比特币如何运作？

比特币不仅仅是一种用于支付或投资的加密货币。加密货币背后有一个完整的生态系统在发挥作用。事实上，当今互联网上有许多这样的生态系统，但由于比特币是第一个，因此了解它的运作方式很有用。

那么比特币是如何运作的呢？比特币是一种去中心化的数字货币，无需金融系统或政府机构即可运行。它利用数字网络上的点对点传输来记录所有加密货币交易。该网络由区块链提供支持，区块链是一种开源代码，可以链接交易历史以防止操纵。

由于这些转账是在用户之间直接确认的，并且位于共享的公共分类账上，因此比特币消除了政府和银行等中央服务商验证货币交易的需要。

了解比特币网络幕后发生的事情，帮助您进一步了解这种数字现象及其如何影响世界金融。

要点

• 区块链是一种安全的分布式账本，是在多个可以进行更改的用户之间传播的数据库。

• 挖矿是验证交易的过程，这需要矿工，并以比特币作为奖励。

• 您使用钱包、公钥和私钥访问您的比特币。

• 比特币用户向矿工支付少量比特币交易费以处理交易。

• 比特币的弱点在于关键的存储方法。据报道，其区块链从未受到损害。

比特币区块链

比特币区块链是一个由加密保护并由同行验证的交易数据库。这是它的工作原理。区块链不是存储在一处；它分布在网络内的多台计算机和系统上。这些系统称为节点。每个节点都有区块链的副本，每当区块链发生经过验证的更改时，每个副本都会更新。

区块链由区块组成，区块存储有关交易、先前区块、地址以及执行交易和运行区块链的代码的数据。因此，要了解区块链，首先要了解区块。

积木

当区块链上的一个区块被打开时，区块链会创建区块哈希，这是一个编码以下信息的 256 位数字：

• 区块版本：比特币客户端版本

• 前一个块的哈希值：当前块之前的块的哈希值

• coinbase交易：区块中的第一笔交易，发放比特币奖励

• 块高度数字：块与第一个块的数字距离

• Merkelroot：一个 256 位数字，存储有关所有先前块的信息

• Timestamp: 区块被打开的时间和日期

• 位目标：网络目标

• 随机数：随机生成的 32 位数字

排队的交易被输入到区块中，区块被关闭，区块链创建哈希。每个块都包含来自前一个块的信息，因此区块链无法更改，因为每个块都“链接”到它之前的块。区块通过称为挖矿的过程进行验证和打开。

比特币挖矿

挖矿是验证交易并在区块链上创建新块的过程。采矿是通过在专门为采矿设计的计算机或机器上运行的软件应用程序进行的，称为专用集成电路。

哈希是挖矿程序和机器的焦点。他们正在努力生成一个与块哈希匹配的数字。程序随机生成一个哈希值，并尝试匹配块哈希值，使用随机数作为变量数，每次进行猜测时都会增加它。矿工每秒可以产生的哈希数就是其哈希率。

通过网络的挖掘程序生成哈希值。矿工们相互竞争，看看哪一个能首先解决哈希问题——谁能获得比特币奖励，一个新的区块就会被创建，并且这个过程会在下一组交易中重复进行。

比特币的协议将需要更长的一串零，具体取决于矿工的数量，调整难度以达到每 10 分钟一个新区块的速度。自比特币问世以来，难度——或者说验证哈希值所需的平均尝试次数——一直在增加，达到解决哈希值的平均尝试数数十万亿次。

这表明，自加密货币推出以来，开采比特币变得更加困难。

采矿是密集型的，需要大型、昂贵的钻机和大量电力来为其提供动力。而且很有竞争力。不知道什么随机数会起作用，因此我们的目标是尽可能快地通过它们，让尽可能多的机器处理哈希值以获得奖励。这就是创建矿场和矿池的原因。

减半

减半是比特币挖矿中的一个重要概念。最初，解决哈希问题的挖矿奖励是 50 BTC。大约每四年，即每 210,000 个区块，奖励就会减少一半。因此，2012年奖励减少到25个，2016年减少到12.5个，2020年减少到6.25个。预计下一次减半发生在2024年，届时奖励将减少到3.125，随后在2028年左右减少到1.5625。

最后一枚比特币预计将在 2140 年左右开采。届时，所有 2100 万枚比特币将被开采完毕，矿工将仅依靠费用来维护网络。

比特币钥匙和钱包

比特币新手的一个常见问题是， “我购买了比特币，现在它在哪里？” 理解这一点的最简单方法是将比特币区块链视为存储每个人资金的社区银行。您可以使用钱包查看余额，该钱包类似于银行的移动应用程序。

如果您像今天的许多人一样，您不会经常使用现金，也不会亲眼看到支票帐户中的钱。相反，您可以使用带有安全号码的信用卡和借记卡，它们充当访问和使用资金的工具。您使用钱包和钥匙访问您的比特币。

按键

比特币的核心是分配了所有权的数据。数据所有权在交易时转移，就像使用借记卡向在线零售商转账一样。您使用钱包、移动应用程序来发送或接收比特币。

当比特币通过区块链上的交易分配给所有者时，该所有者会收到一个数字，即他们的私钥。您的钱包有一个公共地址（称为您的公钥），当有人向您发送比特币时使用该地址，类似于他们在电子邮件中输入您的电子邮件地址的方式。

您可以将公钥和私钥视为用于访问资金的用户名（公钥）和密码（私钥）。

钱包

钱包是一种用于查看余额以及发送或接收比特币的软件应用程序。钱包与区块链网络连接并为您定位您的比特币。区块链是一个账本，其中存储了部分比特币。由于比特币是数据输入和输出，因此它们分散在整个区块链中，因为它们已在之前的交易中使用过。您的钱包应用程序会找到所有这些，计算总金额并显示它。

钱包有两种类型：托管钱包和非托管钱包。托管钱包是由值得信赖的实体（例如交易所）为您保管密钥的钱包。例如，当您注册Coinbase交易账户时，您可以选择让他们作为托管人为您存储您的密钥。

非托管钱包是用户负责保护密钥的钱包，例如手机上的钱包应用程序。在连接到互联网的应用程序中存储密钥称为热存储。热存储是黑客和窃贼最常利用的漏洞。

为了解决这个问题，加密货币社区开发了离线存储密钥的方法。最常见的是，您会听说热存储、冷存储和深度冷存储。热存储是指存储您的密钥并与互联网保持有效连接的任何钱包；这是最容易受到攻击的方法。热钱包的一个例子是移动设备上的钱包应用程序。

冷存储是任何不连接到互联网的方法。这可以是可移动 USB 驱动器或一张写有密钥的纸（称为纸钱包）。深度冷存储是一种安全的冷存储方法，除了从办公桌抽屉中取出 USB 驱动器并将其插入之外，还需要执行额外的步骤才能访问密钥。示例可能是个人保险箱或存储保管箱 - 任何需要额外努力的东西取回您的钥匙。

比特币交易

当您发送或接收比特币时，就会发生比特币交易。要发送硬币，您需要在钱包应用程序中输入接收者的地址，输入您的私钥，并同意交易费用。然后，按与“发送”相对应的按钮。接收方必须等待交易被挖矿网络验证，这可能需要长达 30 分钟（有时几个小时），因为交易在称为内存池的挖掘队列中等待。

内存池是等待验证的交易所在的地方。网络平均大约每十分钟确认一个交易块，但并非所有新交易都会进入创建的新块。这是因为区块只保存一定量的信息，并且每笔交易都会产生挖矿费用。

交易必须满足最低交易费用阈值才能处理，费用最高的交易将首先处理。这就是为什么您可能会听说费用上涨的问题。比特币如此受欢迎，以至于交易需求增加，允许（或要求）矿工收取更高的费用。

设立交易费是为了激励人们成为网络节点和矿工。比特币挖矿也很昂贵，因此费用有助于抵消设备和电力的成本。

一旦支付了费用，交易就会转移到一个区块并在那里进行处理。然后，矿工验证区块内的交易信息，关闭区块，所有接收者收集他们的比特币。两个钱包都会显示其适当的余额，并处理下一笔交易。

比特币安全

比特币区块链和网络由许多部分组成，但没有必要了解所有部分才能使用这种新的货币技术。您只需要知道您使用钱包来发送、接收和存储您的比特币密钥；您还应该使用冷存储方法来确保安全，因为非托管钱包可能会被黑客入侵。

托管钱包也可能被黑客入侵，但许多提供此服务的人都采取措施来减少黑客进入存储系统的机会。大多数人正在转向企业级冷存储技术，企业用来长时间存储基本数据。

许多人有充分理由担心比特币的安全水平，特别是因为它涉及用金钱换取加密数据所有权。然而，值得注意的是，由于使用了社区共识机制，比特币区块链从未被黑客攻击过。

钱包是弱点，因此如果您想涉足比特币，了解如何利用冷存储方法并将密钥远离热钱包至关重要。

一个人如何从比特币中赚钱？

比特币的设计初衷并不是为了赚钱，而是作为一种人人都可以使用的支付方式。然而，有些人将其用作投资。这是非常危险的，只有在与专业财务顾问讨论您的财务状况后才能进行。

比特币可以兑换成现金吗？

您可以使用一些交易所将比特币转换为现金。一些 ATM 机（称为比特币信息亭）允许您提取现金以换取比特币。

比特币值得投资吗？

比特币的价格波动很大，这意味着它经常上涨和下跌，有时甚至会出现大幅美元增量。投资比特币可以产生可观的回报，但也可能很快损失大量资金。在投资比特币之前，最好与专业投资或财务顾问讨论您的财务状况。

底线

比特币是一种使用虚拟货币而不是法定货币或实物货币的支付方式。它使用区块链来保护交易信息，使其远离传统上促进和监管交易的中心化第三方。

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