003 比特币发行、记账、加密机制

文章目录

第0章回顾

上一篇主要介绍了比特币的转账机制和七大区块链的基本概念。 让我们一起回顾一下。

比特币的转账机制就像我们用银行卡转账一样简单：

七大区块链的基本概念：

第一章 比特币的发行、记账和交易机制

如前所述，当神秘的中本聪在 2008 年发明比特币时，发生了全球经济危机。 中本聪认为，如果他能建立一个没有中央机构的货币发行体系，货币就不会无限超发，这对每个人都是公平的。 所以中本聪建立了一个像比特币这样的系统。

那么在没有中心化组织的情况下比特币减半机制，比特币的发行、记账、交易等是如何进行的呢？

在构建比特币时，中本聪做出了一些巧妙的规定。

1.1 比特币发行机制

首先，中本聪规定比特币总量为2100万枚，比特币网络大约在十分钟内产生一页账单（区块），每一个比特币的产生都伴随着每一页账单的产生. 也就是说，当每一个区块出来的时候，比特币都会随之发行。

中本聪还规定比特币每个区块初始发行量为50个，之后每21万个区块减半，直到2140年所有比特币发行完毕。

让我们算一算：平均需要多长时间才能生成 210,000 个区块，每十分钟生成一个区块？ 理论上需要1458.3天，也就是3.99年。 这就是公众所说的比特币产量每四年减半的原因。

2016年7月8日是比特币最近的一次减半，也是比特币的第二次减半。 也就是说，比特币伴随的每个区块的奖励变成了12.5。

那么我们如何计算当前区块有多少个区块呢？

很简单，我们一般用区块高度来标记。 一个区块的高度是自比特币最初诞生以来已经发行了多少个区块。

打开任意一个比特币浏览器（比如btc.com、blockchain.info），我们可以看到现在出来的最新区块的高度。 通过区块高度，我们可以计算出比特币下一次减半需要多长时间，以及比特币调整难度需要多长时间。

1.2 比特币记账机制

比特币采用工作量证明机制记账，即POW机制。 所有矿工通过哈希计算来争夺记账权。 大约每十分钟，一道数学题就会被抛入比特币网络。 所有矿工都在竞争，看谁的计算速度更快。

在每轮比赛中，谁先计算出正确答案，谁就获得本轮的记账权。 其他矿工会以他记录的这一页账单为准，然后大家根据这一页账单来争夺下一张账单的留存权。

通过这种共识机制，中本聪解决了去中心化系统中账本的唯一性问题。

为什么矿工愿意记账？

使用电脑记账需要耗电和大量的存储空间。 这对矿工有何好处？ 毕竟，单纯靠公益的制度走不了多远。

这就不得不提到中本聪最聪明的发明之一：他把比特币发行和竞争记账这两个东西绑定在一起。 同时，系统产生的新发行的比特币也将作为奖励获得。

即最快得到结果的计算机会挖出一定数量的比特币。 在每一轮的记账竞争中，谁获得记账权，谁将获得本区块新生的比特币奖励，以及本区块所有交易的手续费。

2017年，如果你是矿工，在一轮竞争性记账中获得记账权，你将获得12.5个新发行的比特币奖励，以及该区块的所有交易手续费，大概在零点几到两个比特币之间，

随着新生比特币每四年减半一次，新生比特币的奖励会越来越少，矿工还有挖矿的动力吗？

答案是肯定的。 刚才我们提到矿工还有另外一部分收入——比特币转账的手续费。 在上一篇文章中，我提到了比特币世界的转账手续费可以自己填。 随着越来越多的人和机构使用比特币，全球比特币转账将变得越来越频繁。 手续费总额会越来越大，未来手续费将成为矿工的主要收入来源。

1.3 比特币加密机制

我们知道比特币转账和我们平时做银行转账一样：先选择一个自己的地址，然后输入对方的比特币地址，输入你要转账的金额，输入我要给的矿工手续费，然后使用私钥签名后，提交后就可以被矿工处理了。

中本聪通过加密机制，让一个随机生成的私钥对应一个地址，从而保证每个地址发送的比特币的合法性。 具体机制我会在后面的进阶文章中介绍。

比特币目前的区块大小是 1M 字节，这 1M 字节大概可以容纳一千笔交易。 当网络上转账的人较少时，转账可能只需要十分钟左右即可被下一个区块确认。 但是如果现在转账的人很多，可能要排队，可能要多等十几分钟，甚至更久。

因为矿工会不断从等待记账的转账交易中选择手续费较高的交易。 如果你的交易费不在顶部，矿工可能需要很长时间才能记录你的交易。 当然，如果你的手续费太低，可能永远得不到矿工的确认，也就是你的比特币“消失”了。

通过这样的设计，中本聪让比特币的发行、比特币记账、转账等环节环环相扣，让整个系统自发运行。 现在，即使中本聪这个核心人物已经消失，但我们依然可以在比特币世界看到它自发的强大生命力。 这就是比特币去中心化的魅力。

另外，虽然比特币的总数只有2100万，但是每个比特币都可以分成小数点后八位，也就是说一个比特币可以分成1亿股（十亿分之一的比特币叫做1聪）比特币减半机制，你可以将非常非常少量的比特币转移给其他人。