
  • 工作量证明(重点)
    • 所有矿机进行算力竞争,首个胜出的矿机获取记账权

      算力竞争,即共同做一道数学题:找到一个值Nonce,让接下来的区块的 hash 值的后缀 为某一个值,这道题只有通过暴力破解,且会由整个比特币系统根据过去的数据动态调整以控制在 10 分钟左右 (硬件的算力在逐年提升)

  • 整个流程描述为:算力竞争,获取记账权,创建区块并广播,获得奖励

最长链原则

  • 广播的区块链遇到冲突会抛弃短链选择长链,所以会导致交易失败
  • 交易 6 小时成功的不成文规则

去中心网络

  • 全节点:存储所有交易信息的区块链
  • 轻节点:只存储关链信息,其余联网取得
  • 矿工节点:负责工作量证明赢取记账权的节点