比特币、区块链及商机

btc268.com 2019-03-15 02:35:04 来源:我爱数字币

  这是我讲课的PPT,温习一下比特币的基础知识吧。

  

  【备注】

  我按我自己的理解,想把今天的主题定义为“比特币、区块链及商机”

  首先说一说比特币是什么?

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  【备注】

  比特币相信大家都已经有了一定的理解,但是有一些概念可能还不是很清晰。

  我也不能说就特别清楚,因为深入研究的话,计算机技术,密码学,统筹学甚至博弈论都要有很深的理解,作为一个文科生,很难做到这一步。

  因此,下面就我个人的一些理解,看是否能解释清楚。

  我们知道,目前,网络交易的话,是以中心化为主。

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  【备注】

  以淘宝为例,这是一个典型的中心化网络交易平台,卖家和买家,都需要通过支付宝产生联系。

  可以说,支付宝之所以会发展壮大,主要原因是解决了在网络上陌生人交易的信任问题。

  但由于其中心化的设计思路【点击】,对于网络用户,首先是信息安全问题,也就是隐私问题,得不到有效保障——用户必须提交真实身份、银行账户、交易详情等信息给第三方,对于阿里公司、政府有关部门,完全透明。

  其次是安全问题,中心化交易高度信赖一家或几家组织,且不说这些公司是否可靠,单从其数据高度集中这一点来说,系统崩溃、黑客攻击都相应风险较大。

  其三是基本无法线下交易。

  因此,自从互联网诞生以来,网络朋克们都在寻找一种能够在网络上陌生人之间的,直接的现金自由交易系统。

  也就是可以不通过中心化组织,两个陌生人之间,在网络上就可以一手交钱,一手交货。

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  【备注】

  我们来看图:

  如果去掉中心化组织“支付宝”,我们会发现有三种流动:一是现金流,由买家流向卖家;二是物流,由卖家流向买家;三是信息流,卖家与买家互通。

  如果去掉信息流的交换过程,就是典型的菜市场买菜的交易方式,一手交线一手交货。

  网络朋克们想要做到的,就是在网络上实现这种模式。也就是去中心化。

  其目的还是在于匿名、安全、以及线上线下均可以交易。

  比特币就是一个解决这个问题的系统。

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  【备注】

  比特币的创始人名叫中本聪,中本聪是一个什么人,到现在为止没有人知道。

  在中本聪之前,有很多人已经在摸索怎么样实现这种方式。

  比如,美国的“paypal”,即贝宝,和前面讲到的马云的支付宝,都是试图解决这个问题的一种尝试,虽然其基本思路还是中心化。

  真正实现“去中心化”技术的,基本上符合现实生活中现金属性的,只有比特币。

  2008年10月,中本聪公开发表白皮书,标题就是这个

  【点击鼠标】

  中文名叫《比特币:一个点对点的电子现金系统》

  从论文题目,我们基本上可以了解“比特币是什么?”

  它是一个电子现金系统。

  所以,有人说比特币是一串电脑字符,这种理解是不对的。

  简单地说,比特币是一个系统,一个网络现金结算系统,包括发行货币、交易、记账等流程。

  我们所说的1个比特币,只是一种套用现实中现金的说法,它只是体现在你的地址或账户上的一个余额,或者是交易时的一个输出、输入数量,简单说,就是一个数值。但也不完全是,由于验证的需要,比特币的交易与我们现实中交易的方式有所区别,关键在于为了方便矿工验证是否有效。(询问一下是否详细讲一下)

  比特币有他自己的特性。

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  【备注】

  【点击】

  每21万个区块挖出后,奖励下降一半,周期大概是四年下降一次。预计2140年全部挖完。目前每个区块奖励12.5个,时间是从2016年7月9日开始,下一次下降预计在2020年6月。从历史数据来看,比特币价格的周期也与奖励下降周期基本重合。【点击】

  匿名性:现在比特币富豪搒上,只有钱包地址,但钱包为谁所有,基本上没有人知道。当然也不是完全匿名,如果用户自己不注意,在网络上留有痕迹,对于网络高手来说,还是可以查得到的。

  安全性:只有有网络,你账上的钱就不会消失。对于战争、金融崩溃的国家,老百姓如果手里有比特币,比美元都要安全,毕竟,美元有可能会被政府限制兑换,或离境。黑客攻击只有理论上存在可能,即黑客掌握51%以上的完全节点,但如果某组织掌握了51%的节点,那么他更大的动力是维护比特币的信用。

  线下交易:比特币并不能完全做到,但比其他中心化的网络交易,还是更进了一步。

  【点击】

  我认可网上流行的一种说法,比特币及区块链是应用场景主要是人工智能

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  【备注】

  小结一下,比特币是什么?

  下面讲【比特币的运行机制】

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  【备注】

  比特币网络由节点构成。

  我们来看图,可以看到,有大的节点,也有小的节点,这是因为节点主要分为两种:

  节点分为完全有效节点和轻量节点。

  完全有效节点:一般来说,就是矿工。要求是必须永久在线,这样才能接收到所有的交易数据。如图上这些大的节点

  轻量节点:或者叫轻客户端,全称是简单付款验证(SimplePayment Verification,简称SPV),不存储整个比特币区块链,只存储它们所关心的,需要验证的部分交易。比如,钱包软件,那里面就会有一个SPV节点,该节点只会下载向该钱包账户付款的交易及区块头部。好处是节省资源,手机也可以成为SPV节点。如图上这些小的节点。

  比特币的运行,就是依靠这些节点的工作以及相互牵制、相互竞争来进行。

  我们用一张图表来说明一下比特币运行机制。

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  【备注】

  比特币的运行机制,简单地说:

  就是节点之间互相交易,矿工将交易写入区块,通过计算哈希值,矿工将区块加入到区块链,循环往复,就是区块链的运行机制。

  【点击】展示区块结构:

  

  

  【备注】

  详细来说的话,就是这样的一张图,大部分工作是由完全有效节点来完成的,也就是矿工来做的,主要是五件事:

  1. 监听交易广播,并验证这些交易的签名是有效的和交易没有被重复支付。

  2. 维护区块链网络和监听新的区块。如果有别的矿工发布新的区块,矿工需要验证该区块是否有效,如果有效则加入区块链,更新最新的区块链。

  3. 组装新区块。把你想加入你的新区块的有效交易打包,编写梅克尔树。

  4. 找到一个使新区块有效的随机数。这一步工作量很大,也是矿工工作最难得一个环节。当矿工把一定数量的交易编写成梅克尔树后,再通过随机选取随机数Nounce,通过哈希函数计算该区块的哈希值,只有当哈希值满足当前区块生成难度的要求时(如前15位为0或20位为0),该区块才有效并入链,同时矿工可以得到相应的奖励。当历遍所有32位的Nounce后还不能生成满足要求的哈希值时,可以更改给矿工奖励的币基参数值再计算该区块哈希值。

  5. 希望你的区块被全网接受。即使你组装完成一个有效的新区块,也不能保证一定可以入链,这一点需要点运气,也许别的矿工和你同时找到一个有效区块,并被大多数矿工接受,那么你的这个新区块就会被抛弃,而形成孤块。

  6. 矿工的利润。矿工的利润分为挖矿奖励和所打包交易的交易费。(1)挖矿奖励:如果所有别的矿工接受了你的区块,你的区块加入到了最长链,那么你就能获得奖励。最初奖励是每成功生成一个区块,该矿工得到奖励50个比特币,每210,000个区块(大约4年)奖励减半,目前奖励为12.5个比特币。(2)交易费:矿工打包交易,从每笔交易中会得到交易费,提供的交易费越高,该交易越能被矿工及早的加入区块链。2017年12月比特币大涨时交易费更高,因为比特币7笔/秒的交易速度实在不能满足当时那么大体量的交易,因此交易费也水涨船高。

  

  【备注】

  小结一下比特币的运行机制。

  下面讲一下什么是比特币挖矿。

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  【备注】

  从挖矿这一个工种来说,挖的矿种不单单是比特币,以太坊,莱特币,比特黄金等,都是采取与比特币相似的挖矿方式,这是由其交易验证方式决定的,凡是工作量证明的验证方式的数字币,都是采取这种方式。【点击进入下一页】

  

  【备注】

  刚才讲了,矿工将交易写入区块,然后将其加入已有的区块链,获得奖励的过程,就是挖矿。

  问题在于,矿工这么多,每个矿工都希望将自己的区块链接上去,矿工与矿工之间,必然存在一种竞争关系,通过什么来竞争呢,就是运算哈希值的快慢,谁先运算出来,谁就取得记账权,即有权将自己组装的备选区块排在整条链中最新的区块后面。

  运算哈希值又是怎么回事呢?

  大家看图中的红框中,那个nonce,就是一个随机数,只要随机数变动,整个区块的哈希值就会跟着变动。

  系统设置有一个哈希值的目标区域,只要区块的哈希值在目标区域内,则该区块有效,就可以加入区块链。

  挖矿工作量最大的地方就在这里。

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  【备注】

  哈希函数是密码学中的一种函数。

  其特性决定挖矿的那个随机数只能一个一个去试,没有简便方法,只与算力和运气有关,因此保证了矿工的竞争的公平。

  因此就出现了矿池,实际上类似于保险,大家在一起,算力增加了,取得记账权的机率就无限接近系统设计的机率。

  不仅如此,由于矿池的出现,可以保证矿工们不会相互之间重复计算,这样也同样提高了挖矿效率。

  从上图打了红框的播报方,就可以看出,基本上所有的矿工,都加入了矿池。但第566483个区块,系统显示不清楚播报方,这有可能是运气特别好的个体户。

  挖矿加入哪个矿池也有讲究,因为不同的矿池,采取不同的分配方案,如按工分分红(一个矿池只有一个备选区块,大家一起运算,按工分分红,后期有利);按实际比例分红(矿工自己组装区块,当找到有效区块时,再一起分红,早期有利)。

  下面讲一下比特币挖矿有哪些商机?

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  【备注】

  全产业链大概就是这些。下面讲比特币挖矿需要准备什么?

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  【备注】

  以上的比特币挖矿需要关注的问题。

  下面是四款蚂蚁矿机在2019年3月12日时的效益测算。

  

  讲解完毕,谢谢大家。

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本文标题:比特币、区块链及商机

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