2019-11-29-Mastering_bitcoin

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Mastering bitcoin

一.简介

软件工程、密码学、经济学的结合体。

需要解决数字货币的两个基本问题：

• 这笔钱是否真实可信
• 这笔钱怎么识别所有权

比特币构成：

• 一个去中心化的点对点网络（比特币协议）
• 一个公共的交易账簿（区块链）
• 一个去中心化的数学的和确定性的货币发行（分布式挖矿）
• 一个去中心化的交易验证系统（交易脚本）

比特币的客户端：

完整客户端：一个完整的客户端，或称为“全节点”，存储着所有比特币交易的真个交易历史（由每一个用户完成的每一笔交易，曾经所有的每一笔）的客户端，可以管理钱包，并可以在比特币网络上直接开始交易。

轻量级客户端：存储着用户的钱包，但需要依赖第三方服务器才能进行比特币交易，才能接入比特币网络。不保存所有交易的完整副本。

在线客户端：通过网页浏览器在第三方服务器上访问和储存该用户的钱包

不同客户端的选择：完整客户端就自身对钱包的管理，钱包的备份和安全责任就转移到了用户上。而其他需要考虑第三方的风险。

二.基本运作原理

运作的一个关键点：信任，不仅仅是一个人相信另一个人，而是在这个区域内的所有参与者都给予认可。**如何做到的？**区块链技术，一个公共的交易账本，这个账本大家都能看到，都能复制，但是里面的信息无法修改，只能在之前信息的基础上做新的信息添加作为更正。**如何使得区块链上的信息无法修改呢？**这个“无法”是相对的，一块区域连接着一块，下一块存储着上一块的hash值，如果其中一块被修改，则连锁反应，下一块的信息也需要修改，下下块也需要，这样修改的成本会非常大，所以就没人这么做。

**那么计算区块哈希值交由谁做呢？**又没有中心化的服务器，**谁来提供这样的服务呢？**这就产生了矿工，矿工提供算力来计算区块，使交易记录在链上，那么如何推动矿工的工作呢？一种激励手段产生了，而且是最简单暴力的，给钱干活。矿工提供算力给交易上链成功后，会得到一份收益。至于这收益怎么计算，谁来最终获取这份收益，后面在详谈。

有了这份推动力，系统就初步搭建起来了。**那么交易是怎么构建的呢？也就是如何让数据是有价值的呢？**这里肯定不是数据本身有价值，而是数据记录的内容，这里有一个概念，**utxo----unspent transacation output,**未使用交易输出，他表示在链上的交易记录，使用这些交易记录来表示自身的财产，记录的基本信息有输入和输出，输入是本账户的支出，输出是本账户或者其他账户的收入（还包含了挖矿），表示你拥有多少财富的记录是，某个账户输入了币给你，而你可以消费这个币，形成新的记录。标记你账户的，名词为地址，即钱包地址，这个是可以公开的，大家转账的地址就是填写这个地址。这个地址是通过私钥椭圆加密算法（单向）得到公钥，公钥通过双重哈希算法（单向）得到地址，所以最重要的是私钥，他的安全性是通过两个加密算法来维护的，如果哪天这个加密算法被破解了，那么也就gg了。

三.客户端的使用

比特币客户端的编译与使用。

• 1.直接从官网上安装bitcoin

• 2.github上下载源码进行编译

四.密钥、地址、钱包，生成与使用

• 1.比特币的所有权：数字密钥、比特币地址和数字签名来确立。

钱包：数字密钥由用户生成并存储在一个文件或简单的数据库中，而并不存储在网络中，称之为钱包。

存储在用户中的数字密钥完全独立于比特币协议，可由用户钱包软件生成并管理，而无需区块链或网络连接。

本章将密钥所在之处，钱包。了解密钥如何被产生、存储和管理。私钥和公钥、地址和脚本地址的各种编码格式。密钥的特殊用途：生成签名、证明所有权以及创造比特币靓号地址和纸钱包。

• 2.私钥=椭圆曲线相乘（单向）=》公钥=哈希函数（单向）=》比特币地址

如何获取安全的私钥？

首先私钥可以取值的范围是：1-（n-1），n=1.158*10^77。要生成一个相对安全的私钥，可以随机一个256位的数字，检查他是否小于n，从编程的角度，一般是通过在一个 密码安全的随机源中取出一长串随机字节，对于使用sha256哈希算法运算，就可以得到一个256位的数字了，再检查是否满足范围。

如何获取公钥？

使用私钥计算椭圆曲线相乘，得到公钥，具体我搞不明白。使用的是secp256k1标准。

如何获取比特币地址？

比特币地址常作为交易的收款方出现。比特币地址可由公钥经过单向的加密哈希算法得到。哈希算法在比特币中被广泛使用：比特币地址、脚本地址以及挖矿中的工作量证明算法。由公钥生成比特币地址时使用的哈希算法是：Secure Hash Algorithm(SHA)和the RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest(RIPEMD),尤其是SHA256和RIPEMD160。

*公钥

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