什么是加密货币,它们是如何运作的?

07/09 18:23

加密货币对许多人来说可能令人困惑。它只是一串代码吗?

当你在网上搜索加密货币的工作原理时,经常会看到“区块链”、“共识机制”和“哈希算法”等术语,这些可能会让人感到不知所措。

今天,我们将用最简单的语言解释加密货币。虽然这不会让我们成为技术专家,但能帮助我们理解自己投资的是什么,而不是盲目投机。

首先:为什么要发明加密货币?

我们在日常生活中使用的货币被称为法定货币。人们信任这些货币,因为政府为其背书。

但你是否曾想过,政府是否总是值得信赖?如今, 许多国家正在大量印钞,一些人认为这是一种消耗社会财富的方式。

那么,是否有可能创建一个没有中央权威的货币体系,其中 货币不会被无限印制? 并且公平得以实现?

这正是Satoshi Nakamoto——第一种加密货币比特币的发明者——在2008年所思考的问题。

但比特币是如何实现这一点的呢?

让我们先从比特币交易的工作原理入手,并将其与我们熟悉的银行转账进行比较。

银行转账 vs. 比特币交易

我们先来看看它们的相似之处,再看不同之处。

进行 银行转账时,你需要:

1. 你的账户信息
2. 收款方的账户信息
3. 一个密码

对于一个比特币交易时,你需要:

1. 您的比特币地址
2. 收款方的比特币地址
3. 一个私钥

比特币交易类似于银行转账,但它使用加密信息以实现 匿名性安全性.

(有关技术细节,请参见下方绿色框。否则,您可以跳过该部分。)

A 比特币地址 可能看起来像这样:1A1b3CeP5QGeqi2DM
PFfTL6SLmv7EivfNa。
它可能看起来令人困惑,但只要它是唯一的,就可以正常工作。

A 私钥 可能看起来像这样:1101......0011。
它是一个由计算机生成的256位二进制数,因此无法被猜出。

与银行账户和密码不同,比特币地址是从私钥派生而来的。这一过程涉及 椭圆曲线乘法 以生成公钥,然后再通过一个 哈希函数 将其转换为一个比特币地址。这一单向过程确保了私钥的安全性。这被称为 非对称加密。

可以把比特币地址想象成一个公开的银行账户,而私钥则像是一个秘密密码。

乍看之下,比特币交易在用户体验方面似乎与银行转账类似。然而,两者的关键区别在于支持这些交易的系统,如下图所示。

对于银行转账,银行的中心化系统负责处理操作。这被称为 中心化网络。相比之下,比特币交易由点对点(P2P)网络管理,这是一种 去中心化网络.

中心化网络 vs. P2P 网络

让我们用一个例子来更轻松地进行比较。想象一间教室里,学生们经常交换铅笔,但常常会出现问题,比如有人没收到铅笔,或者有人多给了一支。

为了解决这个问题,班长建议,在每次交换之前,学生们先把铅笔交给班长,由班长记录这笔交易,然后再把铅笔转交给接收人。这样一来,班长的记录本就能追踪所有交换情况,从而解决任何争议。

这种系统类似于一个中心化网络,其中班长充当“中央服务器”,处理所有信息。

现在,假设学生们开始怀疑班长的记账能力。他们想出了一种新方法:每当有人想要交换铅笔时,就向全班宣布。只有当所有人都记录下这笔交换后,交换才算完成。这样,每个学生的笔记本都包含所有交易的完整记录。即使有人丢失了自己的笔记本,这些记录仍然是安全的,任何篡改行为也会很快被发现。

这种方法类似于去中心化网络。在没有中心班长的情况下,每个学生都是一个节点,共同维护网络的完整性。

因此,区别显而易见:中心化网络依赖于单一的“中心”,而去中心化网络则依靠集体参与。 比特币是去中心化的 因为它运行在一个不依赖银行或任何中央机构作为“中心”的网络上。

中心化网络, 中央服务器提供服务并存储用户数据。当前的互联网就是一种中心化网络。

去中心化网络中,网络 节点 通过特定协议共享计算资源和数据,每个节点都像一个微型中央服务器。比特币的点对点(P2P)网络就是此类网络的一个例子。

从理论上讲,这些节点可以是任何使用服务器、矿机、计算机甚至智能手机的人。

在去中心化网络中,信息通过每个节点将数据传递给少数相邻节点进行传播。这些节点再将其转发给各自的邻居,依此类推。这一过程持续进行,直到所有节点都接收到该数据,从而使信息在网络中快速传播。

前面的例子帮助我们理解了比特币网络的工作原理,但现实情况更为复杂。点对点(P2P)网络如何验证比特币交易并快速处理成千上万笔交易?这正是区块链技术发挥作用的地方。

区块链简要说明

区块链也被称为 分布式账本。 还记得示例中每个学生都有一本笔记本吗?区块链就像那本笔记本:每个节点都持有一份完全相同的副本,记录所有历史交易,就像一本庞大且已备份的账本。

当你发送比特币时,该交易会被发送到一个邻近的节点以进行 验证。该节点会检查其账本,确认你拥有足够的比特币。如果验证通过,该节点会将交易广播到整个网络。

在交易被添加到一个“数据库”之前,它并不算完成,而这个数据库正是所谓的区块链。参与验证和处理交易的人被称为矿工。

1.Blocks
一个节点会收到许多交易,由 矿工 打包成一个 区块。每个区块通常包含数千笔交易。

2. 链
一旦一个区块准备就绪,矿工就会将其广播到点对点(P2P)网络。其他节点会根据既定规则验证该区块。如果验证通过,该区块就会按时间顺序与之前的区块链接起来,形成一条 。这就是它被称为“区块链”的原因。

当一个区块被添加到链上时,其中包含的所有交易都会被确认,并被所有节点认可。未来的交易可以引用这一更新后的“账本”。

比特币从何而来?

比特币是通过一种独特的 挖矿机制产生的。

如前所述,矿工会将数千笔交易打包进一个区块。但他们为什么要这样做呢?这并非出于利他主义,而是因为他们会获得比特币作为奖励。比特币的创始人Satoshi Nakamoto设计了一种机制,让矿工们竞相争夺 记录交易的权利。 唯一的胜出者可以将新区块添加到区块链上,并获得一定数量的比特币作为奖励——这是新比特币发行的唯一方式。

这种巧妙的挖矿机制激励节点自愿记录和验证交易,防止欺诈和双重支付。

挖矿在技术上被称为 工作量证明(PoW) 机制,其运作方式如下:

每笔交易都会广播给许多节点,但只有一个节点能将其加入新区块。各节点(矿工)通过解一道数学难题(密码学哈希函数)。第一个解决该问题的人获得添加区块的权利,并获得比特币奖励。这一过程被称为挖矿。

挖矿需要大量的计算能力,因为矿工们会不断尝试不同的数字,直到找到一个有效的哈希值。这就像在浩瀚的数字海洋中寻找一粒特定的沙子,消耗大量电力,并使用昂贵的专业计算机(矿机).

然而,比特币的奖励 每四年减半一次,从而减少矿工的收益。

摘要

比特币基于区块链技术运行,其供应量由挖矿控制。它独立于政府和银行,依赖一个公开的系统——确实非常巧妙!

比特币因其 匿名性, 安全性, 去中心化透明度——吸引了科技爱好者,随后也吸引了普通大众。

此外,比特币的供应量上限为 2,100万,且发行速率不断降低,从而确保 稀缺性抗通胀性。

让我们回顾一下你可能会遇到的关于加密货币和区块链的最重要术语。

作为加密货币投资者,了解比特币的基础知识就足够了, 因为许多其他加密货币只是其变体或改进版本。

如果你对这一领域的发展感兴趣,请继续阅读以了解以太坊。如果你有任何问题,请在评论区留言!

更多关于加密货币的内容:以太坊

以太坊于2015年推出,作为第二代区块链,克服了比特币的技术局限性。

以下是以太坊创新的一个例子:假设Jimmy通过质押1枚比特币向Michael借入 $10,000。当Jimmy偿还 $10,000 后,Michael应归还该比特币。但如果Michael拒绝归还呢?

以太坊通过 智能合约——即区块链上的自动执行协议。吉米可以将100枚以太币存入一个智能合约,该合约随后借给他价值$10,000的USDT(一种与美元挂钩的代币)。当吉米归还10,000 USDT时,该合约会自动将100枚以太币返还给他。

正因如此,以太坊常被称为“世界计算机”。它使人们能够自由编写代码,并利用智能合约控制价值的流动,从而促进 去中心化应用(DApps).

以太坊比比特币领先一步,因为它引入了智能合约。这些合约允许将协议直接编码到区块链上,并在满足特定条件时自动执行。

以太币是以太坊的原生货币,用于支持智能合约的执行并支付交易费用。与主要用于交易的比特币不同,以太币具有特定的功能性用途。

以太币通过权益证明(PoS)机制发行,而非比特币所采用的工作量证明(PoW)机制。PoS效率更高,显著降低了挖矿的能源消耗并提升了网络安全。

本内容仅用作提供信息及教育之目的,不构成对任何特定证券或投资策略的推荐或认可。本内容中的信息仅用于说明目的,可能不适用于所有投资者。本内容未考虑任何特定人士的投资目标、财务状况或需求,并不应被视作个人投资建议。 更多信息

目录
首先:为什么要发明加密货币?
银行转账 vs. 比特币交易
中心化网络 vs. P2P 网络
区块链简要说明
比特币从何而来?
摘要
更多关于加密货币的内容:以太坊
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