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比特币客户端:比特币网络如何组织起来

比特币客户端 2018-08-25 09:32 比特币客户端 BTC12比特币

        比特币客户端:比特币网络如何组织起来
  现在的数字货币市场,正持续的经历着漫漫熊市。如果是在牛市,数字货币资产价格不断上涨,估计大家都在忙着数钱,根本没有心思了解一下自己手上握着的数字货币资产,到底是意味着什么?回到当前的熊市,各大区块链社区也没什么人气;许多区块链相关的自媒体惨淡经营;连大妈谈论数字货币的热情都消退不少。

  人有悲欢离合,月有阴晴圆缺,这是人生和自然的规律;牛市和熊市相伴相生,这是市场的规律。提升自己对于区块链的认知,保持耐心穿越熊市,最终存活下来的,才更加具有生命力。

  比特币——还可以是什么

  在前一篇文章《什么比特币》中,只是从技术本质的角度讲到了它是一个去中心化的分布式的数据库系统。

  从另外的纬度来看,比特币有更加丰富的内涵:比特币可以指代比特币网络;比特币可以指代网络节点使用的比特币客户端;比特币可以指代建立在区块链技术上的一个账务公开的世界银行;比特币可以指代这个世界银行发行的一种虚拟货币,刚好叫做比特币;比特币可以指代这家去中心化的世界银行的股份。

  新节点怎么加入比特币网络

  在网站上下载比特币客户端,在客户端里面程序就会预先储存了一些IP地址,通过这些IP地址就可以加入到比特币网络组织,这样你就成为了比特币网络中的一个节点。

  一旦某位矿工作为新节点连接上比特币网络之后,他就会转发数据、响应其他节点的请求并提供服务。其他的节点也会为这位节点转发数据、响应他的请求并提供服务。这样的话就可以让这个比特币网络运转和活跃起来。

  那么为什么各个节点都会选择这种人人为我,我为人人的合作模式呢?

  就像蜜蜂采蜜一样,这里面有着精细的分工和合作,对于一只蜜蜂,它的智力水平是很低的,生产力也是很低的;如果许许多多的蜜蜂组成蜂群,这个蜂群就拥有了很高的群体智能,它们各司其职——产卵、繁殖后代、采集事物、筑造蜂巢,保巢攻敌等等,最终就使得蜜蜂这个种群的不断壮大。

  所以选择这样的模式,并非出于纯粹的利他行为,更多的是一种群体的合作,最终作为矿工的个体都可能从中获益,而作为整体的比特币网络也能不断的发展繁荣起来。

  矿工们的相爱相杀

  比特币网络中的矿工他们的工作流程一般是:

  收集将近400笔未打包的交易。

  然后将这些交易打包进区块里面去。

  然后对打包好的区块进行一个随机数X计算——算出满足在哈希函数F(X)里面返回特定数字(比如前十位均为0)的哈希值Y这一条件的一个随机数X——也就是计算出满足F(X) = Y 这个等式中的X。

  最快计算成功的矿工就会拥有此区块的记账权,其他矿工会停止此区块的计算并且验证计算出来的随机数X是否满足F(X) = Y 这个等式。

  最快验证并打包成功的区块,就会被添加到主链上,形成一条新的最长的区块链。

  在上面的工作流程里面,就讲到了矿工之间的竞争。谁先计算出来 产生特定哈希值的随机数,谁就拥有某区块的记账权,其他人就只能放弃当前区块的计算,马上投入到下一个区块的哈希计算中。由于在一个区块中,只有一位矿工能够胜出,一将功成万骨枯,其他矿工只能转战下一区块的随机数X的计算。这样的话就会在矿工之间形成了有关算力的军备竞赛,以赢得这场惨烈的竞争。

  当然矿工之间也会有合作。比如有一位矿工计算出那个随机数X,其他矿工会帮着验证已经计算出来的随机数,他们会共同构建和维护好比特币网络中的这条主链。还有一种合作的方式就是——个体矿工的力量很小,他们会抱团取暖,将各自的算力集中起来,形成矿池,参与到算力的军备竞赛中,一旦这个矿池最先算出随机数,赢得了比特币的奖励,那么矿池中的每一矿工都会根据提供的算力大小分配这些奖励。

  节点的角色

  在比特币网络中,节点一般会承担四种角色:

  路由——互相传递数据,就是节点的路由功能,每个节点都需要有路由功能。

  存储——保留比特币网络中区块的数据。

  挖矿——专门挖矿,获得新挖出比特币奖励和手续费奖励。

  钱包——储存比特币信息。包括比特币地址(类似于银行卡帐号)、私钥(类似于银行卡密码)。

  比特币客户端:比特币网络如何组织起来

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  在比特币网络中,节点并不一定需要全部满足以上四种条件:

  比特币客户端:钱包、挖矿、全节点、路由四种角色

  挖矿节点:挖矿、全节点、路由三种角色

  纯节点:全节点、路由两种角色

  轻量级钱包:钱包和路由两种角色

  对称加密和非对称加密

  在密码学里面,有对称加密和非对称加密两种加密形式。

  对于一串字符串,比如bitcion,将它每个字母都后移一位,变为cjudpjo,这是加密过程;如果你要解密的话,就是将cjudpjo 的字母前移一位,变为bitcion。我们会发现加密和解密是一对,他们用到的方法是可逆的。也就是一旦掌握了加密的方法,通过反向倒推,我们就可以知道解密的方法,这就是对称加密。显而易见的是,这种方法是不安全的。

  另外一种加密形式就是非对称加密。在非对称加密中,公钥和私钥都是算法生成的,是组成一对的,也就是说算法生成一个公钥就会生成一个私钥。加密密钥(公钥)是可以公开的,因为只要解密密钥(私钥)不公布,你的财产还是安全的。

  一个比特币钱包中包含一系列的密钥对每个密钥对,包括一个私钥和一个公钥。私钥(k)是一个数字,通常是随机选择出来的,有的私钥我们就可以使用椭圆曲线乘法这个单向加密函数产生一个公钥(K),有了公钥,我们就可以使用一个单向加密哈希函数生成比特币地址(A)。由于椭圆曲线相乘和哈希函数都是单向的,即不能通过比特币地址计算出公钥,不能通过公钥计算出私钥。这样一来哪怕大家都知道了我们的比特币地址和公钥也不要紧,他们还是得不到我们的私钥。

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  私钥有多重要

  在一个比特币钱包里面,会包含公钥和私钥,而不会包含比特币。

  将私钥忘掉了,就像是在大海里面掉了一根针,根本找不回来了,私钥就是唯一的方式——用来证明在比特币网络里面的钱(比特币)是你的。在中心化的银行里面,你的银行卡密码掉了,还有可能性能找回来,进而取到属于你的钱;在这个去中心化的网络里面,私钥丢了,你就永远也取不到这个去中心化“银行”里面的钱了。

  想要保护我们的虚拟资产,保存好私钥——这个虚拟资产的唯一证明——就显得极其重要了。有几种常见的方法来保存私钥:

  助记词保存私钥,一般的助记词是12个英文单词,记住了这12个英文单词,通过这12个单词,就能生成一个私钥。只是用助记词保存私钥也是有风险的,用这12个单词生成私钥,需要用到软件,如果这个软件的后台记录下了你的这12个单词,你的这12个单词就会被软件捕获到,进而你的私钥也就泄漏了。

  还有一种方式就是运用冷钱包保存私钥,其实就是将私钥写在一张纸上。因为只要是比特币的私钥储存在联网的电脑上,就有可能被偷。所以我们可以在不碰网的情况下,将私钥写在一张纸上。如果数字货币资产数额较大的,可能还会将写有私钥的这张纸保存在密码保险箱里面。

  一定不要因为担心忘记私钥,而将私钥或者助记词存储在百度网盘或者印象笔记这样的的软件中,一旦有人知道你的软件密码或者软件的后台获取到你的私钥,你的私钥就泄漏了。

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