详解区块链的形成，以及比特币的优缺点

互联网已经普及，但我们对货币、金融、生产的认识还停留在资本论时代。 说到比特币，首先介绍一下中本聪。 他是比特币的创始人。 他在2007年致力于比特币的开发研究，而中本聪可能不是他的真名，中本聪可能不存在，而是一个团队。 当然，这些都不重要，更重要的是他的理论部分。

中本聪提出：“我相信存在一种不依赖信用的货币，我无法阻止自己去思考它。”

2008年11月1日，一个不起眼的帖子出现在论坛的“密码学邮件组”。 帖子大胆：“我正在开发一种新的电子货币系统，它完全是点对点的，不需要信用第三方的干预。” 该帖子由中本聪签名。 2009 年 1 月 3 日，中本聪将他的想法付诸实践。 他在赫尔辛基的服务器上创建、编译和打包了第一个开源代码； 18:15，他创建了比特币世界的第一个区块（block），这一天被称为“Genesis Day”，这个区块也被称为“Genesis Block”。

几乎所有的互联网交易都需要借助金融机构作为可靠的第三方来处理电子支付信息。 虽然此类系统在大多数情况下运行良好，但它们仍然固有地受到“基于信任的模型”的弱点的影响。 比如你在远方买东西，想转一笔钱给一个不熟的人，那你肯定是通过第三方转账的，可能是银行转账，也可能是支付宝或者微信，或者双方签订的合同。 很少有人直接给对方钱，因为你不信任他。 通过第三方，是因为我们信任银行，相信阿里巴巴和腾讯，相信合同的有效性。 归根结底，可能是我们信任国家和当前的交易系统。 我们的转移也是如此。 我们将钱汇给金融机构，然后由该机构转账。 钱是发给我们需要交易的人比特币创世纪区块地址，金融机构就是第三方。 但是信任是要付出巨大代价的。 例如比特币创世纪区块地址，这个机构可能会破产。 比如你要通过这个第三方交易，就会有手续费。 比如跨境交易（时效、汇率、第三方费用）等等。 配合的A骗你，拿了你的钱跑了。 你只能认为你不走运。 第三方可能会帮你处理，但会需要更多的费用，或者你可能根本不关心。

这些都是“信用模式”交易的缺点。

中本聪提出的方法是将基于信用的模型改为基于密码学的模型。

比特币是如何运作的？

您可以将比特币视为一种在计算机上运行的软件。 它的核心功能是维护账本。 这个账本和我们真正的账本的区别在于，所有的账本都是一样的！

所有交易都记录在分类账上，因此没有人可以对它们提出异议。 但是谁负责保管账簿呢？ ——这是一个关键问题。

中本聪用一个天才的方法解决了这个问题，那就是挖矿。

用于挖矿的矿机其实就是一台能够进行高速运算的计算机。 每台装有比特币软件的电脑都可以通过竞争来记账。 记账的过程就是将一批交易打包成一个区块。 区块，正如我们之前看到的，这些区块首尾相连，形成了一个区块链。

专门化每个块的第一笔交易，它产生一个新的硬币，该硬币由该块的创建者拥有。

比特币的第一个出块块，这是对比特币最直观的感受。

你傻眼了吗？ 让我简单解释一下创世块（BLOCK#0）的内容：

每个块分为3个部分：

概要（基本情况）

哈希值

交易（交易明细）

第1部分：概要（基本情况）

Number Of Transcations为交易次数，因为是第一笔交易，所以它的值为1

产出 总产出数量奖励50BTC

Estimated Transaction Volume 为输入值，因为是第一笔交易，来自系统奖励，所以输入为0。

Transaction Fees即交易手续费，初始交易不需要交易手续费。

Height 区块在主链中的高度（每增加一个区块加1），因为是创世区块，所以为0。

时间戳 该区块创建于 2009 年 1 月 3 日 18:15:5。

Received Time为接收时间，同样是2009年1月3日18:15:5

由中继中继，未知。

difficultydifficulty，代表挖矿的难度值，后面会提到，取值为1。

位

size表示块的大小，为0.285kB

Weight 区块权重，主要供隔离见证人和矿工使用。

version表示交易数据结构的版本号

nouce是矿工添加到区块头的hash值数据，后面会提到

Block Reward是本次区块奖励的数量，第一个是50BTC

Part 2 Hashes（哈希值）

hash是这个区块的哈希值（hash是一种把数据变成一串数字代码的算法），是这个区块的唯一编号

Previous Block是本块上一个块的hash哈希值，因为没有上一个块，都是0

Next Block 是这个区块的下一个区块的哈希值

Merckle Root即默克尔根，是默克尔树的一种计算方式。 通过Merckle Tree，区块头与区块体相连（大量交易）

第 3 部分交易（交易明细）

就是这个区块记录的所有交易。 每笔交易包括交易时间、输入地址、输出地址、交易数量等信息。 因为本次交易没有输入，Input为0，交易金额为系统奖励的50 BTC。

比特币的优势在于它实现了简化的支付确认

在全网所有节点都没有运行的状态下，我们仍然可以确认支付。 用户只需要在最长的工作量证明链上保留一份区块头数据的副本，并获得将这笔交易与带时间戳的区块链接起来的默克尔树分支，然后将包含该交易信息的区块传递给另一个稍后添加新块的事实表明网络接受了交易。 只要诚实节点控制网络，这种支付确认方法就是可靠的。

比特币电子现金系统也容易受到攻击链攻击。 但是节点不会接受无效交易，诚实节点也不会接受包含无效交易的区块。

中本聪的想法是建立一个完全点对点的电子现金系统，通过这个系统，在线支付可以直接从一方发送到另一方，而不需要经过任何“金融机构”。 但可惜的是，中本聪规定比特币总量为2100万枚，每一枚比特币的产生都伴随着每一页账单，也就是每一块出来。 一开始，每个区块的奖励是50个比特币，每四年减半，直到2140年所有奖励用完。

比特币是2008年发行的，当时矿工挖出一页纸币可以获得50个比特币的奖励。 2012年减半一次，2016年又减半一次，现在挖出一页纸币奖励比特币。 现在是 12.5。 比特币的经济模型很简单。 现在只有2100万个比特币。 这个数字是在代码中设置的。 全球 7.5 亿人中只有 21 亿在流通，没有足够的比特币可供消费。 比特币的发行率下降意味着即使对货币的认识提高，实际开采的数量也会减少。

倒置意味着不均匀，比特币倒置的分配模式（开始时人少赚多，今天人挣少）是造成其分配不均的主要原因之一，87%的比特币现在被网络中1%的人拥有，很多这些硬币在早期几乎是免费开采的，比特币网络中的权力中心化使得普通人非常困难和昂贵。 由于一些早期采用者持有如此多的比特币，新矿工正在为更少的比特币“燃烧”更多的能源。 这也是BTC的劣势。 比特币的相对稀缺性阻碍了其作为媒体交换的目标。 比特币的稀缺性使其被视为“数字黄金”或一种数字价值存储形式。 这个结果正好违背了中本聪创立比特币的初衷！

随着世界变得越来越数字化，加密货币是货币进化的下一个自然步骤，Pi 核心团队着手寻找一种方法，让普通人能够挖掘（或赚取加密货币奖励以验证分布式交易记录上的交易) 。 维护分布式交易记录所带来的主要挑战之一是确保对该公开记录的更新不是欺诈性的。 虽然比特币更新其记录的过程已被证明（燃烧能量/金钱以证明可靠性），但它对用户而言并不友好。 对于 Pi，我们引入了使用共识算法的额外设计要求，Stellar 共识协议成为用户友好的移动优先挖掘的主要候选者。 Stellar Consensus Protocol（SCP）由斯坦福计算机科学教授David Mazières设计，他也是Stellar Development Foundation的首席科学家。 SCP 使用一种称为联合拜占庭协议的新颖机制来确保对分布式分类帐的更新是准确且值得信赖的。 SCP 也通过自 2015 年开始运行的 Stellar 区块链在实践中部署。共识算法基于 Stellar 共识协议 (SCP) 和一种称为联邦拜占庭协议 (FBA) 的算法。 这样的算法不会浪费能量，但它们需要交换许多网络消息，以便节点就下一个块应该是什么达成“共识”。 每个节点都可以根据加密签名和交易历史（例如进行转换和双花的权限）独立确定交易是否有效。 但是要让计算机网络就哪些交易记录在一个区块中以及这些交易和区块的顺序达成一致，它们需要相互发送消息并进行多轮投票才能达成共识。直观上，建议我们都投票for block A as the next”; “我投票给block A作为下一个区块”; “我确认我信任的大多数节点也投票给block A”，共识算法使得节点能够得出结论：“ A是下一个块； 并且除了A之外可能没有任何其他区块作为下一个区块”；尽管上面的投票步骤看起来很多，但互联网足够快并且这些消息是轻量级的，所以这个共识算法比比特币的Proof of Work. 这种算法的一个主要代表叫做拜占庭容错（BFT），当今的几个顶级区块链都是基于 BFT 的变种，比如 NEO 和 Ripple。仍然确保大量资金不会积累到极少数人手中。我们希望确保我们的用户在为网络做出贡献时获得更多 Pi。Pi 的目标是建立一个足够复杂的经济模型以实现并平衡这些优先级，同时保持足够直观供人们使用。详情请参阅 PI 白皮书和 pi 硬币注册教程