区块链科学系列简介 | 3.比特币转账操作原理

我们知道，2008年神秘人中本聪发明比特币，就是因为当时的全球经济危机。中本聪认为，如果可以建立一个没有中央机构的货币发行系统，货币就不会无限超发，大家。一切都是公平公正的。所以中本聪建立了一个类似比特币的系统。

那么，在没有中心化机构的情况下，比特币的发行、记账、交易如何进行？

比特币发行机制

中本聪首先规定了比特币的发行机制。规定比特币总数为2100万，比特币网络大约每10分钟产生一页账单。中本聪还规定，开始时每个区块的比特币奖励为 50，然后每 210,000 个区块减半，直到 2140 年比特币全部发行完毕。

有 210,000 个区块。让我们算一下。平均而言，每 10 分钟生成一个块。生成 210,000 个区块需要多长时间？理论上需要1458.3天，也就是3.99年。这就是流行的说法“比特币每四年减半”的由来。从 2016 年 7 月 8 日开始，比特币第二次减半，即每个区块伴随的比特币奖励为 12.5。

我们如何计算当前块有多少块？很简单，我们用“块高度”来标记它。也就是说，一个区块的高度是比特币诞生以来的第一个区块！打开任意比特币区块浏览器，我们可以看到最新的区块高度。通过区块高度，我们可以计算出比特币下一次减半需要多长时间，调整难度需要多长时间，有大事需要多久。

比特币会计

然后中本聪指定了簿记的形式。我们知道比特币使用了工作量证明机制，即 PoW 机制。所有矿工通过争夺哈希计算来争夺记账权。就像每 10 分钟就有一道数学题被扔进网络，大家比试谁数得最快。在每一轮比赛中，谁先算出正确答案，谁就获得了本轮的记账权。他在这个页面上记录的账单，大家应该以此为标准。然后，基于这一页票据，大家争夺下一页票据的记账权。通过这种共识机制，中本聪解决了去中心化系统中账本唯一性的权益。

矿工为何争相记账？使用计算机进行计算会消耗电力并存储大量数据。对矿工有什么好处？毕竟单纯依靠公益，这样的制度不会长久。

这也是中本聪最聪明的地方：他将比特币的发行与竞争性记账绑定在一起。记账人每次获得记账权，都会收到系统生成的新比特币作为奖励。. 也就是说，最快的电脑会“挖”出一定数量的比特币。

在每一轮的记账竞赛中，谁获得了记账权，谁就将获得该区块中新生的比特币奖励和记入账单的交易手续费。2017年，如果你是一名矿工，并且在一轮比赛中记账正确，你将获得12.5个新发行的比特币，以及这个区块的所有费用，大约是一个零头分数到 2 比特币费用。随着新比特币每四年减半，新比特币的奖励越来越小，矿工们还会有挖矿的动力吗？

答案是肯定的。因为他们还有另一部分收入，就是大家给的比特币转账手续费。还记得我们提到在比特币的世界里，转账手续费可以自己填吗？随着越来越多的人和机构使用比特币，全球比特币转账越来越频繁，转账手续费总额也将增加，这将成为未来矿工的主要收入来源。

比特币交易

第二讲，我们讲了比特币的转移。和我们平时的银行转账一样，我们选择一个有比特币的地址，输入对方的比特币地址，输入要转账的金额，输入矿工的手续费，然后用私钥签名，等待矿工处理提交后。通过加密机制，中本聪使得随机生成的私钥只对应一个地址，保证了每个地址发送比特币的合法性。

比特币目前的区块大小为 1M 字节，可容纳数千笔交易。当网络上转账的人较少时，您可能只需要等待 10 分钟，矿工的确认就会被下一个区块确认。如果目前转账的人很多，您可能需要额外排队等候 10 分钟甚至更长时间。矿工将继续等待记录的转账交易选择费用较高的转账信息进行记账。如果您的费用没有排在第一位，您可能必须排得很晚才能记录您的帐户。

第三讲核心内容回顾

通过这样的设计比特币怎么运行的，中本聪将比特币的发行、比特币的记账和转账等环节连在一起，使整个系统能够自发运行。现在，虽然中本聪的核心人物已经消失，但我们看到了比特币自发的生命力，这就是去中心化系统的魅力所在。

哦对了，虽然比特币总数只有2100万比特币怎么运行的，但是每个比特币可以分成8位小数，也就是1个比特币可以分成1亿份。你可以将非常非常少量的比特币转移给其他人。不信可以买个半比特币试试看。

通过这一课，我们了解了比特币发行、记账和交易的原理。比特币的发行伴随着每一个比特币的产生伴随着每一页票据的诞生，比特币每四年减半；证明获得记账权，获得记账权后进行记账。TA记账的同时，可在本页面获取新的比特币奖励和账单中记录的所有交易费用；而比特币交易，和卡交易基本类似。比特币网络通过对发行机制、共识机制和加密技术的调控，将比特币的发行、记账和转让联系起来，形成一个自发发展壮大的庞大体系。