比特币和区块链的基本原理

最近查了一些比特币和区块链的资料，尽量用白话来描述一下其大致的原理，（大方向是对的，细节不保证）。欢迎大家参与讨论，越讨论事情越清楚。

区块链

每个区块记录了有效数据（比如交易数据，包括付款方、收款方、交易数量等信息），由于交易每时每刻都可能发生，所以一般是隔几分钟去记录一次（生成一个区块），记录这一时间段的交易，可以理解为记账。不同时刻的区块链接在一起，形成了区块链。区块链就相当于是一个帐本。

签名/不可抵赖

这个是由非对称加密算法实现的。非对称加密算法可以找到两个数字，一个作为公钥，一个作为私钥。公钥加密的数据，只能由私钥解密。反过来也是一样，用私钥加密的数据，只能由公钥解密。

这样，只要把交易数据先通过HASH转换得到一个HASH值，交易的发起方用自己的私钥对这个HASH值加密，则其他人就可以用发起方的公钥去解密，和转换得到的HASH值对比，从而可以认证发起方的身份。

私钥只有用户自己知道，公钥则是公开的，作为用户的帐号。

去中心化

去中心化的含义就是，区块链这个帐本是保存在不同服务器上的，服务器之间需要同步整个区块链。

挖矿/比特币

服务器每次新生成一个区块，会给予一定数量的奖励（比如给你几个比特币）。挖矿就相当于各个服务器之间竞争记账，记账成功则得到奖励，其他服务器需要向你同步整个区块链。

成功记账

需要满足一定的条件才算成功记账。比如，找到一个随机数，和记账的内容一起进行特定的运算，得到一个特殊的值（比如要求这个值总共X位，并且是以N个0开头）。这使得记账是一个很消耗计算资源的动作。

从上面可以看出来，比特币并不是像黄金那样不可替代的。修改一下算法，或者修改一下成功记账的条件，都可以得到另一种币。以太坊已经提供了一个区块链的开发环境，可以很方便的定制你自己的币。

比特币也不是法定货币，要兑换成法定货币，需要有交易平台。比特币本身的交易记录由区块链保护，可以保证不被篡改，但是这个集中式的交易平台是可能被攻破的。

要真正的去中心化，则需要避开交易平台，也就是让比特币可以自由买卖商品，而不需要换成人民币、美元，再用人民币、美元去购买商品。这个估计很难大规模的实现。

所以，本人认为比特币是用来炒作的。当然也可能被黑客用来赚钱。比如去年的一次病毒事件，中毒之后被勒索比特币解毒，从而推高比特币的价值。在病毒攻击之前，黑客们当然可以买入比特币。

区块链和数字货币的应用，目前估计只能出现在网络社区内部了，不一定会出现其他杀手级的应用。