千氪財經|一文讀懂比特幣分佈式帳本與分佈式協做網絡

    比特幣自2008年誕生以來，隨着價格的不斷攀升，吸引了愈來愈多人的關注，甚至不少投資者爲之瘋狂。

       比特幣是本世紀最偉大的設計之一，其設計之精巧使人歎爲觀止，密碼學專家、經濟學家、電腦極客、金融學家因它激發出大量的思考，後來它最核心的技術架構被提取出來，被稱爲「區塊鏈」。而想要理解區塊鏈，理解比特幣是不可繞過的一環；理解比特幣，能夠從兩個層面進行，分別是分佈式帳本與協做網絡。

       本文千氪專欄做者經過一個簡單的小例子，爲你們分享了比特幣的分佈式帳本與分佈式協做網絡相關內容，經過通俗易懂的語言，幫助你們更好地理解相關內容。

　　分佈式帳本

　　比特幣利用一種新型的數據庫技術構建了一個帳本，咱們須要理解這個帳本它有怎樣的特色，爲何又和貨幣有怎樣的聯繫。咱們先看兩種帳本的模式。

　　從前有個小島，島上有個島主，勵精圖治把小島治理的欣欣向榮。你們對島主比較信任，把錢都存在島主那裏，島主負責記帳。當張三用100島幣向李四買了一套廚具後，島主就在張三帳上減100島幣，而在李四帳上加上100島幣。這時候，帳本徹底由島主管理，這是一個集中式的帳本。

　　有一天，島主生病退位了，由他的兒子接替他的位置。可是人們不像以前信任老島主那樣，信任新島主。因爲新島主之前的一些我的做風問題，人們擔憂新島主待記帳的時候會篡改帳本、私自牟利，所以就相互呼籲每一個人都記帳，來保障帳本的真實可靠。今後之後，人手一個帳本，每次記帳前都會有人用島中央的大喇叭廣播記帳消息，你們相互確認沒有異議就把賬記錄在各自的帳本上。這是分佈式的帳本。

　　這種分佈式的帳本有什麼特色呢？首先，每次記帳，發起記帳的人都須要把記帳信息廣播給其餘人，由其餘人驗證記帳的信息，只有大多數人贊成纔會經過，因此記帳信息是很難出錯的，好比把一份錢花成兩份的情景就不會發生；其次，一旦記帳信息被確認，分別記錄在各自的帳本上後，就很難進行篡改，由於只改動一個帳本上的信息沒有用，你們會相信絕大多數信息一致的帳本，而不是少許信息不一致的帳本。所以，這種分佈式帳本最大的特色就是可信，而且由於誰均可以去作記帳的廣播，人們不用再依賴對島主家的信任了。

　　若是你瞭解銀行的運做模式，你會發現這個小島原來的集中式記帳和銀行的運做模式很像；而你若是瞭解比特幣，就會發現小島後來的分佈式記帳和比特幣的運做模式很像。根據信用貨幣理論，貨幣的本質就是一個可信的記錄着人們債務關係的的帳本。在傳統狀況下，帳本之因此可信，是由於它是有着政府和其餘可信機構的背書；而如今，比特幣提出了一種全新的可信的帳本模式——再也不須要一個可信的第三方進行信用背書，技術自己保障了帳本的可信。正因如此，比特幣做爲一個可信的分佈式的帳本，從信用貨幣理論的角度，它符合貨幣的本質。

　　在小島的例子中，分佈式的帳本實施起來瓜熟蒂落，可是真的那麼簡單嗎？比特幣是怎麼完成分佈式記帳的呢？咱們須要進入第二小節——比特幣的第二層意義：自激勵的分佈式協做網絡。

　　自激勵的分佈式協做網絡

　　比起創建一個可信的分佈式帳原本說，比特幣更精妙的設計是創建了一套本身離的分佈式協做網絡去保障這個帳本的運行。咱們來拆解一下，比特幣是如何作到的。

　　維護一個分佈式的帳本須要作什麼呢？首先，須要有人記帳，並且是要有不少人記帳。那麼問題就來了，誰願意承擔記帳工做呢？會有人自願花費時間、精力以及其餘資源來爲全部使用比特幣的人記帳嗎？或許有吧，但很難造成一種穩定的運行機制。爲了解決這個問題，中本聰設計了爲記帳設定了必定的經濟激勵——記帳者能夠得到固定的比特幣發行獎勵以及所記錄交易的交易費用。

　　提供經濟激勵以後，誰願意來記帳的問題解決了，但又有了新的問題——有太多的人想經過記帳得到獎勵，那麼交給誰來記呢？中本聰用工做量證實（PoW，Proof of Work）解決了這個問題。他對這些想要參與記帳的人說，不要着急，每一個人都有機會——我設計的設個系統呢，每十分鐘會出一道數學題，大家誰先解出來這道題，我就讓誰來記帳。中本聰出的這道題，就是哈希碰撞。這是一種只能經過不斷地計算得出結果的問題，可是驗證結果卻很簡單的題。經過簡單地對結果進行驗證，就可以確認勝出記帳權競爭者在這場公平競爭中付出了必定的工做量，所以叫工做量證實。經過這樣精妙的設計，中本聰又解決了記帳者選拔的問題。

　　你們可能奇怪，爲何是每十分鐘出一道題呢？這書由於比特幣系統，每十分鐘纔會出一個區塊。所謂區塊，就是記錄人們交易信息的載體，記帳者就把帳務信息記錄在每一個區塊上，它能夠看作是整個帳本當中一頁帳單。每出來一個區塊，都會伴隨着必定量比特幣的發行，而得到記帳權的人將在完成記帳後得到這些剛剛發行的比特幣以及所記錄轉帳的手續費。每個區塊上除了轉帳的信息外，還會包含上一個區塊信息，這樣一個個區塊就造成了一條鏈，稱爲區塊鏈。

　　在比特幣系統中，記帳競爭的過程被叫作挖礦，而參與記帳競爭的人，被叫作礦工，礦工用來計算的設備又被稱爲礦機。爲了可以獲取記帳的收益即挖出比特幣，礦工都會自發的維護由一個個區塊串成的帳本。

　　經過這種這種把比特幣的發行、記帳結合在一塊兒的精妙設計，中本聰創建了一套自激勵的分佈式協做網絡來共同對帳本進行維護。這套設計無疑是成功的，由於它在自激勵下已經持續運行了10年，其壽命甚至超越了大部分中心化運做的公司。

 

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