【区块链笔记】BTC_协议(03)
这篇文章简单的整理了比特币协议相关内容。
1.数字货币
1.1 中心化的数字货币
举例子央行发行用自己的私钥加密的数字货币。
这样交易时大家可以用公钥进行验证。
但是这里需要注意的是会有双花攻击(double spending attack)。
因为数字货币是可以复制的这是和纸质货币的最大的区别。
所以我们需要给每个货币做好标记(编号)，
这些货币信息记录在央行的服务器。
每次消费的时候到服务器做验证，以及相对应的数据调整。
1.2 去中心化的数字货币
去中心化的数字货币需要解决2个问题。
- 如何发行货币：什么时候发行？发多少？
- 怎么验证交易的有效性，如何防范双花攻击(double spending attack)？
看看比特币是如何解决这两个问题的。
1.2.1 货币发行问题
比特币是通过挖矿解决的：
简单的说有很多节点同时打包好交易块，一起计算hash值，直到算出符合条件的hash。
在计算的过程当中，使用头部的nBit计算出target 目标值。
不停地更换随机数(nonce)，当随机数满足条件，就算成功了。
第一个算出来的人，可以打包这个交易块，也可以获得奖励(coinbase)。
以及打包交易的的交易手续费。
Hash(Block Header) <= target(目标值)
通过挖矿证明(工作量证明)善意节点，并获取挖矿奖金和区块的记账权利
1.2.2 安全问题(验证有效性)
使用区块的方式解决的：
每一笔交易都要指明来源于哪笔交易。
比特币有两个哈希指针：
- 连接各块之间，把他们串联起来。
- 指向币的来源。
下面是比特币系统中交易的例子，
A通过挖矿获得10BTC，在下面A将这10BTC转给B 5BTC，转给C 5BTC。
之后B再转给C 2BTC，转给D 3BTC。当C转给E 7BTC时 C的2个来元交易都需要指明。
这样就有效的预防双花攻击(double spending attack)
每次交易需要验证上一次交易的有效性以及有没有重复消费。 这样可以有效的预防重复消费问题。
2.交易需要的信息
每个账户都可以发布交易，比特币区块链可以看做账本，交易广播给每个区块，
每个人都在自己本地的区块链上写入交易，
账本的内容要取得分布式的共识（distributed consensus）。
如果A给B转账，需要的信息是：
B的地址：地址是通过公钥的哈希值算出来的。
A的公钥：因为需要验证A的签名，A的公钥是跟交易单一起记录。
当挖矿成功后，会把打包好的区块后分发给其他模块，
其他模块验证头部信息符合要求，body交易是否合法，比如有没有签名，有没有重复花等等。
每次交易的过程是需要认证签名以及hash值的对比来做隐私的保护和交易的安全性。
3.分叉
有恶意的节点或当有两个区块同时挖出来的时候会产生分叉。
分叉可以分软分叉，临时分叉，硬分叉。
软分叉是当版本升级后，有些区块没及时升级导致，
新版本不接受旧版本，旧版本接受新版本的现象。
临时分叉是有时候，同时算出区块的时候，会产生临时分叉。
过了一些时间后，都会接最常的哪个链。
硬分叉人为的区分分叉。比如比特币有名的Dao事件产生的BTC和BCC。
一般情况下有分叉，过了一段时间后，区块会自动的修复，扩展最长合法链，把短的分叉废弃掉。
认可和追随最长链，只要一半以上的算力是诚实节点，这个系统就是安全的。
4.最后
以太坊是基于账户模式(accoubnbt-based ledger)
比特币是基于交易模式(Transaction based ledger)
所以每笔的交易单组成比特币区块，这些区块相互串起来形成比特币的区块链。
这些简洁的协议有效的做交易单验证，防重复支付和恶意节点攻击。
下一篇介绍比特币的交易的详解。
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