比特币和区块链的原理是什么？矿机是怎么回事？李永乐老师谈比特币（1)

一、什么是比特币？

回答：

1.百度解释：比特币（Bitcoin）的概念最初由中本聪于2008年11月1日提出，并于2009年1月3日正式诞生。根据中本聪的思想设计和发布的开源软件Nakamoto 和建立在它之上的 P2P 网络。比特币是一种P2P形式的虚拟加密数字货币。点对点传输意味着去中心化的支付系统。

与所有货币不同，比特币不是由特定的货币机构发行的。它是由基于特定算法的大量计算生成的。比特币经济使用由整个 P2P 网络中的许多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有交易。并利用密码学的设计来保证货币流通各个环节的安全。P2P 的去中心化特性和算法本身可以确保货币的价值不能被大量生产的比特币人为操纵。基于密码学的设计允许比特币仅由真正的所有者转移或支付。这也保证了货币所有权和流通交易的匿名性。

2.本质：比特币其实是一种电子货币或数字货币，一种基于密码学的货币，由中本聪在2008年11月1日的《白皮书》中提出，全称是A cash peer-比特币的点对点交易系统。他在白皮书中提出了一个想法：我们可以设计一个去中心化的电子记账系统，最重要的是在交易过程中记账。

二、比特币记账问题

1.向谁收费？

A会先记录A给B 10BTC，再记录B给C 5BTC。由于网络延迟，D可能会显示：B给C 5BTC，再记录A给B 10BTC，大家的账单是不同的。再次，谁应该是主题？

2.我们为什么要记账？

3.如何防伪？

什么是防伪，B广播一条消息，A付给他10个比特币，A却没有实际付钱，那么这是伪造的记录，如何防止篡改，如果我改变之前的记录怎么办，有更多例如：如何防止双重支付，一个人同时向两个人发送10个比特币，但它实际上总共有10个比特币，以及如何保密，你的信息是公开的，其他人不只是知道你有多少钱和一系列的问题。

4.主要研究前两个，谁应该记账，为什么要记账。

A：我们先来说说为什么需要记账。记账是因为记账有奖赏，记账有奖赏。比特币系统中的每个用户都可以保留账户。如果他有一个账户，第一个：他有手续费收入。费是什么意思？也就是说，如果A付给B 10 BTC，A必须多付一点，而那一点是给打包的人，他的账户的人的手续费。其实如果用银行卡，也是有手续费的，手续费还是挺高的。如果你使用比特币，费用会更低，这就是他的利润。第二个：他的收入是打包它的人。他有包奖励，而且只有一个人包。此人将获得奖励。奖励是什么？中本聪在 2008 年提出这个系统时，他设计的 One 计划是每十分钟制作一个包裹。一开始，该包裹将获得 50 个比特币的奖励。四年后，每个包裹将获得 25 个比特币奖励。四年后，它将是 12.5，这意味着它每四年减半。首先计算有多少比特币。首先，您将每十分钟制作一个包裹。一个包裹奖励50比特币，1小时60分钟，6次打包机会。一天24小时，一年365天，前四年是这样的：506243654=？1小时60分钟，6次打包机会。一天24小时，一年365天，前四年是这样的：506243654=？1小时60分钟，6次打包机会。一天24小时，一年365天，前四年是这样的：506243654=？

第二个四年将减半。所以是：5062436540.5=?

第三个四年减半，所以从第一年开始，你的收入是：506243654 (1+0.5+0.5 squared+…) = 2100万比特币

一个比特币有2100万比特币，通过打包奖励的方式散布出去。正是因为有手续费和包装费，大家才抢着打包。然后是下一个问题，以哪个为准。毛呢布？只有一个人可以打包，这是谁的权利？中本聪提出了一种称为工作证明的方法。

工作证明是什么意思？每个参与的用户都要做一道数学难题，如果做了，就有打包的权利，可以获得手续费和打包奖励。这道高难度的数学题有多难，难道没有人可以直接通过大脑计算出来吗，我们必须一个一个地去尝试，直到我们去尝试，才能得到这个奖励。所以我们把这个过程称为挖掘。

二、挖矿的具体原理：

回答：

1.哈希函数

做一道非常难的数学题。这道数学题不是看你的大脑有多好，而是看你的CPU有多快，因为没有人能通过你的大脑算出来，所以大家只能一一尝试。方法是什么。首先，让我们回忆一下称为散列函数的东西。散列函数也可以称为数字摘要或散列函数，意思是可以通过一定的运算将字符串转换为摘要形式，计算容易，但反之则难以计算。比如散列算法中一个著名的散列算法叫做SHA256，它是美国安全局的算法。如果将一串字符串输入到 SHA256 中，例如名为 apple 的字符串，则输出为二进制数。这个二进制数有256位，没有规律，所以叫SHA256。而且无论这个算法的输入是什么，结果都是一个 256 位的二进制数。把10G的电影放进去还是256位的二进制数。

2.挖矿的具体原理：

答：区块链其实是很多交易信息。例如，区块链已连接到某个位置。这个区块中不仅有交易信息，而且还有一个区块头比特币机给谁记账，区块头中有一些内容。，这个内容就是信息，也就是计费记录。现在很多人都想打包，为什么，认为打包有奖励和费用。每个人都有自己的账单。这张账单是他周围大量人的账单的集合。大家拿了单，准备上网取单，但是取单的时候，还要算一道数学题。. 什么数学题？

2.1 首先他会有一个字符串，字符串的内容主要包括：前一个区块的头部+票据的信息+时间+随机数

2.2 现在对这个字符串进行两次哈希（SHA256）他的哈希等于 (Hash=SHA256(SHA256(string)))），这是一个 256 位的数字，这个数字需要我们的前 n 位为0。如果你的计算结果是前n位为0，那么你是对的，那么你就有资格打包。你应该用你计算的哈希值作为一个新块的头，打一个包，打完包后，往后面走，这样就有了一个新的方块，捡到这个新的方块，你会得到什么？那就是奖励。

那么我们如何计算前n位为0呢？需要改变一个内容，一个随机数。尝试从0开始，0不合适，改成1...直到你尝试。每个人计算的难度不一样，因为虽然上一个block的header对每个人来说都是一样的，但是打包出来的账单可能不一样，开始的时间也可能不一样。随机数的大小不同。有的人运气好，一次试一试，直接打包就可以了。有的人虽然算力很强，但是却拿不准随机数，半天也算不出来。平均而言，谁的算力强，谁就更有可能打包这个区块，谁就更有可能挖这个矿。

3.难度设置

n 是如何确定的？0的位数越多，问题就越难

对于二进制数，0和1出现的概率是二分之一，所以上式得到比特币机给谁记账，所以n越小越简单。然后打包几千条信息，调整n的难度。

第一个能算出前66个都是0的人，就可以打包成功挖到矿了。如果你没有让你的运气更好，那么你需要做的就是购买更多的矿机并全力以赴。挖矿，然后你就有机会赚取比特币。