区块链是什么鬼?比特币的命运如何?(下篇)

读完上篇大家应该对比特币运作概念了解不少

那人们口中的挖矿、矿工又是什么,比特币的命运到底如何?

且看下篇为你详细介绍

紧接上篇

大雄等人将账单系统改善后安稳的运行了几个月,没有出过什么差错,胖虎也不能作弊了,可是胖虎又怎会这么容易死心。

这一天胖虎居然又开始作弊了,但是马上就被其他人发现。

没想到的是胖虎居然开始提出“歪理”

我的账单和你们的不同,但是你凭什么说我作弊而不是你们合伙作弊修改账单?也有可能是哆啦A梦作弊了把所有人账单都修改了呀!

众人陷入了沉思。大家都记账的确可以免除对特定中心的依赖,但是如果有人作弊,导致大家的账本不一致,这时候怎么解决争端呢?

这时万能的哆啦A梦又出场了

在这个问题中本聪给了我们答案:

谁的算力大,谁说话算话

这个方法具体就是

你们先分头记账,每隔一段时间,咱们就碰头核对下账本。

怎么核对呢?玩一个数学游戏,就是找到一个对应账本的幸运数字,唯一的方法就是靠猜,谁的计算力大谁就更有可能猜中,而且猜中有奖励。

猜中之后,这次核对的账本才算确定了,大家都以这个账本为准。

如果核对的时候,发现胖虎写的账本有个地方和其他人都不一样,怎么办?没关系,还是玩这个猜数字的游戏,只要作弊的那一方拥有的算力没有过半,没有作弊的一方就会获胜,因为它的算力更大。最后大家还是会以游戏胜利者也就是正确账本为准

这个规则类似投票,谁得票多谁就是正确的

但是这解决不了胖虎提出的问题

万一是多数人合伙作弊而我才是真的账单呢?

为什么算力大的人才是正确的?

比特币也是这个规则,为什么它不怕作弊呢?

要解答胖虎的问题,我们就要深入到比特币的核心思想了。

为了彻底搞明白,我们需要介绍点专业知识了

SHA256算法

SHA256是一种密码哈希函数,输入任意一段信息,运行SHA256函数,输出的结果会是一串256位的2进制数。

这个数字就是这段信息的哈希值或者摘要,可以理解为这段信息的特定ID。

世界上所有信息都有自己特有的哈希值,一一对应,绝不重复。

SHA256还有一个特性,就是没法逆向运算,只能根据信息算出信息的哈希值,而没法根据信息的哈希值去算出信息本身。

简单来说就是1的平方=1,-1的平方=1

不同的值通过同一重算法可能会获得到相同的结果,所以有结果不一定能推测到原始值。

如果给出一个哈希值,想知道对应的信息,唯一的方法是一个个试。

没错,又是2的256次方分之一的机会,试到宇宙毁灭也不一定能试出来。

这个SHA256算法就是刚才提到的数学游戏的基础。只要它依然坚挺,没有被破解,那么比特币就是数学上可靠的。

接下来我们详细看看这个数学游戏是怎么运行的

我们假定在账本上每一页只能记十条交易信息,记完一页就得找一个幸运数字签在这一页的最后,这个数字必须使得这一页所有信息(包括数字本身)的哈希值满足一个特点,比如前30位都为0。只有签上这个数字,这一页账本才算有效。

如此一来,由于SHA256的特性,找到这个数字只能靠试错,成功机会又特别低,2的30次方分之一,也就是说,大概 得试上十亿次,才能成功一次,简直比买彩票中大奖还难。

但是一旦有人找到了这个数字,其他人要想验证这个数是否正确,只需要算一遍就可以了,非常简单。


这个幸运数字就叫Proof of work,工作量证明。

如果你能找到这个特定数字,就说明你投入了足够的时间和算力(因为也没有其他方法了),同时其他人还能很简单的验证这件事情,不用重新花力气再算一遍。

那么为什么会有人愿意投入时间、机器和电费来玩这个游戏呢?

因为我们设计了奖励机制,猜中这个数字的人会获得一定数目的比特币作为奖励,那一页账本上会加一条,谁谁谁获得2个比特币。

这些不断猜数字的用户就是我们常听到的“矿工”,猜数字的过程就叫“挖矿”。

有了这种游戏,人们就会自发的去验证比特币网络里的交易是否有效,而且唯一的方法就是投入时间和计算力去猜。初看起来可能并不高明,浪费这么多资源就为了玩数字游戏?

这就要涉及到区块链技术了

区块链,blockchain。这个词是怎么来的呢?

比特币把账本分成了很多块,每块上记录一定数量的交易,每一块叫做一个block,区块。每个区块的底部会附上对应的幸运数字,工作量证明。

同时,在区块的顶部,还会附上前一个区块所包含信息的哈希值。于是区块就连成了一条链。


其实区块链就是一种结构比较特殊的账本,改变其中一页,整本都会出问题。

把区块连成链是一个非常精巧的设计

1

改变任意一个区块的信息,都会导致这个区块的哈希值变化,同样也会改变下一个区块的信息(因为是包含关系),接着之后所有的区块都会改变,整条区块链都会变的无效,得重新再算一遍,找到对应的POW才行。

这一点保证了整个账本的严密准确性。

2

不同区块之间的位置代表了不同交易发生的先后顺序,如果改变区块的位置,因为同样的原因,整条链也会变得无效。这一点保证了交易时间记录的准确性。


最困难的部分介绍完了,我们可以歇口气小结一下

一个大杀器

SHA256算法可以让我们输入任意一段信息,得到一个对应的数字,这个数字就是这段信息的哈希值,就像个人ID一样独特。反过来,通过哈希值来算出对应的信息,只能靠猜,而且很难猜。

一个数字游戏

对每一页账本,我们可以找到一个幸运数字,使得它的哈希值前30位都是0。这个数字很难猜,猜中的会获得比特币作为奖励。这就是挖矿。

一个设计精妙的结构

区块链就是把整个账本分成许多区块,前一个区块的哈希值写到下一个区块的顶部,以此把所有区块关联成一条链,改变任意区块的信息或者位置,都会影响整条链。

   看点   

比特币具体是怎么运行的

对于普通用户来说,完成一笔交易,就把这笔交易的信息广播出去。同时,有一些用户会不断收听整个网络里的交易信息,把这些交易信息打包成区块,然后飞快的猜那个幸运数字。一旦有一个人(矿工)猜到这个幸运数字,就会获得几个比特币作为奖励(这个过程就是挖矿)。这个区块也被证明有效,并再次广播到全网,被大家记下来。


到这里我们终于可以回答为什么按照算力大的来算了


假设胖虎想作弊,大家一起吃了饭,大雄买单,按道理胖虎应该给大雄10块。其他人都在区块里记上了这一笔:胖虎 要付给 大雄 10元


同样是矿工,胖虎却在区块里抹掉了这笔账,打包出了一个“不一样”的区块,验证之后发给了老实的静香。

静香那边收到的消息在这个节点上开始分裂了。胖虎发给他的区块单独形成了一条链,其他矿工的区块则形成了另一条链。

那么,哪条链延长的速度会更快呢?

考虑到这是一个完全随机的猜数字过程,长期来看,两方链延长的速度正比于各自掌握的计算力大小。也许胖虎最开始的几个能撞到狗屎运,比其他人加起来都快,但是时间一长,自然会寡不敌众。其他矿工的区块链会飞速延长,基于“谁的区块链长就听谁的”这条规则,静香会放弃掉胖虎那条链,转而把其他矿工的链保存到自己的区块链中,共识就这么达成了。

也就是说,当你收到两个不一样的区块时,先别急着决定听谁的,让区块链再飞一会,等到其中一条领先另一条至少六个区块以后,基本就板上钉钉了。

所以要作弊,只有胖虎自己掌握了全球一半以上的算力,自己成了多数派,那这个系统就会崩溃了。

这就是51%攻击:如果有人掌握了50%以上的算力,他能够比其他人更快地找到开采区块需要的那个随机数,因此他实际上拥有了绝对哪个一区块的有效权利。

其他电子货币还是比较受到51%攻击而灭亡的,但是51%攻击对于比特币来说并不是一个什么大问题(早在2013年7月,比特币全网算力已经达到世界前500强超级计算机算力之和的20倍)。

比特币的这个算力为王的机制,有点像投票表决。大家意见不一致的时候就通过投票来达成一致,票数为王,少数服从多数。如果你想作弊,不是不可以,但必须获得过半数的票。

所以如果是大雄他们只有4人就容易被胖虎作弊(胖虎只需控制小夫和静香的账本就可以控制整个系统),而比特币要控制一半以上算力实在是太困难。

到这里,比特币的完全体诞生了,系统规则3.0版:

1. 只要投入算力和时间,每个人都能记账和验证

2. 区块链分裂时,保留算力大的那条链

以上就是比特币的基础运行原理了。我们从上篇的原始现金交易,到电子签名和中心化账本,再到下篇更先进的分布式账本+POW+区块链,上下两篇二十分钟走完了人类货币演化史。

目前来看比特币和区块链是一个充满前景的技术,比特币的命运如何,也许你我都有一个模糊的答案


另外,重要的消息再重复一下

MT5比特币迷你期货合约已经正式上线了!

上线通知

MT5交易系统于2018年2月23日(正月初八)正式上线比特币期货迷你合约,该合约是以CME比特币期货合约为基础,参考CBOE比特币期货合约,同时融合了国际各大主流比特币交易商的报价。具体合约细则如下:

MT5比特币迷你期货合约

品种代码

BTC

合约乘数

1

最小变动单位

5美元

交易时间

6:00至次日5:00,冬令时延后1小时

最后交易日

合约月份的最后一个周五

合约月份

当前CME期货主力合约月份,一般为当月,最后交易日后转为下月

合约保证金比例

合约价值的20%

最大持仓手数

5手(暂定)

隔夜费

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BTC价格波动(与前一交易日相比)达到7%和13%会实施临时停牌,参考价格上下20%区间以外将不允许交易。

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