- 區(qū)塊鏈最通俗易懂的闡述

如果一個信息被公鑰加密，只有配對的私鑰才能解密讀到信息。反之，如果你用你的私鑰加密信息，只有配對的公鑰可以解密。所以當(dāng)David想要轉(zhuǎn)帳，他需要用他的私鑰將轉(zhuǎn)帳信息加密后，送到網(wǎng)絡(luò)里，然后每個節(jié)點使用David的公鑰將信息解開，以確認(rèn)是由David發(fā)送的。

在加密完成時會產(chǎn)生一個電子簽名，它會被節(jié)點們用來確認(rèn)交易信息的發(fā)送來源和真?zhèn)?。電子簽名?nèi)容是一串文字，它是由交易信息和私鑰所組成的，所以不能用在其他的交易信息上。如果你更改交易信息中任何一個字節(jié)，電子簽名也會跟著改變，所以黑客很難更改你的交易信息或是得知交易金額。

▲圖3 電子簽名與加密交易

錢包的公鑰其實是網(wǎng)絡(luò)里的一個地址（send to address），所以當(dāng)你轉(zhuǎn)比特幣給某人時，你其實是將比特幣轉(zhuǎn)公鑰的地址。而且你必須證明你是私鑰的所有人，才能進(jìn)行轉(zhuǎn)帳。請注意，在網(wǎng)絡(luò)里的交易信息已經(jīng)是被加密過的，你不用暴露你的私鑰。

每個節(jié)點都保有一份帳本，但節(jié)點是如何知道你的帳戶余額呢？區(qū)塊鏈系統(tǒng)并沒有記錄每個人的帳戶余額（注：所以帳本實際上不是圖1那樣），事實上，它只紀(jì)錄網(wǎng)絡(luò)上每筆交易紀(jì)錄（如下圖）。為了得知你的帳戶余額，你必須分析和驗證所有曾經(jīng)跟你錢包產(chǎn)生交易的紀(jì)錄。

▲圖4 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的帳本

“帳戶余額”的計算和驗證需要靠之前的交易紀(jì)錄。舉個例子，為了轉(zhuǎn)出 10 BTC給John，Mary先發(fā)起一個交易信息，它包含了之前部分的轉(zhuǎn)入交易紀(jì)錄，只要這些紀(jì)錄的轉(zhuǎn)入金額的總和剛好或大于10 BTC，即可發(fā)送信息。這些包含的交易紀(jì)錄稱作輸入（inputs），每個節(jié)點會驗證這些輸入的金額的總和是等于或大于10 BTC。這些計算和驗證會由錢包和節(jié)點自動完成，使用者不需要煩惱。

▲圖5 區(qū)塊鏈的交易信息結(jié)構(gòu)

那么，系統(tǒng)如何信任這些輸入呢？

它要確認(rèn)你的錢包在之前所有的轉(zhuǎn)入交易紀(jì)錄中是否真的有這些輸入。為了簡化和加速驗證的過程，每個節(jié)點會保留一份特殊的數(shù)據(jù)來達(dá)到目的，也因為這個驗證過程，錢不可能會無緣無故多出來。

持有比特幣代表的是，帳本上你還未變成輸入的交易紀(jì)錄。

在比特幣網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行交易的程序都是開源的，這表示任何人只要有電腦和網(wǎng)絡(luò)就可以進(jìn)行交易。然而，程序的錯誤有可能導(dǎo)致你的比特幣會不見。還記得嗎？比特幣是分散式網(wǎng)絡(luò)，并沒有專屬的客服人員替你找回遺失的錢或錢包密碼。所以你想要用比特幣進(jìn)行交易，建議使用正式的比特幣錢包軟件，并且妥善保存你的錢包密碼或私鑰。

嗯，了解，但它真的安全嗎？而且它為什么叫做區(qū)塊鏈？

任何人都可以進(jìn)到比特幣網(wǎng)絡(luò)，并且只需要出示他的公鑰就可以進(jìn)行交易。如果一直使用同一個公鑰，所有的交易紀(jì)錄就會指向同一個帳戶。比特幣網(wǎng)絡(luò)允許你產(chǎn)生多個錢包，每個錢包都擁有自己的公鑰和私鑰。這么做可以讓你用不同的錢包做消費。沒有一個公開的方式可以知道你是這多個錢包的擁有者，除非你將每個錢包的比特幣轉(zhuǎn)到同一個錢包去。

比特幣地址（Bitcoin addresses），也就是錢包，的總數(shù)是 2^1??或1461501637330902918203684832716283019655932542976。在讓任何人都可以擁有錢包的情況下，用這么大的數(shù)字可以防止一些可能的攻擊。

話雖如此，仍然有一個安全漏洞會被利用：如果把錢轉(zhuǎn)出后馬上取消交易。交易信息會在網(wǎng)絡(luò)里的節(jié)點間傳遞，所以兩個交易信息抵達(dá)同一個節(jié)點的時間會不一樣。黑客送出一個交易信息，在等商家把貨物寄出后，再送出一個取消交易的信息。這種情況下，有些節(jié)點會先收到第二個信息，而把第一個信息視為非法。如何知道交易信息之間的優(yōu)先順序？使用時間戳（timestamp），但它容易被偽造。因此這會發(fā)生一些舞弊現(xiàn)象。

節(jié)點間會為了交易的順序而意見不合，所以區(qū)塊鏈系統(tǒng)設(shè)計的一套機(jī)制讓所有節(jié)點可以遵循一致的交易順序。