比特币是什么

比特币是一种数字加密货币，比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪在2009年提出，根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。比特币由计算机生成的一串串复杂代码组成，通过预设的程序制造，使用整个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。

去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的不同，是其总数量非常有限，具有极强的稀缺性。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个，总数量将被永久限制在2100万个。

比特币生成原理

比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。 所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题，来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。比特币网络会自动调整数学问题的难度，让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为赏金，奖励获得答案的人。

2009年比特币诞生的时候，每笔赏金是50个比特币。诞生10分钟后，第一批50个比特币生成了，而此时的货币总量就是50。随后比特币就以约每10分钟50个的速度增长。当总量达到1050万时(2100万的50%)，赏金减半为25个。当总量达到1575万(新产出525万，即1050的50%)时，赏金再减半为12.5个。

比特币挖矿原理

最初的时候，我们用电脑CPU就可以挖到比特币，比特币的创始人中本聪就是用他的电脑CPU挖出了世界上第一个创世区块。然而，CPU挖矿的时代早已过去，现在的比特币挖矿是ASIC挖矿和大规模集群挖矿的时代。

挖矿速度，专业的说法叫算力，就是计算机每秒产生hash碰撞的能力。也就是说，我们手里的矿机每秒能做多少次hash碰撞，就是算力。算力就是挖比特币的能力，算力越高，挖得比特币越多，回报越高。

在比特币的世界里，大约每10分钟会记录一个数据块。所有的挖矿计算机都在尝试打包这个数据块提交，而最终成功生成这个数据块的人，就可以得到一笔比特币报酬。最初，大约每10分钟就可以产生50个比特币的比特币报酬。但是该报酬每4年减半，现在每10分钟比特币网络就可以产生25个比特币。而要成功生成数据块，就需要矿工需要找到那个有效的哈希值，而要得到正确的哈希值，没有捷径可以走，只能靠猜，猜的过程就是计算机随机hash碰撞的过程，猜中了，你就得到了比特币。

比特币的挖矿方法

挖矿芯片经历了CPU挖矿到GPU挖矿到FPGA挖矿，如今走入了ASIC挖矿时代。然而挖矿的方式也经历了从一两台矿机挖矿到小矿机作坊，再到如今走入了大规模矿场挖矿的时代。

（1）挖矿方式：

从一台矿机到大规模矿场，如果你开始尝试挖矿，你需要准备一台矿机、一台能联网的电脑、一个AUC、一个树莓派、电源及各种连接线等。各种设备的连接顺序为网线->树莓派->MicroUSB线->AUC->4PIN连接线->矿机和电源。

（2）.矿池

除了上面的装备，你还需要一个必备的工具——矿池。矿池的作用是集合大量矿机算力，增大你得到比特币的几率，同时将你未来能得到的比特币收益提前平均分配到你的账户里。

简单的解释如下： 现在比特币全网每10分钟产生一个区块，这个区块包含25个比特币。假设全球有1W人参与挖矿，那么在这10分钟内，只有1个幸运儿拿走了这25个比特币，其它人则颗粒无收。而矿池的原理是大家组队开采，并按约定的分配方式分配，使得矿工的比特币收益趋于稳定，减少矿工的风险。在此以最常用的PPS分配方式为例，假设你的算力是10T,而整个矿池的算力是100T，你的算力占矿池算力的1/10，假设矿池一天能产生10个比特币，那你每天就能拿到1个比特币。

(3).云算力

在现实情况下，挖矿矿机常常供不应求，同时，矿机发货需要很长的等待期。矿机安装、调试、维护等流程非常复杂，需要耗费大量的精力，矿工们还要忍受矿机的噪音和热量。对矿工来说，最大的成本还不是这些，是挖矿所消耗的高昂的电费，中小矿工的盈利空间越来越小甚至为负。

比特币重要特点：

1、分散性

比特币网络不是由一个中央机关控制的。每一台机器挖矿和比特币交易流程构成了网络的一部分，并且一起运行。这意味着，从理论上讲，任何一个中央机构不能通过货币政策使其崩溃。

2、容易设置

传统银行需开立银行账户。建立与商家账户的支付或者转账。比特币只需在几秒内设置一个比特币地址，很简单快捷，不用收费。

3、匿名性

用户可以保存多个比特币地址，不需要任何姓名，地址和其他用户的个人信息。

4、透明性

比特币的区块明细，可以查看每一个比特币地址交易的细节，Blockchain上有实时交易记录。也就是说，如果用户公开一个比特币地址，任何人都可以查看该地址的交易明细。但是并不知道该地址的用户是谁。

5、交易费用低廉

任何传统银行转账，国际汇款都会收取不等的高昂费用。但是比特币交易几乎没有。

6、速度性

用户可以转账到任何地方，数分钟之内可以到达，比特币网络6个确认处理后付款。

7、不可逆性

当用户向一个比特币地址发送比特币，转账不可撤回，除非收款发给你。

8、全球通用性

在全球任何国家地区，只需要有网络的地方都可以使用。

9、数量有限性

比特币与其他虚拟货币最大的不同，是其总数量是非常有限的，具有极强的稀缺性。该货币系统在前4年内只有不超过1050万个，之后的总数量将被永久限制在2100万个之内。

比特币如何交易

交易就是一个地址的比特币，转移到另一个地址。由于比特币的交易记录全部都是公开的，哪个地址拥有多少比特币，都是可以查到的。因此，支付方是否拥有足够的比特币，完成这笔交易，这是可以轻易验证的。问题出在怎么防止其他人，冒用你的名义申报交易。举例来说，有人申报了一笔交易：地址 A 向地址 B 支付10个比特币。我怎么知道这个申报是真的，申报人就是地址 A 的主人？

比特币协议规定，申报交易的时候，除了交易金额，转出比特币的一方还必须提供以下数据。

上一笔交易的 Hash（你从哪里得到这些比特币）本次交易双方的地址支付方的公钥支付方的私钥生成的数字签名

验证这笔交易是否属实，需要三步。

第一步，找到上一笔交易，确认支付方的比特币来源。

第二步，算出支付方公钥的指纹，确认与支付方的地址一致，从而保证公钥属实。

第三步，使用公钥去解开数字签名，保证私钥属实。

经过上面三步，就可以认定这笔交易是真实的。

交易确认与区块链

确认交易的真实性以后，交易还不算完成。交易数据必须写入数据库，才算成立，对方才能真正收到钱。比特币使用的是一种特殊的数据库，叫做区块链（blockchain），详细的介绍请看《区块链入门教程》。本文只讨论交易如何写入区块链。

首先，所有的交易数据都会传送到矿工那里。矿工负责把这些交易写入区块链。根据比特币协议，一个区块的大小最大是 1MB，而一笔交易大概是500字节左右，因此一个区块最多可以包含2000多笔交易。矿工负责把这2000多笔交易打包在一起，组成一个区块，然后计算这个区块的 Hash。

计算 Hash 的过程叫做采矿，这需要大量的计算。矿工之间也在竞争，谁先算出 Hash，谁就能第一个添加新区块进入区块链，从而享受这个区块的全部收益，而其他矿工将一无所获。

一笔交易一旦写入了区块链，就无法反悔了。这里需要建立一个观念：比特币不存放在钱包或其他别的地方，而是只存在于区块链上面。区块链记载了你参与的每一笔交易，你得到过多少比特币，你又支付了多少比特币，因此可以算出来你拥有多少资产。