比特币如何运作

风险投资家 Fred Wilson 在他的博客上推荐了一个视频，《比特币的底层工作原理》，视频在 youtube 上。我在优酷上搜索比特币工作机制，有人配了中文字幕。但是，我真的很喜欢这个视频，所以今天的问题是我自己翻译和幻灯片重新创作了这个视频前面的一小部分精彩内容，希望你喜欢。

什么是比特币

首先我们来看看宏观，比特币到底是什么？它是记录帐号和帐户余额的分类帐。账本有很多副本，比特币网络上的每台计算机上都有一份。这些账户上的金额实际上并不对应于现实世界中的任何东西。比特币之所以有价值，是因为人们愿意用它来买东西。它有价值，说白了是因为每个人都认为它有价值。在这一点上，它也与真实货币相同。

当需要付款时，您向比特币网络发布交易消息，减少您自己的账户余额并增加收款人的余额。这样，网络上的其他人也会将交易更新到自己节点的账本上，然后进一步将交易广播给更多人的节点。这加上一点数学安全性，就是所谓的比特币系统。简单来说，比特币系统是一个允许大量计算机共同维护一个账本的系统。

无需信任

这听起来与银行维护其大型分类账的区别不大。但本质上，由于账本是由一群人维护的比特币工作机制，而不是一个组织，所以比特币系统有自己鲜明的特点。首先，当你使用银行时，你只知道自己的账户信息，但使用比特币，每个人都知道其他人的信息。同时，您可以信任您的银行，或者至少您知道在出现问题时该向谁提起诉讼，在比特币网络上您正在与匿名陌生人打交道，因此您不能信任任何人。

比特币的好处是你不需要信任任何人。有一些数学方法可以确保系统正常工作。让我们解释一下比特币系统是如何让一群互不相识的人来维护你的账户的。

最基本的，如果 Alice 想付给 Bob，她只需要向网络广播一条消息，其中包含支付对象和金额，例如，她想给 Bob 5 个硬币。每个收到此信息的节点都会使用此信息更新自己的账本，然后将信息传递给其他节点。但是这些人是如何确认交易信息的发送者是爱丽丝本人呢？

私钥签名确保安全

比特币有自己非常独特的密码，称为“数字签名”。与笔和纸签名一样，数字签名可用于识别签名者。同时，你要知道，在数字世界中复制东西是很容易的，所以数字签名有一个巧妙的方法来解决这个问题。与我们通常使用的密码不同，每笔交易的数字签名都是不同的。因为在比特币世界中，我们一直在与完全陌生的人打交道，你绝对不想暴露你可以一遍又一遍地使用的密码。

数字签名使用两个非常有趣的密钥，私钥用于创建数字签名，公钥用于验证数字签名。私钥可以被认为是真正的密码，而数字签名可以帮助您证明您拥有真正的密码，而无需将密码实际泄露给他人。公钥也是你的支付地址，所以当有人给你钱的时候，你只需要给他你的公钥。在花钱的时候，你需要证明你是公钥的真正拥有者。您需要使用交易信息和私钥生成数字签名，以便他人获取您的数字签名和信息，并通过操作验证这些是否与公钥对应。数学上，

很重要的一点是，由于签名是依靠信息本身产生的，所以每笔交易的签名都是不同的。你得到我的一个签名，你不能在其他交易中使用它。另一方面，任何人都不能篡改交易信息，因为信息已经改变，签名没有改变，所以验证不会通过。

这背后的数学原理更为复杂。如果你有兴趣，你可以谷歌椭圆曲线数字签名算法和数学陷阱门。