简述比特币和区块链

我看过很多关于比特币和区块链的文章，有的太专业，使用了很多具体的术语，导致阅读门槛很高，有的太抽象，无法很好地将示例内容与比特币和区块链结合起来。这篇文章可以更友好地帮助大家了解比特币和区块链。

比特币相关术语解释

下载比特币客户端的电脑可以理解为一个节点，很多节点构成了比特币网络。

节点和比特币网络

它的概念与中心化相反。中心化是指所有的交易都由一个中心记录和存储，而去中心化是指每个人都有完整的交易记录，所以不需要中心的存在。在比特币网络中比特币区块链有什么用，每个节点都保存着完整的交易记录，节点也拥有平等的记账权。

中心化与去中心化

计算机保存的数据会存储在数据库软件中，而在比特币网络中，每个节点保存交易记录的数据库都采用了区块链架构，因此区块链是比特币网络应用的底层技术。如果把区块链看成一个完整的账本，那么每个区块就是账本中的一个页面。如果一个节点想要记录账户，它需要将交易记录打包成一个新的区块，然后将该区块链接到该区块。区块链的终结。

区块链简单图解

有两层意思。第一个是指字符串形式的地址。此地址类似于银行帐户。双方都需要知道地址才能进行转账操作。第二个含义是指一种软件，其功能是帮助用户发起交易并将交易内容广播到比特币网络，接收交易的节点会将新的交易记录在区块链中。

比特币钱包的两个含义 为什么选择区块链

在解释了这些术语之后，还有一个关键问题没有得到解答，那就是为什么要使用基于区块链的数据库进行存储操作？核心原因是为了实现去中心化。去中心化需要两个先决条件。一是每个节点都有平等的存储权限，这很容易做到。每个节点保存完整的交易记录是好的。第二点是每个节点都有平等的记录权，这是很难做到的。整个比特币网络中有大量的节点。一笔新的交易发起后，并不能瞬间通知所有节点，而是通过一个节点传播到周围的节点。通知所有节点需要一段时间，同时总是有大量的事务发起并通知给不同的节点，所以不能保证每个节点记录的内容都是一样的。节点A可以记录张三和李斯的交易，节点B可以记录于田和李斯的交易。长期昂贵的交易，让账本不一样，怎么办？区块链架构就是为了解决这个问题而设计的。接下来，我们介绍几个新概念：

全称是Proof Of Work，是每个节点通过算力竞争记账权的机制。可以简单理解为，在一段时间内只有一个节点拥有记账权。由于记账只有一个节点，完成后会广播到其他节点，保证了所有节点中交易记录的一致性。那么 POW 和区块链有什么关系呢？POW的算力比拼是基于区块链的架构，我们往下看。

挖矿是对各个节点争夺记账权过程的一个非常形象的比喻。这个过程可以简单理解为：每个节点收到交易信息后比特币区块链有什么用，开始计算一个非常难的计算问题。第一个计算节点获得记账权，记账成功后，将获得系统奖励。比特币有一定的价值，所以这个过程比作挖矿，这也是比特币发行的过程。在一定时间内，只有比赛的获胜者才能完成一轮记账，并将新书信息同步到其他节点。这个过程就是区块生成的过程。由于只有一个人记账，完成后广播到所有节点，它保证了所有账户信息的统一，解决了去中心化的第二个问题，平等的记账权，这就是为什么使用区块链架构的原因。数据库存储交易信息的原因。

每个节点在挖矿时需要做的问题是哈希。哈希将任意长度的输入转换为固定长度的输出。

哈希示例

节点记账需要将交易数据打包成新区块，而产生新区块就是产生新区块的哈希值，这需要对前一个区块的哈希值、时间戳和打包。交易和Nonce值作为哈希运算的输入，生成新区块的哈希值，新生成的哈希值需要满足一定的标准才能成功。这里的Nonce值是唯一的变量，所谓计算就是不断的替换不同的Nonce值，直到得到一个满足要求的哈希值。称其为猜测比计算更准确。因此，计算能力更强的节点可以同时代入更多的值，计算出正确结果的概率会更高。

块中数据的结尾

以上理解肯定有很多不准确之处，希望大家指正。我会继续丰富相关内容，希望有兴趣的朋友多多交流。

参考

区块链区块和交易

比特币原理（三）：工作量证明（POW）和挖矿

区块链中，交易如何打包成区块_唐爽的博客

比特币如何实现去中心化——区块链技术原理介绍