Op 31 oktober 2008 loste een identiteitsbewijs ondertekend door Satoshi Nakamoto dit probleem op met een paper van 9 pagina's over hoe ik mij kon betalen in een volledig anoniem en gedecentraliseerd netwerk.

We weten nu dat de mysterieuze man die bekend staat als Satoshi Nakamoto en die negen pagina's uit het niets het equivalent van 100 miljard RMB in bitcoin en de technologie die het aandrijft, de blockchain, creëerden.

Zonder een vertrouwde derde partij is het grootste probleem dat niemand van ons elkaar kan vertrouwen, dus in een blockchain-wereld zouden overdrachten moeten worden uitgezonden, zodat iedereen de geschiedenis van elke dollar van elke persoon in de netwerk. Mensen zullen verifiëren dat dit inderdaad is wat ik zei met een elektronische handtekening, en vervolgens de overschrijving in een grootboek plaatsen. Dit grootboek is het blok. Het met elkaar verbinden van de blokken is de blockchain. Het registreert alle transacties van Bitcoin vanaf het begin tot vandaag, en nu zijn er ongeveer 600.000 blokken, met twee- of drieduizend transacties geregistreerd in elk blok, en elke rekening, inclusief die van jou en mij, onthoudt precies hoeveel geld het heeft, waar het kwam van waar het werd uitgegeven, en het is transparant en open.

In het blockchain-netwerk heeft iedereen een identiek en realtime bijgewerkt grootboek. Het is niet verwonderlijk dat de betrouwbaarheid van het grootboek de hoeksteen is van digitale valuta, en als het grootboek niet werkt, zal geen enkele valuta goed werken.

Maar dit roept twee nieuwe vragen op: wie bewaart de boeken voor iedereen? Hoe zorg je ervoor dat de boeken niet vervalst worden?

Als iedereen een grootboek zou kunnen bijhouden, zouden de transacties en de volgorde van transacties in elk blok anders kunnen zijn, en als er opzettelijk valse boekingen zouden zijn, zou het nog chaotischer zijn. Het is onmogelijk om een ​​grootboek te krijgen dat voor iedereen acceptabel is.

Dus de persoon die de boeken bijhoudt, moet ervoor zorgen dat iedereen ze accepteert, zodat ieders boeken uniform zijn. Dit wordt ook wel het consensusmechanisme genoemd.

Tegenwoordig zijn er allerlei verschillende consensusmechanismen voor verschillende blockchains, en Satoshi's oplossing is om het probleem op te lossen. Degene die het antwoord het eerst uitwerkt, heeft het recht de boeken te houden. Dit mechanisme wordt PoW genoemd: Proof-of-Work, Proof of Workload.

De aard van het bewijs van de werkbelasting is uitputtend, en hoe meer rekenkracht uw apparaat heeft, hoe groter de kans dat het antwoord wordt achterhaald.

Om dit te doen, wordt hash-codering gebruikt.

Neem bijvoorbeeld het SHA256-algoritme: elke reeks tekens die ermee is gecodeerd, levert een unieke reeks van 256-bits binaire getallen op. Als de oorspronkelijke invoer op enigerlei wijze wordt gewijzigd, zal het hash-gecodeerde nummer compleet anders zijn.

De aard van het bewijs van de werkbelasting is uitputtend, en hoe meer rekenkracht uw apparaat heeft, hoe groter de kans dat het antwoord wordt achterhaald.

Om dit te doen, wordt hash-codering gebruikt.

Neem bijvoorbeeld het SHA256-algoritme: elke reeks tekens die ermee is gecodeerd, levert een unieke reeks van 256-bits binaire getallen op. Als de oorspronkelijke invoer op enigerlei wijze wordt gewijzigd, zal het hash-gecodeerde nummer compleet anders zijn.

De aard van het bewijs van de werkbelasting is uitputtend, en hoe meer rekenkracht uw apparaat heeft, hoe groter de kans dat het antwoord wordt achterhaald.

Om dit te doen, wordt hash-codering gebruikt.

Neem bijvoorbeeld het SHA256-algoritme: elke reeks tekens die ermee is gecodeerd, levert een unieke reeks van 256-bits binaire getallen op. Als de oorspronkelijke invoer op enigerlei wijze wordt gewijzigd, zal het hash-gecodeerde nummer compleet anders zijn.

De aard van het bewijs van de werkbelasting is uitputtend, en hoe meer rekenkracht uw apparaat heeft, hoe groter de kans dat het antwoord wordt achterhaald.

Om dit te doen, wordt hash-codering gebruikt.

Neem bijvoorbeeld het SHA256-algoritme: elke reeks tekens die ermee is gecodeerd, levert een unieke reeks van 256-bits binaire getallen op. Als de oorspronkelijke invoer op enigerlei wijze wordt gewijzigd, zal het hash-gecodeerde nummer compleet anders zijn.

De aard van het bewijs van de werkbelasting is uitputtend, en hoe meer rekenkracht uw apparaat heeft, hoe groter de kans dat het antwoord wordt achterhaald.

Om dit te doen, wordt hash-codering gebruikt.

Neem bijvoorbeeld het SHA256-algoritme: elke reeks tekens die ermee is gecodeerd, levert een unieke reeks van 256-bits binaire getallen op. Als de oorspronkelijke invoer op enigerlei wijze wordt gewijzigd, zal het hash-gecodeerde nummer compleet anders zijn

Wanneer we een blok openen, kunnen we het aantal transacties zien dat in dat blok is geregistreerd, transactiedetails, blokkop en andere informatie.

Een blokheader is een label van een blok dat informatie bevat zoals tijdstempel, Merk tree root hash, willekeurig getal en de hash van het vorige blok, en het uitvoeren van een tweede SHA256 berekening op de block header geeft ons de hash van dit blok.

Om bij te houden, moet u de verschillende informatie in het blok verpakken en vervolgens dit willekeurige nummer in de blokheader aanpassen zodat de invoerwaarde kan worden gehasht om een ​​hash-waarde te krijgen waarbij de eerste n cijfers 0 zijn na de hash-berekening .

Er zijn eigenlijk maar twee mogelijkheden voor elk cijfer: 1 en 0, dus de kans op succes voor elke wijziging in het willekeurige getal is een nde van 2. Als n bijvoorbeeld 1 is, dat wil zeggen, zolang het eerste getal is 0, dan is de kans op succes 1 op 2.

Hoe meer rekenkracht er in het netwerk zit, hoe meer nullen er moeten worden geteld en hoe moeilijker de werklast is om te bewijzen.

Tegenwoordig is n in het Bitcoin-netwerk ongeveer 76, wat een slagingspercentage is van 1 op 76 delen per 2, of bijna 1 op 755 biljoen.

Met een RTX 2080Ti grafische kaart van $ 8000 is dat ongeveer 1407 jaar om te tellen.

Het is echt niet eenvoudig om de wiskunde goed te krijgen, maar als je dat eenmaal hebt gedaan, kan iedereen in een oogwenk verifiëren dat je het goed hebt gedaan. Als het inderdaad klopt, zal iedereen dat blok aan het grootboek koppelen en in het volgende blok beginnen met inpakken.

Op deze manier heeft iedereen in het netwerk een identiek, realtime bijgewerkt grootboek.

En om iedereen gemotiveerd te houden om de boekhouding te doen, zal het eerste knooppunt dat klaar is met het inpakken van het blok worden beloond door het systeem, dat nu 12,5 bitcoins is, of bijna 600.000 RMB. Dit proces wordt ook wel mijnbouw genoemd.

Aan de andere kant, om te voorkomen dat met het grootboek wordt geknoeid, moet elk nieuw toegevoegd blok de hash-waarde van het vorige blok, ook wel een hash-pointer genoemd, in de blokkop opnemen. Zo'n constante voorwaartse wijzer zal uiteindelijk naar het eerste oprichtingsblok wijzen en alle blokken stevig aan elkaar koppelen.

Als je een van de karakters in een blok wijzigt, verander je de hash-waarde van dat blok, waardoor de hash-pointer van het volgende blok ongeldig wordt.

Je moet dus de hash-pointer van het volgende blok wijzigen, maar dat heeft op zijn beurt weer invloed op de hash-waarde van dat blok, dus je moet ook het willekeurige getal herberekenen, en nadat je de berekening hebt voltooid, moet je het volgende blok aanpassen van dat blok totdat je alle blokken na dat blok hebt gewijzigd, wat erg omslachtig is.

Dit maakt het voor de boekhouder onmogelijk om de vervalsingen bij te houden, zelfs als hij dat zou willen. Vanwege de elektronische handtekening kan de boekhouder een overschrijving van iemand anders naar zichzelf niet vervalsen, en vanwege de geschiedenis van het boek kan hij ook geen geldbedrag uit het niets veranderen.

Maar dit roept een nieuwe vraag op: als twee mensen de berekeningen tegelijkertijd voltooien en een nieuw blok inpakken, naar wie moeten ze dan luisteren?

Het antwoord is degene die lang genoeg is om te luisteren, en nu kan iedereen na beide blokken inpakken. Als bijvoorbeeld de eerste persoon die de berekening in de volgende ronde voltooit, ervoor kiest om verbinding te maken met B, dan zal de B-keten langer zijn en zal de kans groter zijn dat alle anderen ook verbinding maken met B.

Binnen zes blokken verpakking wordt de winnaar meestal afgehandeld en wordt de verlaten kettinghandel teruggetrokken en terug in de handelspool geplaatst om te worden verpakt.

Maar aangezien het degene is die het langst luistert naar degene die het langst is, zolang je beter kunt tellen dan alle anderen, en je telkracht groter is dan 51%, kun je zelf de langste ketting uitzoeken en vervolgens het grootboek beheren .

Dus hoe groter de rekenkracht van de miners in de Bitcoin-wereld, hoe meer nullen iedereen moet tellen, zodat niemand controle heeft over het grootboek.

Maar andere blockchains met weinig deelnemers doen het niet zo goed, zoals de 51% -aanval op een digitale valuta genaamd Bitcoin Gold op 15 mei 2018.

De aanvallers hebben eerst voor $ 10 miljoen van hun eigen bitgold naar een exchange overgemaakt, en deze overdracht is opgenomen in blok A. De aanvallers waren ook in staat om voor $ 10 miljoen aan hun eigen bitgold naar een exchange over te dragen. Tegelijkertijd heeft de aanvaller in het geheim een ​​blok B voorbereid waar de overdracht niet heeft plaatsgevonden en een nieuw blok na blok B berekend. De aanvaller heeft ook in het geheim een ​​blok B voorbereid waar de overdracht niet heeft plaatsgevonden.

Zodra de overdracht op de A-ketting is bevestigd, kan de aanvaller het bitgoud op de uitwisseling terugtrekken. Maar aangezien de rekenkracht van de aanvaller 51% groter is dan het hele netwerk, zal de B-keten uiteindelijk langer zijn dan de A-keten, en door een langere B-keten vrij te geven aan het hele netwerk, wordt de geschiedenis herschreven, zal de B-keten de Een ketting als de echte hoofdketen en de overdracht naar de centrale in Blok A wordt ingetrokken, wat de aanvaller 10 miljoen voor niets oplevert.

Tegenwoordig is de gemakkelijkste manier voor de gemiddelde persoon zonder rekenkracht om digitale valuta te krijgen, door deze op een beurs te kopen en op te nemen naar uw portefeuilleadres.

Dit adres is afkomstig van uw persoonlijke sleutel, die is gecodeerd, en de openbare sleutel, die is gecodeerd, krijgt het adres.

In een anoniem netwerk zoals de blockchain, kan alleen de privésleutel bewijzen dat u uzelf bent, en zolang de overdracht vergezeld gaat van een elektronische handtekening gegenereerd door uw privésleutel, kan iedereen bevestigen dat de overdracht geldig is. Dus als de privésleutel gecompromitteerd is, kan iedereen zich voordoen als u en het geld overmaken.