区块链的 100 个基本问题（第 1 部分）

区块链是今年最热门的技术之一。 目前，互联网上有大量关于比特币和区块链的信息。 这些材料要么是对趋势和方向的描述，要么是对一些非常复杂的技术的介绍。 Learn It总给人一种触及皮毛的感觉。 而且，这些资料杂乱、零散，查找和了解需要花费大量时间。 为了让大家更容易了解区块链的一些基础知识和概念，整理提炼了100个区块链基础问题，供大家入门。 由于区块链技术还在发展，一些问题的答案并不唯一。 其中部分问题是根据我们的经验和理解完成的，可能存在一定的偏差。 我希望你明白。

1、什么是区块链？

区块链是一种智能的点对点网络，它使用分布式数据库来识别、传播和记录信息，也称为价值互联网。 （引自：维基百科）

区块链的概念最早是在2008年底中本聪在比特币论坛上发表的论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》中提出的。

2. 什么是比特币？

比特币（Bitcoin，缩写：BTC）被一些人认为是一种去中心化的、非通用的电子加密货币，可以在全球范围内支付，而另一些人则认为比特币是一种虚拟商品，而不是货币。 比特币由中本聪（化名）于2009年1月3日发明创造，基于无国界的点对点网络，使用共识倡议开源软件。 自比特币出现以来比特币解决了双花问题，比特币一直是加密数字货币市场中总市值最高的加密货币。 （引自：维基百科）

3、区块链和比特币是什么关系？

区块链是比特币实现的底层技术。 区块链技术构建了比特币的数据结构和记录交易的共识方式。 该技术实现了比特币的挖矿和交易。 比特币是中本聪开发的第一个区块链应用。

4.一共有多少个比特币？

总共大约有 2100 万个比特币。 最终产生的比特币数量准确地说是20999999.97690000，略低于2100万。 这个数字可以通过以下方式计算：

a) 比特币大约每四年同意一个阶段。

b) 每四年产生的比特币将减半。

c) 第一阶段的比特币一次生成 50 个。

d) 可以计算出2140年左右不会有新的比特币出现。

e) 比特币在 2140 年后将保持在 2100 万左右。

5、比特币有什么特点？

比特币的特点如下：

a) 不可伪造，除原始签名者外，任何人都不能代表原始签名者生成有效签名。

b) 不允许双花，同一个比特币不能同时使用两次。

c) Transitability，比特币可以自由转移。

d) 匿名性，比特币持有者都是匿名持有者。

e) 独立性，不依赖第三方中间系统运行。

6.什么是双花问题（double spending）？

双重支出问题是指同一笔钱同时用于两笔或多笔不同的交易。 例如：A一共有50个币，A发送50个币给B然后广播“A发送50个币给B”，同时A广播“A发送50个币给C”，结果A是一样的50个硬币可以交易两次。

7、比特币是如何解决双花问题（double spending）的？

例如：A一共有50个币，A广播要求发送50个币给B，同时要求支付50个币给C。广播这两条消息后，其他DEFGHI和其他节点会核对确认. 当他们发现比特币已被使用时，他们将投票反对该交易。 因此，这笔交易无法成功，也无法记录在区块链中，从而避免了双花问题。

从技术上讲，节点每次将新收到的交易订单添加到区块中时，都会向前遍历校验，检查当前交易中使用的货币是否真的属于当前交易发起者。 这个检查可以遍历到货币的初始诞生点（即产生它的Block source）。 虽然多个交易订单可以按任意顺序广播，但它们在最终添加到区块时必须以一定的顺序出现。 区块的生成以哈希值作为区块之间的时间戳，这决定了任何交易的资金来源都可以唯一确定。

8. 如何获得比特币？

比特币可以通过挖矿或交易获得。 挖矿是通过贡献算力获得奖励比特币，而交易是通过购买获得比特币。

9. 比特币与法定货币有何不同？

法定货币是政府发行的纸币，依靠政府的法令使其成为法定货币。

比特币是一种不受任何人控制且数量有限的加密电子货币。

10.比特币挖矿是什么意思？

挖矿是将一段时间内发生在比特币网络中的交易进行确认，并将其记录在区块链上，形成新区块的过程。 挖矿的人被称为矿工。

11.如何挖矿？

挖矿首先需要全节点接入比特币网络，其次需要将相应的挖矿软件下载到矿机上，然后才能进行挖矿。 另外，挖矿可以直接由节点进行，也可以在节点上挂很多矿机或服务器（这些矿机不作为网络的全节点）进行挖矿。 最先被计算通过的节点将获得奖励。

12. 挖矿收益是如何产生的？

在比特币中，平均每 10 分钟生成一个块。 在此期间，所有的矿机都在尝试计算并打包这个区块，然后提交给节点并进行广播。 第一个成功生成此数据块机的矿场，可以获得一个比特币作为奖励。 最初，大约每 10 分钟可以产生 50 个比特币的比特币奖励。 但是奖励每4年减半，现在比特币网络每10分钟可以产生12.5个比特币。

13. 什么是比特币网络中的（全）节点？

节点是通过互联网连接的服务器，它们可以相互访问，下载完整的区块链及其软件，可以参与交易和挖矿的节点称为全节点。 目前全球有超过10,000个全节点。

14. 如何转账比特币？

示例：您想向朋友发送 10 个比特币。 当你发送交易申请时，周围的节点会检查你的账户是否有10个比特币，如果有，就同意交易，并把这个信息广播给附近的节点，1对10，10对100，很快全网确认交易信息，然后写入区块，你的朋友将收到10个比特币，交易完成。 一般人使用钱包进行比特币转账。

15. 什么是比特币钱包？

比特币钱包是管理比特币地址以及比特币交易的软件。 钱包往往需要同步区块链的全量数据，但通常钱包是安装在手机上的，此时只同步与自身相关的区块链数据。

16. 什么是比特币地址？

比特币地址是由字母和数字组成的 26 到 34 个字符的字符串。 比特币地址是个人比特币账户。 所有的比特币转账交易都是通过比特币地址进行的，类似于银行卡的卡​​号。

17. 一共有多少个比特币地址或账户？

一共有2^160（2的160次方），即

(1,461,501,637,330,902,918,203,684,832,716,283,019,655,932,542,97)个地址，也就是说地球上75亿人每人可以分配到2^127个地址。

18. 比特币地址是如何生成的？

比特币地址是通过使用数字签名技术获得的。 首先随机选择256个二进制数组成私钥，由私钥生成公钥，再通过加密函数生成地址。 这个生成方向是单向的。 也就是你知道地址不能通过解密的方式计算出私钥。

19. 什么是数字签名？

数字签名（也称公钥数字签名，英文Digital Signature）是一种类似于普通的写在纸上的物理签名的方法，但它使用公钥加密领域的技术来识别数字信息。 （引自：维基百科）

20.什么是私钥？

是一个机密数据块，证明您有权从特定钱包中消费电子货币。 私钥是一个随机数，这个随机数的概率空间很大（256位，即2的256次方），所以概率论上不可能生成相同的私钥。 私钥决定了比特币的产权，私钥丢失比特币解决了双花问题，比特币也随之丢失。

21. 什么是公钥？

公钥可以被认为是你的比特币账户。 私钥可以通过椭圆曲线乘法得到公钥。 但是从公钥推导出私钥是不可能的。 公钥用于生成比特币地址，也用于验证签名。 公钥和私钥成对出现，公钥可以生成对应的唯一地址，通过该地址可以确认发送的交易是否使用对应的私钥。

22、比特币的记账方式是什么？

比特币使用UTXO（Unspent Transaction Outputs，中文未花费交易输出）记账。 每笔交易都会产生一个输出，账户余额是通过将输出值相加计算出来的。 所以比特币记录的是笔账户。

23. 比特币交易存储在哪里？

所有的比特币交易最终都需要记录在一个统一的账本区块链上，账本上的每一页，即每个区块记录一笔特定的交易。 每个新区块都会被打上时间戳，并最终按时间顺序排列。

24. 区块的组成是什么？

一个区块主要包括区块头和区块体。 区块头主要记录前一个区块的哈希值、时间戳、随机数和区块大小。 区块体记录交易信息等数据。 一个区块相当于账本中的一页，一个区块是一组未被其他先前区块记录的比特币最新交易的部分或全部记录。

25. 区块是如何连接成区块链的？

区块链由一系列使用密码算法生成的块连接起来。 比特币在产生新区块时，需要根据前一个区块的哈希值、新的交易区块和随机数计算出新的哈希值。 值和随机数，每个区块都是由前一个区块产生的，最后连成一个区块链。

26. 目前比特币的区块有多大？

截至 2018 年 3 月，所有比特币区块约为 160GB。 所有块大小的增长率取决于交易数量。 交易越多，添加的区块越多，区块总大小就越大。

27、什么是51%攻击问题？

51%攻击是指在掌握了整个比特币网络51%的算力后，重新计算已确认区块，导致区块链分叉并从中获利的行为。 理论上存在，但在公网环境下实际上很难发生，因为掌握51%算力的成本极高。

28、如何保证历史交易数据不可篡改？

区块链中的每个节点都保存着完整的交易历史。 这样，如果任何一个人或节点要修改这些历史记录，需要所有人确认，但其他人或节点可以拿出自己的备份来证明修改无效。

29. 什么是比特币分叉？

比特币分叉是比特币区块链出现两个或多个不同分支的情况。 矿工在挖矿时，可能有两个或两个以上的矿工挖出了新的区块，而且都是符合要求的不同区块。 广播后，不同的节点可能会在各自的比特币区块链中添加不同的区块，从而产生不同的区块链，这可能会导致分叉。

30. 在比特币中，如何避免分叉问题？

当比特币出现分叉时，由于两条链的增长速度不同，经过一段时间后，一条链总是比另一条长。 当矿工发现全网有一条更长的链时，他会放弃自己当前的链，复制所有新的更长的链，并在这条链的基础上继续挖矿。 所有矿工都这样操作，这条链成为主链，分叉弃链消失。 最终只剩下一条链，从而避免了分叉。

31. 什么是以太坊？

以太坊是一个具有智能合约功能的开源公共区块链平台。 通过其专用的加密货币以太币（也称为“以太币”），它提供了一个去中心化的虚拟机（称为“以太坊虚拟机”Ethereum Virtual Machine）来处理点对点合约。 （引自：维基百科）

32. 什么是 ICO？

ICO（Initial Coin Offering的缩写），初始硬币发行，起源于股票市场首次公开募股（IPO）的概念，是区块链项目首次发行代币，募集比特币，解决以太坊等常见数字货币. （引自：维基百科）

33.区块链是如何分类的？

目前大多数人认为区块链可以分为公链、联盟链、私有链三类。