区块链100问第三期丨比特币白皮书的诞生-火币新闻

Part 1：关于区块链的100个问题-第三集丨比特币白皮书的诞生-火币新闻

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区块链100问第三期丨比特币白皮书的诞生-火币资本

消息

第 3 集：比特币白皮书的诞生

2008年，美国金融危机波及全球。 各国法定货币大幅贬值，人们手中的钱变得一文不值。

2008年11月1日，在这个历史性的时刻，一位自称中本聪的人在网上发表了一篇论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》，描述了一种全新的货币系统：比特币。

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比特币系统是一种去中心化的数字货币系统，解决了在没有中央机构的情况下，货币总量恒定的发行和流通问题。 通过比特币系统转账，信息公开透明，您可以安全地将比特币转账给世界另一端的人们，每一次转账信息都会被全网记录。 白皮书的问世也标志着比特币底层技术区块链的诞生。

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第二部分：揭秘比特币和区块链（二）：什么是工作量证明

揭开比特币和区块链的神秘面纱

(2): 什么是工作量证明？

1、工作量证明（Proof Of Work，简称POW），简单理解就是确认你做了一定工作量的证明。 监控工作的整个过程通常是极其低效的，而通过证明工作结果来证明相应的工作量已经完成是一种非常高效的方式。 比如现实生活中的毕业证、驾照等，也是通过检查结果（通过相关考试）获得的证明。 工作量证明系统（或协议、函数）是一种针对拒绝服务攻击和其他服务滥用的经济对策。 它需要发起者进行一定量的计算，这意味着计算机需要消耗一定的时间。 这个概念最早是由 Cynthia Dwork 和 Moni Naor 在 1993 年的一篇学术论文中提出的。工作量证明（Proof of Work，简称 POW）一词实际上是在 Markus Jakobsson 和 Ari Juels 1999 年的文章中提出的。 Hashcash 是 Adam Back 于 1997 年发明的一种工作量证明机制，用于抵抗邮件拒绝服务攻击和垃圾邮件网关滥用。 在比特币之前，hashcash被用于垃圾邮件过滤，也被微软用于hotmail/exchange/outlook等产品中（微软使用了一种不兼容hashcash的格式，并将其命名为e-postmark）。 Hal Finney 还以可重用工作量证明 (RPOW) 的形式在前比特币加密货币实验中使用了 Hashcash。

另外，比特币的前身戴维的B-money和Nick Szabo的Bit-Gold都是在hash cash的框架下挖矿。 2.哈希函数 哈希函数（Hash Function），又称散列函数，给定一个输入x，它会计算出对应的输出H(x)。 哈希函数的主要特点是： 输入 x 可以是任意长度的字符串 输出结果是 H(x) 的长度是固定的 计算 H(x) 的过程是高效的（对于长度为 x 的字符串n、计算 产生H(x)的时间复杂度应该是O(n)) 对于比特币等加密系统中使用的哈希函数，还需要具备以下性质： 无碰撞，即有将没有输入 x≠y ，但是 H(x)=H(y) 实际上这个特征在理论上是不成立的。 例如，比特币使用的 SHA256 算法将有 2^256 个输出。 如果我们进行2^256+1次输入，那么难免会发生碰撞； 即使从概率的角度来看，2^130 次输入也有 99% 的几率发生碰撞。 但是我们可以计算一下，假设一台计算机以每秒10000次的速度进行哈希运算，那么完成2^128次哈希需要10^27年！ 甚至可以说，即使人类制造的所有计算机从宇宙诞生到今天都在运行，发现碰撞的几率也是极小的。

隐蔽性，即对于给定的输出结果 H(x)，在计算上不可能反转输入 x。 要使哈希结果 H(x) 落在特定范围内，没有比穷举更好的方法了。 以上特性是比特币工作量证明系统正常运行的基石。 3. 工作量证明的基本原理 工作量证明系统的主要特点是客户端需要做一些困难的工作才能得到一个结果，但验证者可以很容易地检查客户端是否做了相应的工作通过结果工作。 该方案的一个核心特征是不对称性：工作对请求者来说是适度的，对验证者来说很容易验证。 它不同于验证码，它被设计成易于人类破解而计算机不易破解。 下图展示了工作量证明的流程：比如给定一个基本字符串'Hello, world!'，我们给出的工作量要求是可以在这个字符串后加上一个nonce 整数值，对变化后的进行SHA256哈希运算(nonce added) string，如果得到的hash结果（以16进制表示）以'0000'开头，则验证通过。 为了实现这个工作量证明的目标。 我们需要不断增加nonce值，并对得到的新字符串进行SHA256哈希运算。 According to this rule, we need to go through 4251 calculations to find the hash with exactly the first 4 bits as 0. 'Hello, world!0' => 1312af178c253f84028d480a6adc1e25e81caa44c749ec81976192e2ec934c64'Hello, world!1' => e9afc424b79e4f6ab42d99c81156d3a17228d6e1eef4139be78e948a9332a7d8'Hello, world! 2' => ae37343a357a8297591625e7134cbea22f5928be8ca2a32aa475cf05fd4266b7...'Hello, world!4248' => 6e110d98b388e77e9c6f042ac6b497cec46660deef75a55ebc7cfdf65cc0b965'Hello, world!4249' => c004190b822f1669cac8dc37e761cb73652e7832fb8***cf26ebb9e6'Hello, world!4250' => 0000c3af42fc31103f1fdc0151fa747ff87349a4714df7cc52ea464e192dcd We have a preliminary proof-of-工作对这种机制的理解。 有人认为，如果工作量证明只是这么一个过程，是不是只需要记住nonce是4521，计算就可以通过验证呢？ 当然不是，这只是一个例子。 接下来，我们简单的把输入改成'Hello, world+整数值'，整数值的范围是1到1000，也就是输入变成了一个1000个值的数组：'Hello, world!

1. 你好，世界！ 2...你好，世界！ 1000'。 然后，对于数组中的每个输入，依次执行上述示例中所需的工作量证明——找到具有 4 个前导 0 的散列散列。 它很容易计算，预计需要大约 2^16 次尝试（散列值的伪随机属性允许我们进行概率估计）才能得到 4 个前导 0 的散列。 而统计刚才执行的1000次计算的实际计算结果，我们会发现平均计算次数为66958次，非常接近2^16（65536）。 在这个例子中，数学期望的计算次数就是我们需要的“工作量”，重复多次的工作量证明将是一个符合统计规律的概率事件。 统计输入字符串的列表和得到目标结果实际使用的计算次数如下： Hello, world!1 => 42153Hello, world!2 => 2643Hello, world!3 => 32825Hello, world!4 => 250你好，世界！ 5 => 7300...Hello, world!995 => 164819Hello, world!996 => 178486Hello, world!997 => 22798Hello, world!998 => 68868Hello, world!999 => 46821 比特币系统的工作量证明机制与上面的例子类似，但比上面的例子复杂一点。

4. 比特币中的工作量证明 如果比特币网络中的任何节点想要生成一个新块并将其写入区块链，则必须解决比特币网络中工作量证明的难题。 本题的三个关键要素是工作量证明函数、区块和难度值。 工作量证明函数是这道题的计算方式，区块决定了这道题的输入数据，难度值决定了这道题需要的计算量。 4.1 工作量证明函数与上一节例子中使用的哈希函数相同。 比特币系统使用的工作量证明信就是SHA256。 SHA 是 Secure Hash Algorithm 的缩写，它是密码哈希函数家族。 这套函数由美国国家安全局（NSA）设计，美国国家标准技术研究院（NIST）发布，主要适用于数字签名标准。 SHA256 是该函数族之一比特币48万哥原贴，它是一种哈希算法，输出值为 256 位。 到目前为止，还没有针对SHA256算法的有效攻击。 4.2 区块 比特币区块由区块头和区块中包含的交易列表组成。 区块头大小为80字节，由4字节的版本号、32字节的上一个区块哈希值、32字节的Merkle Root Hash、4字节的时间扩展（当前时间）、4 bytes 以字节为单位的当前难度值和以 4 字节为单位的随机数。 块中包含的交易列表附加到块头。 第一笔交易是coinbase交易，是矿工获取奖励和手续费的特殊交易。

区块的总体结构如图所示：固定长度为80字节的区块头是比特币工作量证明的输入字符串。 因此，为了让区块头能够反映出区块中包含的所有交易，在构建区块的过程中，需要通过Merkle Tree算法为要包含的交易列表生成一个Merkle Root Hash块，并将此作为交易列表的摘要存储在块头中。 Merkle Tree的算法图如下： 4.3 难度 难度是矿工挖矿时的一个重要参考指标。 它决定了矿工需要经过多少次哈希运算才能生成一个合法的区块。 大约每 10 分钟生成一个比特币块。 如果要在不同的网络算力条件下都保持这个速率产生新区块，就必须根据网络算力的变化来调整难度值。 简单地说，难度值设置为每 10 分钟出一个新区块的速率，与挖矿能力无关。 难度调整在每个完整节点内独立且自动发生。 每2016个区块，所有节点都会根据统一的公式自动调整难度。 这个公式是根据最近2016个区块花费的时间和预期时间（预期时间为20160分钟或两周，以每10分钟一个区块为准。根据实际时长与预期时长的比值, 做相应的调整（或做难或易），也就是说出块速度快于10分钟，难度就会增加，慢于10分钟，难度就会降低。

这个公式可以概括为：新难度值=旧难度值*（过去2016个区块花费的时间/20160分钟） 工作量证明需要有一个目标值。 比特币工作量证明的目标值（Target）计算公式如下： 目标值=最大目标值/难度值 其中最大目标值为常数值：0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF 目标值的大小与难度成反比价值。 比特币工作量证明的实现是矿工计算的区块哈希值必须小于目标值。 类似于第3节给出的例子，我们也可以简单理解为比特币工作量证明的过程就是通过不断改变区块头（即尝试不同的nouce值）作为输入，进行SHA256哈希运算，寻找一个的过程特定格式的散列值（即需要一定数量的前导零）。 需要的前导 0 越多，难度就越大。 4.4 工作量证明的过程 我们可以大致总结比特币矿工解决这个工作量证明难题的步骤如下： 生成一个 Coinbase 交易，并与所有其他准备打包的交易组成一个交易列表进入区块，通过Merkle Tree算法生成 Merkle Root Hash 将Merkle Root Hash和其他相关字段组装成区块头，使用区块头的80字节数据（Block Header）作为工作量证明的输入，并不断改变区块头中的随机数，即nonce的值，并对每次改变后的区块头进行双SHA256运算（即SHA256(SHA256(Block_Header))），将结果值与当前网络的目标值，如果小于目标值，则问题成功解决，工作量证明完成。

其过程可以用下图表示： 五、结论 比特币的工作量证明就是我们俗称的“挖矿”的主要工作。 理解工作量证明机制，将为我们进一步理解比特币区块链的共识机制打下基础。 在后续文章中，我们将详细介绍比特币交易和区块的结构和同步过程、最长链机制、共识原理。 感谢郭磊对本文的策划和审阅。 为InfoQ中文网投稿或参与内容翻译，请发邮件至editors@cn.infoq.com。 也欢迎您关注我们的新浪微博（@InfoQ，@宁晓云）和微信（微信ID：InfoQChina）。

Part 3：2018年是比特币年的尾声 360超级项目进军区块链行业

2018年是比特币的末日年吗？ 360超级项目进军区块链行业？

焦点一、美国风投家、Facebook早期投资人Roger McNamee预测，2018年将是比特币（BTC）成败攸关的一年。 焦点二、360昨日宣布成立金融区块链研究中心，同时上线了官网btc.360.cn。 本页面包含比特币等各种数字货币的实时价格走势，以及与数字货币相关的信息和区块链列表等信息。 但该网站目前不可用。 一位知情人士透露，该网站提供的虚拟货币定价服务可能违反七部委此前发布的公告。 项目消息：sonm项目收到HP邀请加入HP Cloud28+组织，Cloud28+是云服务提供商联盟，云解决方案提供商联盟 2. ARK区块链生态背后的团队宣布推出其备受期待的ARK手机钱包。 宣布与去中心化交易所应用程序 Blockport 建立战略联盟。 3、Ethos投资委员会宣布，Ethos将扩大其全球战略合作伙伴计划，将与在欧洲、非洲、南美洲、亚洲和澳大利亚提供监管和结算服务的市场公司合作。 新版钱包的社区测试将于 5 月 3 日凌晨 2:00 进行。Bloom 已与 District0x 项目建立合作伙伴关系，以创建一个完全去中心化的点对点借贷市场。 6. Tierion 项目更新网络节点。 并大幅更新 Chainpoint 软件。 目标包括：节点可以随时加入网络。

审计/奖励制度的变化。 节点健康数据将安全地传递到每个节点。 7、美国数字金融协会创始人、金融犯罪律师Christine Duhaime表示，ICO是一把双刃剑。 一方面圆了很多人开公司挖钱的美国梦，另一方面其融资模式完全无视法治。 Duhaime 认为，2018 年 ICO 生态系统将继续面临巨大动荡和更严格的审查。 8、数字货币分析师Joseph Yong在推特上表示，韩国交易所Bithumb超过30%的用户都在交易Ripple，日交易量达24亿美元。 并指出：Ripple本轮上涨主要受FOMO情绪驱动。 但这种情绪能推动瑞波币的价格持续多久还不得而知。 9、比特派于2017年12月30日下午召开新品发布会，宣布正式推出硬件冷钱包Bitshield（BTCHD）。 其外观设计为智能手表，可与比特派实现一对一蓝牙配对连接，还内置密码管理器Password Manager功能，提供更安全便捷的密码管理解决方案。 10. Viacoin (VIA) 将集成到 Ledger 硬件钱包中。 主流媒体：大量韩国学生涌向加密货币市场 2.比特币和区块链技术都将在2018年蓬勃发展 3.区块链将彻底改变艺术行业 BT2和B2X的解决方案。

2. 与项目方协商后，BigOne建议通过ATN官网提供的方案，将持有的ATT兑换成ATN代币。 ATN于北京时间2017年12月31日23:59前正式支持转换。 3. 2017年即将结束。 这一年我们一起经历了很多：有坎坷，有成就，也有辉煌！ 但回过头来看，我们还是要为发生的一切心存感激。 在辞旧迎新之际，KEX对各资产的表现进行了简要点评，并推出了以“感恩有你，2017”为主题的转发打赏活动，希望广大用户能够积极参与。

第四部分：货币兑换建设——区块链技术信用认证机构证明

币币交易所建设-区块链技术信用认证机构认证

在不久的将来，“证明一切”将成为可能。 货币兑换建设（开发微信ruiec2723） - 货币兑换系统的开发基于区块链底层技术。 前景是信用检查将成为一个无摩擦的过程，类似于在搜索引擎上检索信息。 可以想象，新的信用机制是基于区块链技术的。 某人做了某事后，会加盖时间期限，让别人不知道。 一些启发式的例子是：

1.身份证明：身份将由基于区块链的认证机构确认。

2.存在证明：录制音频或视频文件，拍照或接受文件，并分享他们的证明

3. Oracles 式业务：Oracles 将成为认证部门。因为它包含不断更新的有用信息

4、智能服务合约：直接使用浏览器查询智能合约目录

5. 购买证明：购买物品的证明，如机票、药品、未授予的执照等。

6. 位置证明：到达指定区域的证明

7. 所有权证明：回答谁拥有它的问题

8. 经理认证：有助于确保您是一位忙碌而可靠的营销经理，不会从事欺骗行为。

货币兑换系统开发——货币兑换模式 货币兑换平台的建立起到了“中介”的作用，最基本的一点是降低了货币兑换的成本。 传统的币币交易平台只有法币和数字资产的兑换。 如果您想购买其他数字资产，您要么增加投资，直接充值法币购买； 如果你不想增加投资，你必须将之前的数字资产转换成法币。 货币，然后使用该法币购买所需的数字资产。 这样的交换无形中会增加投资者的经济成本和时间成本。 现在由于政策原因，货币交易可以直接实现数字资产之间的兑换，方便快捷，经济成本和时间成本也比较经济，不需要额外投入。

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Part 5：比得财经：【小白比看】V神带我们读懂区块链

小编这两天看了《对话泰勒》栏目主持人泰勒考恩对Vitalik Buterin（以太坊创始人兼首席科学家，人称V神）的采访。 好点供大家参考。

加密经济学

有人认为加密经济学是新的经济宪法，但V神并不认同。 他认为，加密经济学是针对特定情况的经济学，而不是发明的一种新的经济制度。

密码经济学是经济学和特定约束的结合，在密码学、信息论、数学和分布式系统等领域加入了密码学的特征，包括公共知识算法、哈希函数、数字签名、零知识证明等。的理论研究，以及我们对代码的理解。

密码经济学领域开发的任何机制都必须完全明确，完全符合计算机程序员的标准。 这里所说的满足计算机程序员的标准主要有两点： 制定机制中的规则必须用编程语言编写。

在现实生活中无法通过代码定义的事物在密码经济学中无法定义。 例如：现实世界中的贿赂不能简单定义比特币48万哥原贴，所以在密码经济学中不能说“贿赂他人是违法的”。 没有办法将别人的信用拖到零以下。

我这笔交易的信用最多为0，但不会影响其他交易。 例如：我有70个以太币，加入了智能合约，最坏的结果就是拿走这70个以太币，我的信用为零，但我可以匿名进行其他交易，这个信用不会影响其他交易。 经济学能帮助区块链解决哪些问题？ 激励他人诚实的行为。 例如：Alice 给Bob 发送消息，但是协议检测到Bob 没有收到Alice 的消息。 这时候，就需要借助经济学和博弈论领域的研究，帮助找到正确的方法来激励爱丽丝和鲍勃都诚实行事。

基于区块链的系统最终将如何影响社会？

V神提供了两个问题，思考哪些行业、哪些应用真正需要区块链。 1、区块链独特的竞争优势是什么？ 2、哪些东西必须用区块链，不用区块链难度会大大提高？

经济学家 Alex Tabarrok 谈到 The Edge Revolution，表明区块链可以作为平台垄断的替代品，这是为数不多的可以让你做出不成为垄断混蛋的可靠承诺的工具之一。向只知道区块链的人解释区块链的含义电脑

区块链涉及的新概念非常多，大多数人在理解的时候都会被各种概念搞糊涂。 采访中，记者问了一个只懂电脑的人一个很好的问题——如何通过电脑来解释区块链？ 区块链的意义。

V神将区块链比作“世界计算机”，将区块链视为一个整体，具有类似计算机的功能。 它有一个硬盘，硬盘上存储着所有的账户，所有智能合约的代码，以及智能合约存储的信息。

可以接受传入的指令，这是由不同用户签署的交易，传入的指令可以根据一组规则进行处理。

在区块链上，任何可以在计算机上构建的东西都可以构建。 从计算机科学理论的角度来看，区块链就区块链提供的东西而言，可以看作是一台计算机。

区块链最重要的是它可以提供额外的可信保证：确保计算机按照它期望的方式运行，并且其他人无法通过业务关闭、黑客攻击、死亡、和公司破产。

不同类型的权力下放

V神之前在博客上写过不同类型的去中心化，这次采访又提到了这方面。 架构的去中心化。 这基本上是仅基于一台计算机的系统与基于大量计算机和容错机制的系统之间的区别。

它在政治上是分散的。 即政治分权。 区块链试图在架构上实现去中心化。 它不在硬件上运行。 在政治分权方面，区块链不是由一个人或一小群人同时管理的。

逻辑上的集中和分散。 V神曾经以英语为例：1.英语在架构上是去中心化的，因为没有单一的词典；

2. 它在政治上也是分散的，没有人真正有能力实际管理新词的进入和退出与旧词的存在。

但它在逻辑上是集中的，因为只有一种语言是英语，尽管有不同的新词进出，如果你开始偏离这种逻辑上集中的语言，那么你就会有麻烦了。

此外，V神还提到了一点：创造加密货币本身是没有成本的，但创造一种人们认为有价值的加密货币是有成本的。 正是这一点防止了整个加密货币市场的通货膨胀。拜德鸡汤

兴趣是最好的老师，学习最大的动力就是自己喜欢，自己要主动去了解。

V神最让人佩服的地方之一就是，他在不了解经济理论的情况下，通过阅读观点、文章、书籍、参加会议，在与人实际交流的过程中，明白人在想什么，人在想什么。 从人的思维角度出发，不断拓展自己的知识框架。

一个总是虚心学习的人所取得的成就往往是令人惊讶的，因为他们能掌握精通。总而言之

区块链的发展速度很快。 我们需要更多地了解前沿人物的思想和精神，以确保我们能够把握大方向，不偏离区块链的本质。