区块链和比特币(一)
区块链（blockquanchain）是一种很早就被学界提出但近几年才被比特币带火的一个概念。比特币是基于区块链技术的一种实现，比特币是一种加密货币，或者叫数字货币也可以。我们先以比特币入手谈谈比特币是怎么利用区块链技术的。
假设06年世界杯决赛期间，两个互相不认识的足球迷碰到了，意大利打法国，法国球迷说我们法兰西有齐达内肯定赢你们意大利，意大利球迷不服气说我们意大利是战无不胜的，不信咱俩赌100欧元。现实世界里，怎么办呢？
我之前讲过我们搞计算机的，90%以上的时间都在处理异常情况，如果人类都很讲信用的话，那这个世界可能就不是现在这样了。秦国当年许给楚怀王那600里地就不是6里了，说不定统一中国的就是楚国了呢也说不定。如果把钱交到第三方手里，万一第三方也跑了怎么办？把钱私吞了。所以现实的陌生世界单靠一颗善良的心是靠不住的，必须有手段稳稳地保证这个承诺，法律契约等。如今很通用的做法是第三方要找权威机构，比如政府，银行等，要么找个有头有脸的人或组织，归根结底还是找个有公信力的机构或人。但一般情况下这个第三方肯定会“雁过拔毛”，收取一定比例的手续费。
那么到底还有没有办法来解决这个难题呢？这就是比特币最初设计的一个初衷，解决两个陌生人之间的信任问题。
加密算法 + 多人记账
首先说加密算法，这里又要我之前提过的非对称加密，即公钥私钥。每个人都可以有一对或多对公钥私钥，但一个公钥只能有对应的私钥，反之亦然。其原理就是两个非常大的质数（p和q）相乘得一个数字（n），如果要根据公钥破解私钥的话理论上必须暴力破解，算出这个数字是由哪两个大质数相乘得来的。目前世界上没有公布可以破解1024位以上的私钥，所以采用1024或者2048甚至更长的私钥是非常安全的。
那么有了公钥私钥，我作为个人就可以用私钥加密，然后发布公钥，任何人都可以用我的公钥解密来确定这就是我本人发布的东西。同理别人给我的转账我也可以用他的公钥解密，从而判断这个就是某人的身份，这也叫数字签名。原理都是一样的，都是加密算法，利用数学欧拉公式，质数相乘等原理得到的。这是个非常伟大的算法，叫RSA，由3个数学家提出，我们普通人只要理解到公钥私钥的概念和用处就好了。
之前传统模式里，银行或者政府机构都有自己单独的账本，比如张三转给了李四100块，那账本里怎么记？张三的账户里扣除100， 李四的账户里增加100，对吧？
多人账本也是一样的道理，只不过从之前的中心化机构变成了分布式，去中心化的多个机构甚至个人。好比李白给杜甫转了100两银子，以前是财政部记账，区块链里则是唐太宗，杨玉环，张小静，贺知章等多个人一起记账，记到李太白转给了杜子美100两银子，以此为证，后面附有李白的印章。这样一来，有了多个账本，想要篡改那就难于登天了，李白可以放心的转给杜甫并且不担心他会篡改金额或者抵赖。
这样做就可以解决开始提到的球迷打赌的问题，但还有个问题，别人为什么要帮我们记账？
答案是有报酬，这符合人性，不然谁肯帮忙记一笔跟自己没关系的账呢？
但最终记账的人有且只有一个，不然就要乱套了。
有好处的前提下，如何保证哪一个人来记账呢？这里要涉及到一个数学知识，每个要记账的人，其实也就是所谓的矿工他在记账钱必须要解一个数学问题，这个数学问题没有取巧的办法，只能通过把数字带入公式里硬算，算法就是一个Hash（哈希）算法，类似于算一串数字出来，矿工只可以猜，除此之外别无他法。而且目前比特币里这个猜到的概率是万亿分之一，大概一台普通计算机要持续不断的猜一年才可以猜出来这个数字。
但世界上有成千上万台计算机，它们如果一起算的话速度会快很多，因为从概率上讲肯定会有一个计算机算出来，现实情况也确实如此。看个比特币真实的例子。
除此之外，还可以看到Miner（挖矿人）是谁， 这个块里包含了多少比交易（Number of Transactions）。
如果这个矿工是个别有用心的人，他在算出来后，私自篡改转账记录和金额怎么办？
A. 篡改交易记录 / 金额
前面我们介绍了公私钥加密技术，矿工本身理论上是没有发款人或收款人的私钥的，所以他篡改过的交易记录在用正确的公钥解密的时候会出错，最终被认定为非法（这里作者本人不太确定是在什么时间点做的鉴定，但确定这个记录是可以被证伪的）。
B. 删除交易记录
假设一个场景，张三要在北京4环买一个两室一厅的房子，但张三不想出这钱还想白占房子，想到了一种偷鸡摸狗的办法就是篡改交易记录。理论上，在张三付款后，这个记录产生但并未确认，记录需要等到一个解出谜题的矿工来做，假设这个矿工是他自己人，他让矿工把这条记录抹掉，没有问题。但做法有几种：
众所周知比特币挖矿需要很长一段时间，因为要做提到很麻烦的数学题，现在这个周期大概是10分钟所有，这是基于全世界几十万矿机同时满负荷工作的前提下。也就是说每十分钟有上万笔交易会被统一确认并放到一个不可改变的区块里，并且这几十万台矿机同时更新自己本地的记录。
2.1 如果这笔交易刚生成，房东看到了，然后下一秒就把产权过户给张三，那么张三如果想篡改这个付款记录他必须满足几个条件：
成功的难度取决于在篡改的记录之后有多少块被确认过的区块。如果只有一个，那么太简单了，因为区块链算法默认矿工在发布新的区块时，采用第一个收到且较长的区块。所以这次修改后就一劳永逸，因为所有的账本都会背同步，但也有一个问题，就是这次同步会被记录，如果房东查不到账，张三最终还是会被抓起来的。如果有很多个，比如张三转账完后，房东在确认转账后1小时才做的产权过户，那么张三就必须篡改之前差不多6块左右的区块信息，这个很麻烦，因为每一个区块都会指向上一个区块，并且每个区块都会有一个摘要（Hash），这是当前区块所有交易记录的汇总。所以如果试图修改一个很久前的区块，那么后面的区块的摘要都会变掉，这就是哈希树（MerkleTree）。其他节点是可以报告区块链被篡改的信息的。这就要涉及到最重要的一点，经常有人提到的51%算力，就是说如果张三拥有了超过50%的账本都承认这次修改，那么其他节点按照算法设计也会承认这次修改。不过，先不谈世界上基本没人可以同时做到以上两点，就算做到了，如果有人对此有疑问，依然可以把系统强制修复，之前以太坊就出过类似的问题，结局是以太坊篡改了整个区块，追回了被盗取的财产。 以太坊分叉事件 。
以上只是粗浅的介绍了应用区块链技术实现的比特币的特征，它可以很好的实现公开，公正，中立和平等。世界上任意两个陌生人可以依赖比特币或者其他区块链技术实现互相信任。
区块链技术和比特币有什么关系?
区块链技术是比特币的底层技术，比特币一直在没有任何中心化机构运营和管理的情况下运行，后来比特币技术被抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。
比特币是区块链第一个应用，以后会扩展到越来越多的行业中。
区块链技术被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。
而比特币是不依靠特定货币机构发行，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性的一种货币。
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扩展资料：
比特币货币特征：
去中心化：比特币是第一种分布式的虚拟货币，整个网络由用户构成，没有中央银行。去中心化是比特币安全与自由的保证。
全世界流通：比特币可以在任意一台接入互联网的电脑上管理。不管身处何方，任何人都可以挖掘、购买、出售或收取比特币。
专属所有权：操控比特币需要私钥，它可以被隔离保存在任何存储介质。除了用户自己之外无人可以获取。
低交易费用：可以免费汇出比特币，但最终对每笔交易将收取约1比特分的交易费以确保交易更快执行。
无隐藏成本：作为由A到B的支付手段，比特币没有繁琐的额度与手续限制。知道对方比特币地址就可以进行支付。
跨平台挖掘：用户可以在众多平台上发掘不同硬件的计算能力。
参考资料：百度百科-区块链??百度百科-比特币="https:>="https:>
区块链和比特币是何关系?
区块链技术是比特币的基础技术，也是比特币的核心和基础设施。比特币一直没有任何集中的组织运作和管理。后来，比特币技术被抽象出来，称为区块链技术，或称分布式账本技术。
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（一）、区块链是比特币的核心和基础设施：
1、在比特币系统中，“货币”只是该分类账中使用的记账单位。最重要的不是“货币”的概念，而是没有中央存储组织的“账本”的概念。比如说：我借给别人50元。这时，我请财务人员帮我记账。
2、区块链技术是比特币的基础技术，也是比特币的核心和基础设施。比特币一直没有任何集中的组织运作和管理。后来，比特币技术被抽象出来，称为区块链技术，或称分布式账本技术。
（二）、区块链是比特币的核心和基础架构：
1、在比特币系统中，“货币”只是该分类账中使用的记账单位。最重要的不是“货币”的概念，而是没有中央存储组织的“账本”的概念。比如说：我借给别人50元。这时，我请财务人员帮我记账。记账必须有报酬，所以我需要付给财务人员工资。
因为比特币系统技术中还发明了一种激励机制，相当于我刚才说的，你可以帮我记账，我会付钱给你，但不是每个人都有记账的奖励。因此，区块链设计了相应的机制竞争机制。
2、竞争机制是利用哈希算法来确定奖励的归属。一般来说，就是给每个人一道数学题。奖励是谁先计算结果。hash算法的计算过程是用专业的计算机（我们称之为miner）用hash算法计算结果的过程，称之为挖掘。
对于最快、最好的簿记员，系统将记录的内容写入账簿，并将账簿内容发送给系统中的每个人进行备份。这样，系统中的每个人都有一个完整的分类账，叫做区块链技术。
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（三）、区块链的起源：
1、“区块链”一词的由来是比特币白皮书英文原版中的“区块链”。中国市场在翻译这句话时，直接用了“区块链”一词，然后直接写成“区块链”，成为全球区块链技术层面的专有名词。
所以，无论谁来解释区块链，比特币都无法绕开。如果你想介绍汽车的历史，就像你绕不开卡尔·奔驰；如果你想介绍飞机的历史，就像莱特兄弟一样。
2、比特币“发明”并证明了区块链技术的可行性。比特币并不是整个区块链技术，只是其中一个应用。但如果没有比特币，或者比特币的应用不成功，区块链可能就不会出现，或者至少要过很多年。因此，区块链很难长期与比特币“隔离”。
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扩展资料：
应用于数字货币的区块链技术的缺点：
一是“放权”没有流通管理机构。从本质上讲，区块链技术是一个分布式数据库系统，其逻辑结构是单向链表，其设计模式是基于P2P网络，这决定了目前还没有基于区块链技术的统一虚拟货币中央控制系统。
二是数量供应难以有效控制。基于区块链技术，虚拟货币发行量是固定的。根据费舍尔方程，在一定价格水平下，全社会一定时期内的交易总量与所需名义货币量有一定的比例，而固定的货币量显然不能满足不断增长的社会商品总价格的要求。
三是“挖掘机制”难以创造公认价值。比特币本身没有价值，也没有国家信用支持。有人认为“通过不断消耗计算能力和能量，将价值注入虚拟货币”，但为了找到满足要求的散列值，耗费数百万次计算显然不是最有效的选择。
四是生产者和早期持有者容易获得高额铸币税。任何基于区块链技术的虚拟货币在发展初期都由少数人持有。以比特币为例。起初，比特币只是少数人游戏的产物。2010年5月，第一笔购买比特币的交易是10000比特币购买的25美元比萨饼，同年7月完成的第一笔交易是0.04美元/比特币。
参考资料：
百度百科－区块链="https:>
参考资料：
百度百科-比特币="https:>
全面解读区块链与比特币,教你看懂两者的关系,有备无患
当谈及区块链，往往离不开“比特币”一词，由于如今的加密货币都是基于区块链的名义发布，因此部分人很容易将两者的概念发生混淆。接下来，可链云 科技 会全面解读区块链与比特币的区别，教你看懂两者之间的关系。
区块链是一个分布式账目，简单来说，还是一个分散的账本，可以供很多人查看和加入其中。举个例子，每个区块，就相当于一根绳子上面的每个绳结，当每一笔新交易进入区块链后，就等于发生了一件事，为了标志事情的发生会象征性打个结，并在特定的结上面记录详细的信息。
而比特币是利用区块链实现价值储存和交易，另外，区块链本身的技术难度不是最大的，最难的是其应用的场景，以及将会面临的监管问题。
区块链有三种分类，即公有区块链、私有区块链、联合区块链；另外的一种分类则是是无权限与许可。
因此，加密货币使用区块链技术，而区块链技术却不专属于加密货币
当金融危机到来时，一些投资者纷纷选择投资加密货币，以此躲避相应的资产风险，得益于区块链解决信任问题的机制，该技术已经被应用于金融管理、交易中。主要表现为，区块链可以追踪多种类型的交易，还能在多种场景中起到防伪溯源的作用，像版权、商标、学历造假等问题纷纷曝光。
另外，区块链技术还能简化交易，使整个交易流程变得公开、透明，对每一交易事件的环节进行追踪，确保合作双方拥有一定的信任度。
在“挖矿”时开源的区块链网络，可以确保信任，还具有不可篡改等特点，当联网的计算机经过精密的算法后，正确答案出来了，“旷工”们就会得到挖矿奖励，并可以用到遍布全球的服务器，不过整个过程还是很耗能的。
可能是这一误区导致大众将比特币与区块链的概念搞混了，虽然当前超过90%的区块链项目都有发币，但是真正能落实的项目却甚少，另外，比特币疯狂挖矿的做法，很大程度上浪费了显卡和电力。
比特币是区块链技术的一个开源而已，即一个对所有人都开发的网络，凭借去中心化的优点而备受欢迎，不过，作为一个公共区块链的比特币却因为挖矿消耗了大量的计算能力，导致多个国家的电力消耗严重。
所以说，对于一种新兴技术，最好不能盲目信任或投入，认清其真正的用途，才能做到客观看到每种事物，做到有备无患。
比特币的运行机制及与区块链的联系
佚名
每一笔比特币交易，都会被区块链网络中的节点记录下来，以此增强交易公信力，保护交易双方利益。但如果所有节点都参与记录的话，容易因为网络延迟等因素造成账本信息不一致，也难以避免记账人会篡改交易信息。
因此比特币采用工作量证明（Proof of Work）共识机制，让所有节点通过解决工作量证明难题的方式参与竞争，竞争成功的节点拥有新区块的记账权，并能够将记录的信息广播出去。其他节点接收后将根据此消息进行数据同步，确保账本一致。这种竞争记账权的过程，叫做挖矿，参与挖矿的节点，叫做矿工。矿工挖矿成功后可以获得区块奖励，即一定数额的比特币，还可以收取该区块上的交易手续费。在利益的驱使下，节点会积极参与挖矿并维护交易记录的真实有效。
比特币的发行只有一种方式，即区块奖励，也就是说比特币是通过挖矿产生的。不过，比特币并不能通过挖矿无限产生，其算法规定了每产生210100 个区块（约四年），比特币的区块链奖励就要减半一次。由于比特币的发行总量恒定为2100万个，预计会在2140年挖完。这个规定确保了比特币不会由于人为增发而发生严重的通货膨胀，可以保护比特币的价值。
比特币的运行以区块链技术为依托，比特币与区块链有着密不可分的关系。比特币是一种资产，而区块链就是为这种资产设定好运行规则的底层技术，从而保证每一笔交易顺利进行。这就好比视频文件与播放器之间的关系，视频的播放必须要通过播放器的底层技术处理才能实现。区块链技术的诞生源于比特币概念的提出，可以说区块链技术是比特币催化下的产物。目前，区块链技术不止运用于比特币等加密货币，在各个领域都有广泛的应用，但比特币仍旧是区块链技术上最早、最成功的应用。