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工作量证明
针对记账不一致的情况,通过解决密码学难题(即工作量证明)竞争获得唯一记账权
普通的hash打包过程会获得一个摘要信息(hash值),这里规定获得的摘要信息必须以“0000”开头才能算作挖矿成功,获得唯一记账权。
由于原始信息任何微小的变化都会哈希出面目全非的摘要信息,这里引入第三个参数“随机数”,通过找到适合的随机数,使得获得的摘要信息以“0000”开头(现在为18个0),找出这个随机数的过程就是一个解决一个密码学难题(工作量证明)
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挖矿
一种工作量的证明,很多人都通过记账(hash打包区块的过程)的方式来获得比特币,故会存在记账不一致的情况
挖矿的规则
(1)一段时间(10min)只有一人可以记账成功;
(2)通过解决密码学难题(即工作量证明)竞争获得唯一记账权;
(3)其他节点复制这次的记账结果
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记账
节点在进行hash打包区块的过程中消耗了一定的资源,同时会获得一定的比特币作为奖励。
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签名及验证
签名是加密,验证是解密,签名及验证是一个相互逆运算的过程
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账户的所有权(5)
验证的过程
(1)对传入的签名信息与交易信息中的付款方地址进行验证运算得到验证信息;
(2)若验证信息等于交易信息的摘要信息,说明交易账户所有权不存在问题,验证通过
(3)将验证通过后的信息写入账本(加入区块链),并继续进行广播
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账户的所有权(4)
广播交易
完成交易后,付款节点会在整个网络中进行广播,广播的内容包括交易信息和签名信息,并进行验证
周围的节点收到信息后会继续在其周围节点继续进行广播
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账户的所有权(3)
由于私钥的这一特性,故需要在不泄漏私钥的前提下,证明某用户拥有该地址的私钥。这里可以使用非对称加密技术(交易签名)
非对称加密技术(交易签名)的过程
(1)对交易进行hash得到摘要信息;
(2)将摘要信息与私钥进行签名得到签名信息
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账户的所有权(2)
在比特币中,账户是用一个地址来表示的,一个地址对应一个私钥,拥有该地址的私钥就可以以该地址进行支付
地址不可以推出私钥,但私钥可以反推出地址,所以,丢失私钥就有可能丢失该账户的所有比特币
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账户的所有权(1)
比特币的账户是用一个地址来表示的
如下图所示是一个交易记录
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区块链
包含了序号、时间戳、hash值以及交易记录的账本0构成了区块0,账本1构成了区块1、......所有这些区块串联的结构,称为区块链
只要区块链中最后一个区块的hash值是正确的,则整个区块链都是正确的
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账本的验证(2)
当添加新账本(账本1)的时候,会将上一个账本(账本0)的hash值连同当前账本一同计算出一个新的hash值
hash(hash(账本0), 账本1) = 456635B
只要该用户存储账本的hash值与其他用户账本的hash值相等,就说明该用户存储的账本0与账本1都是没有问题的
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区块
一个区块包含了序号、时间戳、hash值以及交易记录,前三者称为区块头
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账本的验证(1)
账本0记录了每个人的账号、收入、指出、余额等交易记录,除此以外还包括了账本的序号、当前时间(时间戳)等信息
hash(账本0) = 787635A
根据hash的特点,同样的原始信息用一个哈希函数总能得到相同的摘要信息。只要该用户存储账本0的hash值与其他用户账本0的hash值相等,就说明该用户存储的账本0是没有问题的
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hash
哈希函数:Hash(原始信息) = 摘要信息
特点:
(1)同样的原始信息用一个哈希函数总能得到相同的摘要信息;
(2)原始信息任何微小的变化都会哈希出面目全非的摘要信息;
(3)从摘要信息无法逆向推算出原始信息
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比特币
(1)数字货币
特点:财产只受自己控制;无通胀;流通性好(点对点,无中间方);无假钞
(2)去中心化记账系统
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数字货币 比特币查看全部
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