从零开始理解区块链（中）：区块链技术解密

在之前的文章《从零开始理解比特币（上）：从比特币开始》中，我详细介绍了比特币的起源、原理、交易、存储等。在本文中，我将解释比特币的基础知识。底层技术——区块链大零币挖矿，同时介绍比特币的局限性和改进。

我们经常看到各大媒体争相报道区块链具有去中心化、不可篡改、不可篡改的特点。为什么他们有这些特点？看完这篇你就明白了。

正如我们之前所说，比特币的底层实现是区块链技术。区块链这个词是怎么来的？早期比特币首次出现时，人们使用大写字母来区分比特币和实现比特币的技术。比特币被称为比特币，实现比特币的技术被称为比特币。非常关心。后来，比特币越来越火，舆论很火。为了区分比特币和实现比特币的技术，根据比特币的技术特点，“区块链”被用来指代比特币实现的技术。 .

区块链不是指一种特定的技术，而是多种技术的集合，例如时间戳、工作量证明机制、非对称加密、UTXO等。中本聪也通过这些技术的融合创造了比特币区块链。

一开始就提到区块链具有去中心化、不可篡改、不可伪造的特点。让我们根据区块链的这些特点来了解区块链的技术。

A 想向 B 发送消息，A 和 B 都必须生成一对公钥和私钥用于加密和解密。私钥与私钥一样，只能由密钥的所有者打开，用于加密。公钥就像公钥一样，可以告诉需要它的人，并用于解密。在这个过程中，A的私钥是保密的，A的公钥告诉B； B 的私钥是保密的，B 的公钥可以告诉 A。当 A 想发送给 B 时，A 用 B 的公钥对消息进行加密。 B 收到此消息后，B 用 B 的私钥解密 A 的消息。收到此信息的其他所有人都无法解密它，因为只有 B 拥有私钥。

上一篇我们介绍的比特币转账，对方填写的比特币地址就是公钥，转账附带的签名就相当于你的私钥。从零开始理解区块链（中

我认为中心化机构的存在是为了保证交易。在比特币网络中，矿工只需要验证公钥和私钥就可以证明交易是正确的，这也保证了交易。这样，即使没有中心化机构参与大零币挖矿，交易也可以安全进行，所以非对称加密也体现了去中心化。

区块链的工作量证明机制和最长链机制保证了区块链上的任何节点都不可篡改，也保证了交易不可篡改。

简单来说，就是一份证明你已经完成了一定工作量的证书。例如，如果你拿到了大学毕业证书，就可以客观地证明你已经读过大学四年级，具备大学生的学习能力。在比特币网络中，工作量证明直接体现在计算能力的大小上。你的算力越大，你获得区块记账权的概率就越大。一旦计算出来，账本就可以被其他矿工识别。

区块链要求所有节点都遵守一个公式，即所有保存到本地的区块链必须是本地节点验证过的最长链。由于区块链的每个区块都必须引用其前一个区块，因此最长的链最难推翻。如果有人要篡改节点块，必须有非常大的算力，至少要50%以上，否则基本没有篡改的可能。

这是由于比特币的UTXO结构，英文全称Unspent Transaction Output，即未使用的交易输出。该功能使得比特币世界中的每一笔转账都可以追溯到之前的交易，从而保证了交易的真实性。

假设我要给你20元，包括2张5元钞票和1张10元钞票。而我的2张5元是水果店老板给我的零钱，而这1张10元是我拿到这三张钞票后店家给我的零钱，）：区块链科技解密我还没用完，我才能给你。这称为未使用的交易输出。水果店老板的两张5元钞票是别人给的，店里的10元钞票也可能是别人给的。这样的钞票可以追溯到发行的那一刻，从而验证这三张钞票的真伪。

比特币的脚本语言是一种基于堆栈的编译语言。开发者很难使用这种语言进行开发和上手。

比特币生态系统没有完整的开发工具，也没有丰富的文档和教程。这与当今主流的Android开发环境不同。整个生态有大量的开发者、运营商、芯片厂商等活跃，谷歌等巨头也在推进。基于此，比特币区块链很难吸引开发者，更难形成良好的开发生态。

图灵完备意味着所有可计算的问题都可以计算出来。比特币区块链上的状态表示是为了比特币的应用，它只能记录交易。对于复杂的环境，使用比特币语言在区块链上是无法表示的。

在上一篇文章中，我们讲过比特币的原理，每10分钟发一次账单，也就是你的交易至少要等10分钟才能交易完成。 2011 年 10 月，一位名叫 Charlie Lee 的亚裔美国人认为比特币的确认速度太慢，只能每十分钟确认一次，无法满足当前的支付需求，于是通过修改算法发明了莱特币（莱特币）。关于莱特币的一些特性，我们在此不再详细展开。有兴趣的可以去了解一下。

2013 年底，19 岁的俄罗斯少年 Vitalik Buterin 发表了以太坊白皮书《以太坊：下一代智能合约和去中心化应用平台》。区块链平台诞生了。它通过丰富的编程语言和成熟的开发工具解决了比特币对开发者不友好的问题。对于用户而言，它允许任何人在以太坊上轻松构建新的协议和智能合约，这确实是开发者的利益。

好的，本次分享到此结束。我们主要讲解了区块链的技术原理、比特币的不足与改进等。下一篇文章中，我将与大家详细分享区块链的分类和应用领域，敬请期待。

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