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科普：学习Crypto，什么是加密货币

本文仅供学习参考，连接加密知识和去中心化交易，不涉及挖矿和加密货币交易行为。
Crypto（加密货币），简言之就是一种基于密码学原理来确保交易安全的虚拟货币。
2008年10月31日，一个网名叫中本聪（Satoshi Nakamoto）的用户，在网上发表了一篇文章《比特币：一种点对点的电子现金系统》，首次提出了比特币的概念。

比特币（BTC）作为第一个成功的去中心化数字货币，其核心价值与技术创新深刻影响了金融、科技和社会结构。以下是每个人都应理解的比特币最重要知识及其原因：比特币不仅是“数字黄金”或支付工具，更是一场关于货币、权力下放和个体主权的社会实验

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全球首个加密货币，BTC 没有实物代币，因此以数字货币方式运作。比特币交易完全透明，无法审查，为金融交易平台提供了一种全球性的抗审查媒介。比特币是一个由去中心化计算机网络（称为“节点”）而非中心化银行或政府实体支持的金融系统，从而促进了“去中心化”。
区块链技术支持了比特币的交易，挖矿机制决定了比特币的发行。

去中心化网络

在中心化网络中，中央服务器负责提供服务和存储用户数据。我们正在使用的互联网就属于中心化网络。(即IDC机房存储核心数据)

去中心化网络则没有中央服务器，而是让网络节点通过特定的协议共享计算资源和信息数据，分别扮演类似中央服务器的角色。比特币使用的点对点（P2P）网络就属于去中心化网络。

这些网络节点是什么呢？他们不是某些特定的人或机构，理论上任何愿意参与到网络的人都可以通过服务器、矿机甚至电脑、手机等设备扮演节点的角色。

在去中心化网络中，信息是这样传递的：当一个节点收到附近传来的信息后，它会传递给相邻的三四个节点，而接受到信息的节点又会传播给它们相邻的三四个节点。以此类推，一条信息会以指数级增加的速度迅速在网络中传播，直到所有节点都接收到它。

区块链

区块链又被称为分布式账本：在每个节点上都存有一份，每份都相同，记录了历史上所有的交易记录——这像不像一本超大的账本，并且分布在各处有备份？
中心化交易：交易需要被写入数据库
去中心化交易：交易被写入区块链，而执行写入操作的人，就是矿工
1）区块
一个节点收到的交易记录远远不止一条，需要矿工专门负责把这些交易记录打包为区块。一个区块通常包括几千条交易记录。

2）链
当区块打包好后，矿工会将其广播到P2P网络（还记得P2P网络的传播方式吗？），其他节点会验证该区块是否满足规则。如果验证成功，就将这个区块连同之前的所有区块按时间顺序串成一条链条并保存在本地——现在知道为什么叫“区块链”了吧！

这时，这个区块就成功“上链”了，我们被包含在其中的那笔比特币交易也正式成立，因为受到了所有节点的认可。下一次交易，负责验证的节点查阅“账本”就会查到这条记录。

再重复一次：区块链就是一本包含了所有历史记录的超大账本。记住了吗？

比特币

从哪里来？

矿工打包交易记录到区块，即挖矿，从而获取BTC奖励
挖矿是一个通俗说法，更严谨的称呼叫做工作量证明机制（PoW, Proof-of-Work），它是怎么运转的呢？

前文提到，每条交易记录会被广播至很多节点，但最终只有一个节点有权将这条交易记录打包为新区块。怎么取得这个记账权呢？每个节点就需要竞争了。

游戏规则是这样的：所有参与竞争的节点（矿工）都需要计算一个数学谜题（加密哈希函数），谁最先找到一个答案（哈希值）就可以获得记账权。这个计算过程被称为挖矿。一旦有人挖矿成功，其他矿工就会放弃这个区块，转向下一个区块的竞赛。

挖矿需要大量的计算能力，因为挖矿者需要不断地尝试不同的数字，直到找到一个满足条件的数字（哈希值）为止。这个过程就像是在一个巨大的数字海洋中寻找一粒特定的沙子，难度极大，需要大量消耗电力和算力，而且要用到昂贵的专业计算机（矿机）。

现实中，矿机越来越先进，但挖矿难度却越来越大，因为越到后面答案（哈希值）越难找。而且发明者为了控制比特币发行总量，设置了奖励减半规则：每四年挖矿奖励就会减少一半。这也让矿工的回报率越来越低。

高能源消耗，也是我国禁止挖矿行为的主要原因之一
比特币挖矿的本质是矿工通过计算竞争解决一个复杂的数学难题（哈希碰撞），具体表现为：

任务：找到一个符合系统要求的随机数（Nonce），使得区块头的哈希值低于当前目标难度值。

难度调整：全网算力越高，难度越大，确保平均出块时间稳定在10分钟。

BTC地址

比特币地址可能长这个样子：1A1b3CeP5QGeqi2DMPFfTL
6SLmv7EivfNa

看不懂是吗？无所谓，只要它是独一无二的就可以用来转账。

私钥可能长这个样子：1101......0011

它是一个256位的二进制数字，只能由电脑随机生成，不能由我们自己设定。这样的设计是为了让别人不可能猜到我们的密码。

银行账户与密码是分开的，比特币地址却是由私钥推导而来，推导方式是两个加密工具：先用椭圆曲线乘法算出公钥，然后用哈希函数将公钥编码为比特币地址。【私钥】>【公钥】>【比特币地址】这个过程是不可逆的，意思是用比特币地址不能反推私钥，确保了私钥的安全性，这种技术就叫非对称加密。

比特币地址就像银行账户，可以对外公开；私钥就像账户密码，极其重要，只有自己可以知道。

以太坊

比特币网络无法编程，只能点对点转账。于是以太坊的发明者创造了智能合约。它可以把协议条款直接用代码写进区块链，当某些条件得到满足时，合约就会自动执行。
以太币的主要设计目的是在区块链上加入智能合约功能，让开发者可以构建和运行去中心化应用（DApps），因此以太币的应用场景比较丰富

以太币是以太坊的原生货币，用于支撑智能合约的执行和交易费用的支付。当人们提到以太币时，有时也直接会称之为以太坊。可以看出以太币是有具体用途的，不像比特币只能用于转账。

以太币的发行采用权益证明（PoS）机制而非比特币的工作量证明（PoW）机制。PoS比PoW在算法上更有效率，可大量节省挖矿能耗，并提高网络安全性。

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