比特幣中的區塊、賬戶驗證以及記賬_比特幣

賬本存儲在每個節點中，怎么保證每個節點中的數據共同，或者說怎么避免某些節點的賬本被歹意篡改而影響到整個網絡的買賣？

如果說買賣的驗證由各個節點完結，那么怎么在不把暗碼走漏給其他節點的前提下，證明自己對某個賬戶的所有權呢？

去中心化就要求時刻有節點在線，由這些節點去完結記賬、驗證買賣等作業，那么有什么機制能夠讓節點有動力自發的保持在線去完結這些作業呢？

對于上面的問題，比特幣都給出了很高雅的處理方案，咱們一一道來。

加密礦企Hut 8 3月產出345枚BTC，目前比特幣儲備達6460枚:金色財經消息，加密礦企Hut 8 Mining Corp.發布2022年3月月度產量更新情況，主要如下：

- 共產出345枚比特幣，平均每天產出11.1枚比特幣；

- 3月份100%的自挖比特幣被存入托管；

- 截至2022年3月31日，比特幣儲備的總余額為6460枚；

- 目前的產能為2.54 EH/s；

- 3月共安裝了560臺新的MicroBT M30S和M31S+礦機；

- 位于安大略省北灣的第三個挖礦設施已接近完工，將于5月開始運營；

- 在2022年2月宣布的ATM產品營利將用于發展挖礦業務。（Newswire）[2022/4/5 14:05:52]

1.賬本驗證問題

紐約居民被控涉嫌參與9400萬美元的比特幣換卡計劃而面臨監禁:美國馬薩諸塞州聯邦檢察官辦公室5月27日發表的一份聲明顯示，紐約市居民Vitalii Antonenko被控涉嫌參與一項價值9400萬美元的比特幣換卡計劃。Antonenko于2019年3月從紐約到達肯尼迪國際機場時被捕，當時他攜帶的設備裝有數十萬張被盜的支付卡號。?起訴方稱，犯罪嫌疑人及其同謀從易受攻擊的網絡中提取支付卡數據，然后在“在線犯罪市場”（可能為暗網）上出售數據。在調查了兩個用于交易的總額9400萬美元的比特幣錢包后，抓獲了Antonenko，其中至少14萬美元最終被轉移到嫌疑人的私人錢包地址。（Cointelegraph）[2020/5/28]

實際上對于第一個問題，很簡單想到處理辦法，那便是少數服從多數，如果某個節點的賬本數據被篡改了，那么只需求和全網其他節點的數據比對，就必然能發現異常。

聲音 | Andreas Antonopoulos：比特幣擴容應在第二層完成，隱私應在基礎層更改:據ambcrypto報道，比特幣安全專家Andreas Antonopoulos最近表示，他認為隱私需要在基礎層完成變更。擴容可以非常有效地在第二層完成，但還需要在基礎層進行一些擴展，以支持在第二層進行更多的擴展。目前真正應該關注是隱私，而不是進一步增加區塊的大小。[2019/2/1]

但問題在于，隨著時刻的推移，記錄的累積，數據量會越來越巨大，記得在13年的時分，筆者下載的比特幣錢包，從網絡同步下載下來的買賣賬本數據就現已多達幾十GB，如果說要對這么大的數據進行逐一傳輸、比對，能夠說是不現實的。

在介紹比特幣的處理方案前，咱們先了解一個函數：Hash函數，俗稱哈希函數。

關于Hash函數的細節，咱們今后再描繪，現在咱們需求知道便是：一段數據經過Hash函數的運算后，得到一段長度很短的數據，咱們稱之為摘要數據，能夠表示成：

Hash(原始數據)=摘要數據

而Hash函數有以下三個特點：

相同的原始數據，經過同一個Hash函數，總是能得到相同的摘要數據；

原始信息的任何細小的修正，經過Hash函數后，得到的摘要數據會改頭換面；

不行逆運算，即：擁有摘要數據，無法逆向反推出原始數據。

比特幣的做法是，買賣賬本數據依照時刻分塊存儲，每一塊只存儲10分鐘的買賣賬本數據，這每個存儲單元即稱之為“區塊”。而每一個區塊的頭部會記錄這一數據塊的序號、時刻和Hash摘要數據。

比較巧妙的當地在于，區塊頭部中的Hash摘要數據是由上一個區塊的摘要數據和本區塊的買賣賬本數據疊加后經過Hash函數得到的，即：

第n塊的Hash值=Hash(第n-1塊的Hash值+第n塊的賬本數據)

能夠看到，雖然每一個區塊內的買賣賬本數據是獨立的，可是區塊頭部的Hash值卻是依賴于上一區塊的Hash值，從而形成了一條鏈式的結構。這想必也便是“區塊鏈”姓名的由來。

鏈上的任何一個區塊中的數據受到的篡改，都將反映到最新的一個區塊的Hash值上，因此，要想驗證某個節點的賬本數據是否正確，只需求比對最新一個區塊的Hash值即可。

2.賬戶所有權的證明

如果我要經過某個賬戶給另一個賬戶轉賬，必然需求證明我對此賬戶的所有權。對于中心化的貨幣系統，咱們只需求向銀行出示暗碼即可，可是對于去中心化的系統，如果咱們也經過出示暗碼給其他節點，來證明咱們對賬戶的所有權，那么咱們的暗碼也就走漏給了其他節點。

事實上這是一個現代暗碼學中比較根底的問題，說白了便是怎么在不露出自己私鑰的前提下，自證身份，也有很成熟的處理辦法：利用非對稱加密算法。關于算法的細節，計劃在后面單獨說說現代暗碼學的一些根底算法，這兒咱們就用類比的辦法描繪一下。

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