一根煙的功夫就可以明白區塊鏈和比特幣是怎么回事
一、區塊鏈和比特幣的關系
區塊鏈就是由一節一節的區塊組成的鏈條，是一個沒有中心存儲機構的賬本；
比特幣只是在這個賬本上使用的一種數字貨幣罷了。
二、區塊鏈系統是如何運行的？
1、每臺接入系統的計算機都是一個節點，也就是參與者，都可以參與記賬；
2、每個參與記賬的，都能得到相應的比特幣獎勵；
3、但誰能記賬？競爭規則就是在正確記賬的同時要去解一個難題（SHA256），就是通常說的挖礦。誰算得更快，誰就能搶到這10分鐘區塊的合法記賬權；
3、如果一個礦工解開這個難題，他將向全網公布他這10分鐘內區塊記錄的合法性，并由全網其他礦工節點核對；
4、如果該區塊記賬的無誤，所有其他礦工將在該合法區塊之后競爭下一個區塊；
5、***，就形成了一個合法記賬的區塊單鏈。
三、分布式記賬
分布式的對立面是中心化。比如現在的銀行系統、支付寶，他們的所有交易信息都是保存在中心化的平臺上。
為什么會出現分布式記賬？
在20多年，美國最早的一些極客們，他們擔心隨著互聯網時代的快速發展，信息會被紕漏在網上，造成隱私泄漏。后來中本聰在前人研究的基礎上，開發了一個新的電子現金系統，完全點對點，也就是分布式記賬。
比如屋子里有10個人，一開始，每個人手里都拿著1000塊錢。當小胡給小王轉了10塊錢后，同時又把這個行為告訴所有人，那么每個人都會記下來，小胡手里只有990塊錢，小王有1010塊錢；如果下次小胡再告訴大家，他又給小王轉了1000塊錢，所有人都會拒絕記錄這筆交易，為什么？因為他們都知道，小胡手里只有990塊錢。
區塊鏈也一樣，每個人都可以記賬，每個人都非常清楚地知道每個賬號有多少錢，來自哪里，所以當發生交易的時候，就可以去驗證。
四、由誰來記賬？為什么是你而不是我？
想要記賬的那么多，到底誰擁有記賬權？
唯一的考核標準，就是解一個難題（SHA256），誰解開了，記賬權就歸誰，這個過程也叫挖礦。
這個難題簡單來說，就像是拋硬幣，規定其連續出現正面的硬幣達到某一個值，就算合格。如果只有一枚硬幣，正面朝上的概率是1/2；如果是兩枚硬幣，都是正面的概率是1/4；如果三枚的話，概率就更低了。如果比特幣要你同時拋256枚，每一枚都有編號，要求前200枚全部都是正面朝上，你想想這得拋多少次？是非常巨大的工作量。
我們經常會說，現在挖礦做的都是無用功，也就是這個道理。
五、礦工
礦工除了要解開難題，獲得記賬權，更本質的職能是“記賬員”，比特幣就是發放給他們的工資。
六、工作量證明（POW）
當一個礦工對一個區塊擁有合法的記賬權，那意味著什么？一定是他做了很多運算，所以這就是工作量證明的含義。
在現實生活中有很多這樣的場景，比如大學讀了四年，***拿到畢業證書，這個證書就是工作量證明，說明你有了四年的努力，雖然沒辦法跟蹤證明這個過程，但是看到證書，就知道讀完了大學。
七、共識機制
實際上，整個區塊鏈系統就是一套共識機制。
比如剛才說的POW（工作量證明），就是一種共識機制，所有人都約好了，只要拿到這個數據塊，哈希值滿足一定難度，那么它就是合格的。
除了POW，POS也是一套共識機制，但它的基本核心理念，不像POW比拼算力，而是看系統里誰擁有的虛擬貨幣多。擁有越多，鍛造區塊的概率也就越大，維護這套系統的責任也就越重。
之所以會有POS的出現，是因為POW在整個社區里，引起廣泛討論，其中指責最多的就是做了太多無用功，浪費大量能源。在這個基礎上，有人不斷探索其他共識機制，到2012年的時候，POS就出來了。
構建一個區塊，POW對所有人來說，難度一樣；但是POS是一種權益或者利益模式，到目前為止，有很多的區塊鏈用了這種機制。但這兩種機制，到底誰優誰劣，目前整個社區還在討論之中。
八、私鑰、公鑰
在解釋這兩個概念之前，先來了解一下非對稱密碼學。
其實，最初的密碼是對稱的，比如電腦上有一個文件，你給它加密和解密的時候，用的是同一個密碼，就像一把鎖，上鎖和解鎖都是同一把鑰匙，這就是對稱密碼。這種密碼學體系在二戰中興起，但有很大的缺點就是不安全。
到70年代時，非對稱密碼學就發展起來了，這種密碼學有兩個鑰匙，一個是私鑰，另一個是公鑰，它們之間有某種數學關聯，你有私鑰就能計算出公鑰；但你有公鑰，并不能算出私鑰。
虛擬貨幣就是通過這個算法來解決所有權的問題，開始你可以隨機生成一個私鑰，然后由這個私鑰生成一個公鑰，公鑰再經過確定性的格式變化，***產生一個地址。
九、錢包
如何來管理私鑰？就要用到錢包。
現在，有很多錢包可以用來管理私鑰，大體上可以分為熱錢包和冷錢包。所謂的熱錢包，就是接觸互聯網的錢包；而冷錢包則不會接觸互聯網。
到目前為止，大家已經有一個共識，冷錢包存儲私鑰是***的選擇，但是不同方式，也存在不同弊端。
比如寫在紙上，就是紙錢包，這種方式確實比較安全，但用的時候非常麻煩；有的人把私鑰存在電腦上，再拔掉網線，但是只要這臺電腦聯網，瞬間就變成熱錢包，還是很危險。
那如何才能更好的保存私鑰呢？
回答這個問題之前，我們先來看看在區塊鏈中，一筆交易的發生過程。
***步：生成地址。生成一個私鑰，然后獲得一個地址。
第二步：接收。有了地址，任何人就可以給你轉幣。
第三步：查詢。可以在區塊鏈上查詢，誰給你發的幣，數量是多少。
第四步：構建交易。當你要轉走幣的時候，要構建交易，指定發給誰，發多少。
第五步：簽名。用你的私鑰進行數字簽名。
第六步：廣播。把簽名之后的數據，廣播到區塊鏈中，等待礦工驗證，一旦驗證通過，納入某個區塊也就確認了。
所以，無論是一代還是二代區塊鏈，上面這幾步都應該有。
學霸他們就針對這個特點，設計了庫神錢包，這是一個獨立的硬件，也是一個冷錢包。它唯一的輸入設備就是攝像頭，輸出設備是屏幕，而且絕對不聯網。
很多人會問，不聯網的話，是如何發揮作用的呢？
學霸他們的理念，就是把需要私鑰的地方，放在一個獨特的硬件里，也就是冷端；其他功能放在手機的一個APP里，叫熱端。
那么冷端和熱端是如何交互的的？
目前他們用的是二維碼，因為二維碼是圖片，是一種非電磁波信號，是不能被監聽的，絕對不會用WiFi、藍牙，這樣就保證了私鑰的安全，而且使用起來還很便捷。
所以，在安全存儲這一環節，冷儲存是***的選擇，尤其是對于擁有大量幣的人。
還有一種情況是，有人擁有很多區塊鏈資產，是不是每一種資產都要一個錢包？每一個鏈都要一個密碼？每個地址都要一個密鑰？
學霸說，不是的，現在的錢包已經可以存放多資產。只要兩個密碼就夠了，一個叫種子密碼，一個叫支付密碼。
開始的時候，可以隨機地讓用戶生成一個種子密碼，當有了種子密碼之后，要求用戶再設置一個支付密碼，這個密碼必須記在腦子里，然后由這兩個密碼通過確定性的算法，就能算出來1號地址的私鑰，2號地址的私鑰……，所以，通過兩個密碼就可以管理很多私鑰，進而管理很多地址。
以上就是關于區塊鏈和比特幣的一些最基本知識，當你能夠耐心看到這里，恭喜你，已經成功邁入學霸行列。
