比特币是什么？它和区块链是什么关系？
比特币是一种点对点的电子现金系统，也是一个巨大的分布式账本，在这个系统里的每一笔交易数据都全网可查，将这些数据根据时间顺序打包并相连，这就是“区块链”。可以说比特币是基于“区块链”技术的应用，每一个区块对应一个盖了时间戳的帐单数据包，将所有的区块链接起来就是区块链，任何交易信息和转账记录都记录在区块链中。区块链存在于互联网中，没有中心化的服务器，全网数据透明、公开、不可篡改。
比特币究竟是怎么来的？
前面文章介绍过，比特币具有“去中心化”特征，是没有发行机构的，怎么就凭空出现，那它到底是怎么来的呢？
其实，比特币系统每隔一个时间点，就会在系统节点上生成一个随机代码，互联网中的所有计算机都可以去寻找此代码，谁找到此代码，就会产生一个区块，并随即得到比特币的奖励，这个过程就是人们常说的“挖矿”。
有人说那这样比特币不就会越来越多，最后完全没有价值了吗？发明者中本聪当然也想到这个问题，这里比特币系统还有一个机制：比特币（BTC）具有总量有限，前4年总额将产生10500000BTC，每隔4年产出数额减半，在第4年至第8年会产生5250000BTC，第8至12年则只有2625000BTC，如此类推。到最后，总共产生的比特币数量为接近21000000BTC。
目前一个1个比特币基于目前的数据结构被分割到8个小数位，也就是0.00000001BTC，矿工们挖到比特币最小的单位就是0.00000001BTC。
通俗点说，比特币好比是一座由总量为2100万个金币组成的金山，想要得到它，就需要玩家们利用电脑的运算能力，根据现有的算法计算出一组符合特定规律的数字。当然，这些数学题随着现有比特币的增加正变得越来越难。
去中心化
下面我们以发行货币为例来了解一下比特币的“去中心化”，我们都知道人民币是由央行发行，以政府信用为背书的法定货币。它的发行和流通是有央行和政府这一中心化组织控制，各个国家的法币也是这样。由于中心化组织掌握着货币的发行权，谁也保证不了他们会不会滥发增发。中心化机构在发行和流通货币，促进经济发展过程中做出了很大贡献，但是也存在一定的弊端。
就比如说，前一阵子印度出现的废除大额纸币，印度尼西亚也打算效仿这一做法，这是中心化组织的一些弊端，他们想发行就发行，根本不需要任何人的同意，虽然打着各种各样的旗号，但是印度及印尼的民众为政府的行为买单，他们蒙受损失。
而比特币，你想要获得比特币就只能去挖矿或者通过法币去兑换。并且总量固定2100万枚，通过技术的方式保证私人财产神圣不可侵犯。正是因为比特币去中心化的发行方式，在拉美国家由于经济形势不好，纸币的贬值速度超快的情况下，很多人通过挖矿或交易获得比特币，去兑换生活用品。
密码学多重加密
比特币之所以安全，是因为它大量地应用密码学中的概念，例如“哈希函数”和“非对称加密”，这是比特币的基础。
非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（public key）和私有密钥（private key）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。
散列（哈希）算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的散列值都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，所以数据的散列值可以检验数据的完整性。
比特币设计比较领先，2009年产生时已经使用了当时已经确立标准的最新的SHA-256以及RIPEMD-160散列算法，同时还选择了非常先进的采用secp256k1曲线的椭圆曲线公钥算法。这些密码学的基础措施在目前看来依然十分安全，有人计算过，一个比特币私钥的长度是256 bits，要穷举所有的可能来破解该私钥需要：pow(2,128) / (15 * pow(2,40)) / 3600 / 24 / 365.25 / 1e9 / 1e9 = 0.6537992112229596
也就是650000000000000000年。
比特币的原理与运作机制
比特币实际上是一个互联网上的去中心化账本。比特币用户在电脑上运行比特币客户端软件，这样的电脑称为一个节点。大量节点电脑互相连接，形成一张像蜘蛛网一样的P2P网络。如：李某想通过A账号转账给张某的B账号3个比特币。
当你向别人转账时，需要向整个网络发送一条信息，随后你账户的金额就会减少，接收者账户的金额就会增加，与此同时，比特币网络中的节点或计算机会及时地更新其账户副本信息，然后继续将交易信息传递到其他节点。这种以数字计算为基础的安全机制，组成了比特币交易网络本身，是一个系统，让一组计算机共同保存一份账本。
比特币的去中心化公开账本称为区块链，区块链是比特币的底层运用，提供开放的且不可纂改的底层数据服务。节点借助区块来同步交易，保证了所有节点数据的统一性，一段时间内的交易打成的一个包称为区块，每一个区块都链接到上一个区块，从创始区块开始连接到当前区块，形成区块链。区块链本质上是一个去中心化的数据库，区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性和生成下一个区块。
实际上，比特币有一套密码规则，用来解锁和管理货币交易，这种密码叫做“数字签名”。就像现实生活中的亲笔签字一样，它能够证明交易的真实性，并通过一种数字算法实现。这种算法能够防止数据被复制或伪造。但与简单的静态密码不同的是，每笔交易数字签名都完全不同。因此，在比特币交易网络中，你永远不要把密码暴露给别人，因为密码有被复制和重新使用的危险。
数字签名是这样运作的，它由两个不同但相互关联的密钥构成，“私人密钥”用来创建一个数字签名，“公共密钥”用来让其他人核对私人密钥。我们可将私人密钥看作真正的密码，数字签名将作为一个媒介，证明你拥有密码，同时并不要求你将密码信息展示出来。
在比特币交易网络中，公共密钥其实就是“发送至”地址，所以当你向某人转账时，其实是将货币发送至对方的公共密钥。消费时，你必须证明你是公钥地址的（钱被转至的地址）真正拥有者，通过交易信息和你的私钥生成数字签名的这个过程，可以证明你是真正拥有者的身份。
比特币地址是大约33位长的、由字母和数字构成的一串字符，总是由1或者3开头，例如：
1DwunA9otZZQyhkVvkLJ8DV1tuSwMF7r3v
比特币地址和私钥是成对出现的，他们的关系就像银行卡号和密码。你可以随意的生成比特币地址来存放比特币，每个比特币地址在生成时，都会有一个相对应的该地址的私钥被生成出来。这个私钥可以证明你对该地址上的比特币具有所有权。
小编有话要说
比特币的几个重要特点是去中心化、匿名性、总量固定、密码学多重加密。它不是某一个中心化机构所发行，不会通货膨胀，不会暴露持币者个人信息，只要私钥保管妥当，几乎没有办法可以获取盗取你的币。所以，比特币是一场人类对自由货币理念的伟大试验。
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