- 底层机制
- 去中心化，P2P 分布式数字货币系统
- 共识机制，POW 工作量证明
- 非对称加密算法，数字签名
- 区块链账本技术
- 钱包分类
- 轻钱包，只存储维护跟你自己交易相关的数据
- 中心化钱包，数字货币交易所
- 区块链节点
- 矿工-运行于强大或专用的硬件
- 全节点-这些节点验证矿工挖出来的块的有效性，并对交易进行确认
- SPV节点-简单支付验证，如钱包节点
- 区块链分类
- 公有链：任何人都可以参与使用和维护，信息公开，如比特币，以太坊等
- 联盟链：若干组织共同维护，使用有权限限制，信息受保护，如银联组织
- 私有链：集中管理者进行限制，内部少数人可以使用，信息不公开
分布式账本系统
- 共识机制，POW 工作量证明
- 付出大量工作代价证明自己是非恶意节点
- 计算一个随机数(nonce)，算出的正确随机数即POW
- 获取记账权利
- 打包交易并通知其它节点
- 冲突的区块选最长的链（可以设置6个区块之后再确认交易）
- 交易确认
- 一项交易被链上的区块收录后，就是交易确认
- 在此区块之后每产生一个区块，此项交易的确认数相应加1
- 经过6个以上区块确认的交易才是安全确认的，因为篡改成本巨大
- 比特币钱包可以设置交易确认数
- 基于P2P网络，每个全节点都存储着最全的比特币交易记录
- 使用 DNS seeds 寻找周围的节点
- 交易广播，区块广播，钱包公钥的广播
- 新区块通过包含前一个区块头部的哈希值(区块的唯一标识)建立链接关系
- 区块里装的就是所有的比特币交易记录
交易：UTXO (unspent transaction output) 未花费交易输出
- 余额实际上并不直接存在，而是通过计算得来
- 签名，对发送者和接收者的公钥哈希以及整个交易签名（私钥，确保不可篡改）
- 找零，Output 给自己
挖矿
- 和其他节点竞争计算
- 挖矿奖励-12.5BTC
- 记账权-把交易写入区块里
- 收取交易手续费
- 广播义务-把区块在全网广播
- 在挖矿前要组建区块
- 将coinbase交易打包进区块
- 将交易池中高优先级的交易打包进区块
- 创建区块头部
- 挖矿成功后，将计算出来的随机数nonce(POW)填入区块头部，并向临近节点传播
区块验证：相邻节点收到新区块后，立即做以下验证
- 验证POW的nonce值是否符合难度值
- 检查时间戳是否小于当前时间两小时
- 检查merkle树根是否正确
- 检查区块size要小于区块size的上限
- 第一笔交易必须是coinbase交易
- 验证每个交易（使用对应的钱包公钥进行验证）：验证链
- 私钥加密的交易可以使用公钥进行验证
区块链-篡改账本（需要掌握半数以上的机器）
- 双花问题：同一笔比特币被支付多次
- 比特币的合法交易进行完毕之后，攻击者利用共识机制取消了之前的付款
- 操控半数以上的机器在区块上一个链上建立新的分支
- 冲突的区块选最长的链，当攻击者操控的分支变为最长的链时，原来的链就被取消了，链上的比特币交易也自动作废
