新手入门（三）：深入浅出比特币深层技术原理[1]新手入门（三）：深入浅出比特币深层技术原理[1]百未百家号最近几天，国内关闭加密货币交易所的新闻真真假假。弄得靠“消息市”的投机者闻风丧胆，国内市场与国外市场差价明显，搬砖一族忙得不亦乐乎。在信息纷繁的时候，我们静下心来继续研究基础知识。这是一篇主要针对小白的文章，改编自“度鸦专栏”，原文对于入门者来说过于深涩。本文尽量进一步通俗的深入剖析比特币背后的深层技术原理。为什么要关注比特币近年来，加密货币的价格加速飙升，屡创新高。无论是比特币（BTC）、以太币（ETH）、创新币（泛指区别于前者而有一些有意义的技术创新的加密币）、山寨币还是合约代币（通过智能合约 smart contract 创建的 tokens），基本都是暴涨的大趋势，而尤数比特币最为金贵！一方面它是加密货币的鼻祖；另一方面总量有限（2100万个）；其三，挖矿难度极高（不亚于当年机械化的淘金热潮）。相比于楼市的高不可攀、股市的动荡，币价的持续高涨总是让人按捺不住，大批投资者纷纷涌入炒币的阵营。毕竟这种低投入高收益的机会千载难逢！在这个新兴领域，加密币受到关注，并非仅仅因为炒作，还有其内在的动因。虽有传销利用等负面案例和资本控局形成的泡沫，但一方面市场刚需在增加，另一方面更多的是对技术的认可、对未来的憧憬和期待。简单讲，加密货币的底层技术（区块链）将重构世界经济体系。而这种变革也将如同我国互联网的迅猛发展历程，脚步只会更快。这也可以从各国政府、银行业在该技术领域上的投入力度以及俄罗斯总统普京会见23岁的以太坊创始人（Vitalik Buterin）事件上窥见一斑。对我们普通民众来说，也将能够切身享受到区块链技术带来的便利。因此，尽早了解加密货币及区块链技术一定是有好处的。比特币作为加密货币的鼻祖，其协议构建了历史上第一个具有（在互联网上进行点对点价值传输）能力的去中心化网络系统。它向世人展示了去中心化的力量：在没有第三方信任背书的前提下，仍可保证资金安全。它是一个没有国家担保的银行，但没人能抢走你的钱。在圈内人士炒币、投资ICO、创造新链、渗透实体商业应用造福人类闹得如火如荼、不亦乐乎之时，可能圈外人士还一脸茫然、将信将疑的不知所措（如文章评论里有愚者无故开骂的）。比特币靠谱吗？是不是传销？微信支付宝不够吗？我们有法币还要比特币干嘛？比特币厉害在哪？它到底解决了什么问题？都是怎么做到的？去中心化有什么用？能吃吗？……带着这些问题，让老司机带你一步步揭开比特币的神秘面纱。比特币是什么日，中本聪通过一个密码学小组发送了一封邮件，首次公布了比特币白皮书《比特币：一个点对点电子现金系统》（Bitcoin: A Peer to Peer Electronic Cash System），提出了比特币网络。其特点如下（摘自量子链Qtum白皮书）：防止双重支付；无铸币厂或其他信任方；参与者可匿名；通过工作量证明方式发行新币；基于工作量证明的新币发行过程中，也同时阻止了双重支付的发生。在日，比特币的创始区块被挖出，并于日在第170个区块发生了第一笔转账交易（从中本聪到 Hal Finney），从此开启了其作为一种点对点的价值交换网络的蓬勃发展时代。比特币网络的价值从零开始，到今天已经成长为一个市值约600亿美金的点对点支付网络。比特币其他诸如“数据不可篡改”“去中心化”等特性，之前已有文章介绍过，感兴趣的可以翻看“新手入门（一）、（二）”的内容。交易与账本原理比特币去中心化的分布式运行协议节点，即为：分布式账本。其实就是每个节点复制账本的一个备份，同时这个账本里的账单也由这些节点共同记录完成。● UTXO我们不妨先来分析一下，对于一个货币支付系统，到底要记什么？无非就是谁给谁钱了（转账），或者谁的钱少了，少的去哪了，而谁的钱又多了（还是转账，只不过记录方式不同）。这个“谁”都可以用一个账户id来表示，前者可以记录为从一个账户id_a到另一个账户id_b的转账明细，后者可以记录为给账户id_x减去n个币，同时给账户id_y加上n个币。这两种方式正是当前比特币和以太坊的两种不同记账方式。前者称为UTXO（Unspend Transaction Output）模型：未花费的交易输出；后者称为账户（Account）模型。比特币记录的便是交易明细，其中收款者 id 被称为地址。我们可以把一笔钱简称为一个UTXO。● 区块链知道了记什么，那么还是那个问题：怎么记？我们并没有更好的办法，仍然只能一页页的来，而且一个个的来。也就是说，我们不但不能改动前面的账本页，在一段时间内只能新启一页，而且还得每个交易都排着队一个个的审核确认。我们把这个“页”构造为数据“区块（block）”，并把区块按页码顺序“链接（chain）”起来，即构成了账本“区块链（blockchain）”（听上去倒是挺简单的嘛！——我都说了简单粗暴）。怎么链接？纸页可以用线串，难不成...？嗯，还真有：我们叫它哈希（hash）指针。哈希指针是给前一个数据区块生成哈希值，然后存储在后一个新产生区块的头部。它不仅可以唯一标识前一个块是谁，而且还可以检测前一个块是否被篡改：如果前一个区块的交易被篡改，那么算出来的哈希值就跟后一个区块头部存储的哈希指针不一致。这可以帮助新加入的节点在网络中查找历史区块时鉴别真伪，也可用于审核最新产生的区块是否合法（对于新区块这还不够）。在比特币共识协议中，哈希指针更有其独特的作用。区块链是比特币的底层技术，比特币区块链的一个数据块大小目前的上限是1M，但即将要扩容到2~4M。● 密码学简述简单地讲，你既可以用同一个密码和相对应的加密算法去加/解密任何电子文档内容（对称加密），又可以用某种算法先生成一对密码（密钥对），一个叫公钥，另一个叫私钥。然后，用公钥加密即可用私钥解密，用私钥加密又可用公钥解密（非对称加密）。比特币的公私钥使用了椭圆曲线密码算法secp256k1。在比特币系统里密码是怎么使用的呢？先生成一对公私钥，私钥一定要藏好。然后把公钥通过某种转换（SHA256 + RIPEMD160 hash算法）生成一个字符串，即比特币地址。这个地址即可发给任何人，让他们给你付款（只要人家愿意）。就像支付宝收款码，你也可以生成一个收款二维码贴在任何地方，道理是一样的。● 提款权有了公私钥密码，确认身份就好办了，我私钥加密的内容只有我这个公钥可以解开。这正是比特币协议验证身份的基础：你想要花掉一个UTXO的钱给另一个地址，就看你有没有提款权。而你的这个UTXO本身也是由别人支付给你的，系统曾经验证过他的提款权。提款权的验证由一组简单的脚本程序来完成，这里不作展开。一笔交易包括输入（要转出的那些交易的hash ID、公钥、提款权签名）、输出（收款人的地址脚本及数量）、本交易hash ID以及元信息。需要注意的是，对于本交易并不会验证输出的收款地址，因为无法验证也没必要（收款人需要自行保证正确性，除非他想要丢掉这笔钱），只有在收款人想花掉它的时候才一并验证，收款地址是提款权验证时的一个必须参数。那么本交易仅需验证输入参数提供者是否对其指定的UTXO有提款权。需要注意的是：一个UTXO每次都得花完。你说我不想给人家这么多钱！那可以同时支付给自己的另一个地址，不然没花完的，就被矿工捡去了！什么？Are you joke me？是的，矿工就是捡漏的，这也就是所谓的交易费。不过，话说即将在数月内实施的隔离验证方案将改变交易的数据结构。● 关于资金安全前文提到，私钥一定要藏好。只要你不泄露收款地址的那个公钥对应的私钥，就没人能取走你的钱。也许有人想到了暴力破解，或者碰巧正好别人生成了跟我一样的密钥对怎么办呢？这或许是个问题，但你知道比特币的椭圆曲线密码算法能生成多少个不同的密钥对吗？理论上比银河系中所有星球上的沙子还要多（假设都跟地球一样）。不过也许你会想到应对措施：借鉴银行的方法重试3次就冻结。其实这是不行的，银行是中心化的黑盒子，每个环节都控制在他们手里。但对于一个去中心化的公开账本，我可以先拿到你的收款地址，用本地计算机穷举出你的私钥之后再发送一次交易（不需要3次）。只不过这要算出来的话得好多万年呢！此时你一定想到了量子计算机，不过仍然不用担心，首先已经有了抗量子计算的密码算法；其次，社区一直在积极应对当前面临的各种问题，到时候提前升级节点程序即可。● 比特币的匿名性在整个比特币网络中，手握密钥走天下，没人管你是谁。这便是其匿名性。也许，你听说过前不久的比特币勒索病毒（它只是勒索让你给它支付比特币，而不是攻击比特币网络系统），为什么不勒索美元、欧元或人民币？这也正是匿名性的优势所在。也许你会问：匿名性岂不是会助长犯罪？确实是这样的，著名的暗网（deep web）黑市交易网站“丝绸之路（Silk Road）”就是一个例子，仅支持比特币。但任何事物都有两面性，就看怎样使用它。菜刀可以切菜，也可以...？杀猪。匿名性真好，我岂不是可以为所欲为了？年轻人，很傻很天真哦。 警察蜀黍想找到你还是很容易的。丝绸之路的创建者已被FBI拘捕（暗网本身就具有很强的匿名性，但仍然被找到）。本文转载自“渡鸦专栏”，作者中成才。有删减改编。寻百工　聊百业　解百科唯来已来　唯变不变本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。百未百家号最近更新：简介:百未利用新技术探索新的信用机制和共享关系作者最新文章相关文章1、央行青睐区块链，这对投资者及比特币投机者有何启示
导读：虽然各国央行及政府对比特币的态度尚不明确，有些甚至已经表现出了厌恶，但它们全都认识到了区块链的强大作用，也纷纷投身于该技术的相关研究。这种情况对于希望参与数字货币和区块链投资的人来说有着极大启示，即想要把投资风险降到最低，就应该重点投资区块链技术，而非比特币本身。
目前，投资者们需要明白一点，即虽然比特币被边缘化，但区块链并不会消失，因为各国中央银行都喜欢这种技术。所有人们要权衡自己对比特币和区块链的期待，使风险最小化、收益最大化。
政府是否接受比特币？
我之前撰写过关于数字货币的文章，得到了许多读者的反馈。其中一位读者表示他认为数字货币可能成为将来最重要的一种金融资产，但中央银行不会允许这种现象发生。许多人也都有着类似的想法。简言之，政府不会允许比特币发展下去。它们会在比特币真正壮大之前就将其摧毁。政府痛恨比特币。
确实，《财富》杂志就刊登过这样一句话：
“大型政府不能容忍比特币，这种数字货币可能打破其垄断地位，威胁其发行货币及使经济迎合掌权者利益的行为。”
虽然比特币目前还没有被完全摧毁，但已经遭受了一些挫折，比如多个比特币基金的上市申请都遭到了拒绝。总的来说，虽然美国政府没有完全扼杀比特币，但也并没有对其表示认可和支持。
换个角度来思考，如果政府摧毁了比特币会怎样呢？我认为，即使这一天到来，人们也不用慌乱，因为区块链依然存在。
比特币在政府和央行的情况
虽然比特币可能因为政府和政策而消亡，但我们都知道支撑比特币的技术是区块链，它更为重要，因为该技术得到了各国央行的青睐。
“虽然央行不希望直接拥有或使用比特币，但却希望能够使用比特币所引入的去中心化记录保存方式，即区块链或分布式账本，从而更加有效、迅速且透明地完成并记录现实经济中的交易。”
其他报道也表示，
“如果央行成功利用了区块链，那么该技术将出现一种意想不到的转折：一种旨在废除央行且使资金更难以追踪的创新最终反而服务于央行且使资金更容易追踪。
事实上，英国央行甚至表示区块链可能“降低实际利率，减少扭曲性税收和金钱交易成本，从而使GDP提高3%。”
各国央行喜欢区块链，都正在对其展开大力研究。当然，这并不意味着它们也喜欢并乐于接受比特币。
不过在美国之外的地方，一些政府在直接拥抱比特币，而非区块链：
日本接受比特币作为合法付款方式
比特币在韩国可以与法定货币共存
澳大利亚计划将比特币视为货币
因此，该领域来自不同角度的压力越来越大。虽然比特币前途未卜，但区块链的命运却很清楚。我们不得不考虑投资选择并调节风险。
一些国家的政府直接支持比特币，它们在拥护数字货币的同时自然也会支持其底层技术。
央行的安全网
各国央行正在考虑该技术。根据国际货币基金组织的统计，15％的大银行将在今年年底前开始使用区块链。此外，在国际货币基金组织负责数字货币研究的何东认为，中央银行可能会在未来五到十年内向数字货币转变，但这取决于银行体系为金融交易采用区块链的速度。
中央银行不会对区块链置之不理，它们需要保持自己的控制权。所以，虽然比特币现在被其视为麻烦，但区块链却是其需要解锁的技术。人们已经在使用区块链进行追踪并加强问责制了。
参与比特币和区块链投资？
了解了“央行安全网”之后，你打算如何进行比特币和区块链投资呢？这需要认真考虑。
首先，人们可以投资比特币，这种方式虽然直接，但风险也是最高的。
其次，可以投资比特币投资信托。此举虽然比直接投资比特币安全，但风险仍然较高。
第三，可以投资比特币挖矿，这种方式风险较低，因为其投资渠道所包含的不仅仅是比特币，也包括网络安全和隐私硬件。
第四，可以投资支持比特币挖矿的硬件，如Nvidia（NVDA）和Advanced Micro Devices（AMD）。显然，NVDA和AMD包含多种产品，并不只与比特币相关。
第五，可以投资提供比特币服务的公司。这些公司挖比特币，也提供托管服务。如果比特币被消灭，这些公司将首当其冲。
第六，可以投资重点发展比特币技术的公司，如IBM。这种大型公司会使用户的投资风险大大降低。
如果你担心比特币会崩溃，那么可以通过投资NVDA，AMD和IBM来降低风险，切记不要把鸡蛋放在同一个篮子里。
如果你又害怕承担风险又想追赶这股技术潮流，那么投资IBM这样的公司则是最佳选择，因为这种公司接受区块链技术且在金融领域有着深厚基础。同理，NVDA和AMD也是较好的选择。
简而言之，大家可以通过观察央行的政策来参与数字货币和区块链投资。虽然比特币未来会如何尚不清楚，但区块链无疑会继续存在和发展。因此，投资区块链是更保守也更安全的方法。
中央银行喜欢区块链技术，通过该技术看到了成本节约和效率提高的前景。很明显，当它们按照自己的意愿实施该技术时，它们将获得权力和控制权。这对投资者来说则意味着对该技术的明确支持。
因此，人们可以选择投资的风险。即使不直接投资比特币，人们也有机会赶上这个不断发展的技术热潮，因为区块链技术越来越受银行精英们青睐。
来源：铅笔
2、区块链如何促使钻石行业目光放远，超越4C标准
导读：最近，非政府组织Global Witness所发布的一份调查报告显示，产自中非共和国的血钻交易已经进入了Facebook的线上市场。而随着信息科技以及数字化技术的发展，钻石行业充斥着各种非法活动，即使是合法钻石还是会存在使用现金的后台交易。围绕这些珍贵宝石的问题依然存在。因此，不少零售商都在采取行动提高其钻石信息的透明度，区块链技术就是解决方案之一。而除了将钻石作为一件珠宝首饰之外，更多的制造商也正尝试将这些宝石视为一种替代投资资产。
产自大宗商品资源丰富的国家中非共和国（CAR）的血钻已经进入Facebook的线上市场。这是旨在打击自然资源压榨的非政府组织Global Witness所发布的一份调查报告中所显示的内容。一位虚构买家的社交媒体简介中揭露了这种非法数字活动。同时该组织发现，WhatsApp等即时通讯平台也被用作了将这种冲突宝石走私进入国际供应链的工具。
为了阻止冲突钻石的流通，联合国早在2000年就作出了一项具有里程碑意义的决定，这一决定称为“金伯利进程（Kimberley Process）”。为此，还特引入了一项三步验证法，其中采矿国家需要对每颗宝石都要提供一份书面声明。全世界生产该种钻石的超过75个国家都遵守了这种设定进出口管制制度的方案。但是，这项决议只涵盖了反叛组织用来资助反对合法政府而发起的战争的未加工钻石。这一进程并不涉及通常与贸易有关的更广泛的侵犯人权的行为。例如，委内瑞拉就无法拿出证实其钻石合法性的强有力立法，因而被从金伯利进程中删除。
不过，不道德的经销商还是会找到投机取巧的买家。即使是合法钻石，也会以使用现金的后台交易出售而闻名。围绕这些珍贵宝石的问题依然存在。在保险行业，每年谎称珠宝丢失而进行的欺诈性索赔通常都会造成数十亿资金的损失。Everledger是一家使用区块链来构建全球共享数字分类账本以追踪并保护贵重物品的公司，其首席执行官兼创始人Leanne Kemp说道：
“我们发现有篡改文件的现象，相同时间段常常会有多个投保人对同一块宝石申请索赔。”
使用机器视觉（machine vision），他们记录了40个元数据点，从而为每个宝石创建独一无二的指纹。Kemp将其比作“法医视角下的齿痕或虹膜扫描”。近120万的钻石会存在于区块链之上。而她的技术则有助于通过供应链中的单一来源来验证钻石的真实性、来源，并对其进行保管。
而由于该行业相关的风险，我们都知道银行常常会避开这种钻石类的业务。出于盈利能力和合规性原因，渣打银行也于去年关闭了钻石部门，如此一来，荷兰银行（ABN Amro）就成为了唯一一家为该行业服务的西方银行。诸如钻石之类的异国资产大体上都是不受欢迎的商品，而由于其性质，也为洗钱和逃税带来了巨大的优势。
钻石行业一直以来也存在认证机构——使用光谱分析来识别色彩分级的实验室，但是却没有信息的中心数据库。丢失的钻石依赖于纸质认证记录。而随着信息存储于区块链之中，这就会创建一个聚合的数据集、一种共享的可见记录以及一个审计追踪，从而方式双重工资，或者实验室培养的宝石被错误识别。而阿里巴巴这样的电商巨头注意到了合成供应商正在出售带有假GIA证书的产品作为天然宝石的情况。据The Times India报道，随后该公司即被从网站上移除并列入了黑名单。
从线上到线下，零售商都正在采取行动提高其钻石信息的透明度。世界最大珠宝商周大福（但在亚洲以外地区却并不知名）也已经主动采取措施追踪其产品从采矿地点到投入市场之间的供应路径。在表面的4C特征（色彩、克拉、清澈度及切割）以外，这家香港品牌率先开创了4T的标准：可追溯、透明、真实与周到。T Mark概念记录了每颗宝石从采购到生产的所有历程。周大福珠宝集团品牌总监陈义邦先生(Alan Chan) 解释说：
“T Mark就是我们所说的内部英特尔芯片。”
垂直整合的零售商从最有信誉的钻石生产商处进行采购，并拥有抛光、切割和分销等中游流程，以及下游销售平台。
这种封闭系统使得公司能够记录信息，而其他卖家无法访问。Chan说道：
“我们还没有使用区块链，但正在考虑中。我们正在仔细研究市场上的技术。但这确实是帮助我们前进的好办法。”
除了将钻石作为一件珠宝首饰，更多的制造商正尝试将这些宝石视为一种替代投资资产。而由于缺乏统一的定价标准，过去一直很难实现这一点。 但是像黄金一样，这种宝石的魅力稀有且永久。但与黄金及其公开基准不同的是，并没有看到钻石的价格波动，因为这些宝石的交易通常都覆盖着一层神秘的面纱。
虽然因为钻石独一无二并且需要单独评估的特性，一些人认为它们不能被视作商品，但是随着全球首个此类商品交易所——新加坡钻石投资交易所（SDiX）的引入，该行业也正开始发生变化。他们也已开始为增加钻石作为金融资产而部署技术。SDiX首席执行官Linus Koh说道：
“尽管区块链的实施仍处于初级阶段，但我们仍旧看到了这项技术可以为潜在的投资者带来更大的透明度和安全性的潜力。”
来源：铅笔
3、微软正式进军区块链，成立区块链委员会
微软成立了“微软Azure区块链委员会”，正在发展其“搭线人”的新角色。
根据CoinDesk收到的新声明，该委员会已经成立，以便更好地将寻求分布式账本工具的公司与可以开发这些工具的公司联系起来。
微软采取这种做法主要是由于公司收到了许多寻求区块链服务的请求，因此该软件巨头现在希望能让其特定行业的合作伙伴对这些请求进行竞标。微软正在寻求通过这种方式为创业公司提供获取收益的机会，同时为现有客户构建区块链解决方案。
虽然该委员会似乎有点像一个新联盟，但发言人表示它实际上更像一种合作伙伴的销售工具。
委员会的成员除了要竞争满足客户的要求，还将开发会得到微软区块链工程团队支持的概念验证。
随着越来越多的区块链应用程序得到现场交易的信任，该委员会的成立会使微软的Azure云计算服务成为企业通过新兴区块链技术超越构思阶段的一种方式。
然而，究竟会有哪些人参与该举措仍不清楚。
Synechron是一家金融服务咨询公司，于去年宣布推出一个加速器程序。该公司于9月10日透露自己是该委员会的第一个成员。微软则在透露成员名单方面非常谨慎。
一位发言人说道：“我们会让其他合作伙伴在准备好的时候宣布自己的成员资格，我们也期待着更多成员的加入。”
来源：铅笔
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