31. oktober 2008 løste en ID signert av Satoshi Nakamoto dette problemet med et papir på 9 sider om hvordan jeg skulle betale meg i et helt anonymt og desentralisert nettverk.

Vi vet nå at den mystiske mannen kjent som Satoshi Nakamoto og de ni sidene skapte ut av tynn luft tilsvarende 100 milliarder RMB i bitcoin og teknologien som driver den, blockchain.

Uten en pålitelig tredjepart er det største problemet at ingen av oss kan stole på hverandre, så i en blockchain-verden må overføringer sendes slik at alle kjenner historien til hver eneste dollar til hver person i Nettverk. Folk vil bekrefte at dette virkelig er hva jeg sa med en elektronisk signatur, og deretter legge overføringen i en hovedbok. Denne hovedboken er blokken. Å koble blokkene sammen er blockchain. Den registrerer alle Bitcoin-transaksjonene fra begynnelsen til i dag, og nå er det omtrent 600 000 blokker, med to eller tre tusen transaksjoner registrert i hver blokk, og hver konto, inkludert din og min, husker nøyaktig hvor mye penger den har, hvor den kom fra, hvor den ble brukt, og den er gjennomsiktig og åpen.

I blockchain-nettverket har alle en identisk og sanntids oppdatert hovedbok. Ikke overraskende er påliteligheten til hovedboken hjørnesteinen i digital valuta, og hvis hovedboken er ute av drift, vil ingen valuta fungere bra.

Men dette reiser to nye spørsmål: hvem lager bøkene for alle? Hvordan sikrer du at bøkene ikke blir falske?

Hvis alle kunne beholde en reskontro, kan transaksjonene og rekkefølgen av transaksjoner i hver blokk være forskjellige, og hvis det var bevisste falske oppføringer, ville det være enda mer kaotisk. Det er umulig å få en hovedbok som er akseptabel for alle.

Så den som fører bøkene, må få alle til å akseptere dem slik at alles bøker er ensartede. Dette er også kjent som konsensusmekanismen.

I dag er det alle slags forskjellige konsensusmekanismer for forskjellige blokkeringer, og Satoshis løsning er å gjøre problemet. Den som utarbeider svaret først, har rett til å føre bøkene. Denne mekanismen kalles PoW: Proof-of-Work, Proof of Workload.

Beviset for arbeidsbelastningen er uttømmende, og jo mer aritmetisk kraft enheten har, desto større er sannsynligheten for å finne ut svaret.

For å gjøre dette brukes hash-kryptering.

Ta for eksempel SHA256-algoritmen, en hvilken som helst streng med tegn kryptert med den gir en unik streng med 256-biters binære tall. Hvis den originale inngangen endres på noen måte, vil det hashkrypterte nummeret være helt annerledes.

Beviset for arbeidsbelastningen er uttømmende, og jo mer aritmetisk kraft enheten har, desto større er sannsynligheten for å finne ut svaret.

For å gjøre dette brukes hash-kryptering.

Ta for eksempel SHA256-algoritmen, en hvilken som helst streng med tegn kryptert med den gir en unik streng med 256-biters binære tall. Hvis den originale inngangen endres på noen måte, vil det hashkrypterte nummeret være helt annerledes.

Beviset for arbeidsbelastningen er uttømmende, og jo mer aritmetisk kraft enheten har, desto større er sannsynligheten for å finne ut svaret.

For å gjøre dette brukes hash-kryptering.

Ta for eksempel SHA256-algoritmen, en hvilken som helst streng med tegn kryptert med den gir en unik streng med 256-biters binære tall. Hvis den originale inngangen endres på noen måte, vil det hashkrypterte nummeret være helt annerledes.

Beviset for arbeidsbelastningen er uttømmende, og jo mer aritmetisk kraft enheten har, desto større er sannsynligheten for å finne ut svaret.

For å gjøre dette brukes hash-kryptering.

Ta for eksempel SHA256-algoritmen, en hvilken som helst streng med tegn kryptert med den gir en unik streng med 256-biters binære tall. Hvis den originale inngangen endres på noen måte, vil det hashkrypterte nummeret være helt annerledes.

Beviset for arbeidsbelastningen er uttømmende, og jo mer aritmetisk kraft enheten har, desto større er sannsynligheten for å finne ut svaret.

For å gjøre dette brukes hash-kryptering.

Ta for eksempel SHA256-algoritmen, en hvilken som helst streng med tegn kryptert med den gir en unik streng med 256-biters binære tall. Hvis den originale inngangen endres på noen måte, vil det hashkrypterte nummeret være helt annerledes

Når vi åpner en blokk, kan vi se antall transaksjoner registrert i den blokken, transaksjonsdetaljer, blokkoverskrift og annen informasjon.

En blokkoverskrift er en etikett på en blokk som inneholder informasjon som tidsstempel, Merk-trerot hasj, tilfeldig tall og hasjen til forrige blokk, og å gjøre en ny SHA256-beregning på blokkoverskriften vil gi oss hashen til denne blokken.

For å holde styr på, må du pakke sammen de forskjellige opplysningene i blokken, og deretter endre dette tilfeldige tallet i blokkoverskriften slik at inngangsverdien kan hashes for å få en hash-verdi der de første n sifrene er 0 etter hash-beregningen .

Det er faktisk bare to muligheter for hvert siffer: 1 og 0, så sannsynligheten for å lykkes for hver endring av tilfeldig tall er en nntelse av 2. For eksempel, hvis n er 1, det vil si så lenge det første tallet er 0, så er sannsynligheten for suksess 1 av 2.

Jo mer datakraft det er i nettverket, jo flere nuller er det å telle, og jo vanskeligere er arbeidsmengden å bevise.

I dag er n i Bitcoin-nettverket omtrent 76, noe som er en suksessrate på 1 av 76 deler per 2, eller nesten 1 av 755 billioner.

Med et RTX 2080Ti-grafikkort på 8.000 dollar er det omtrent 1407 år å telle.

Det er egentlig ikke lett å få matematikken riktig, men når du først har gjort det, kan alle på et øyeblikk bekrefte at du har fått den riktig. Hvis det virkelig er riktig, vil alle koble den blokken til hovedboken og begynne å pakke i neste blokk.

På denne måten har alle i nettverket en identisk, sanntids oppdatert hovedbok.

Og for å holde alle motiverte for å utføre bokføring, vil den første noden som fullfører pakken, bli belønnet av systemet, som nå er på 12,5 bitcoins, eller nesten 600 000 RMB. Denne prosessen er også kjent som gruvedrift.

På den annen side, for å forhindre manipulering med hovedboken, må hver nye blokk som legges til, registrere hashverdien til den forrige blokken, også kjent som en hashpeker, i blokkoverskriften. En slik konstant fremoverpeker vil til slutt peke på den første grunnleggende blokken, og lenke alle blokkene tett sammen.

Hvis du endrer noen av tegnene i en hvilken som helst blokk, endrer du hashverdien til den blokken, og ugyldiggjør neste blokks hashpeker.

Så du må endre hasjpekeren til neste blokk, men som igjen påvirker hashverdien til den blokken, så du må også beregne tilfeldig tall på nytt, og når du er ferdig med beregningen, må du deretter endre neste blokk av den blokken til du har endret alle blokkene etter den blokken, noe som er veldig tungvint.

Dette gjør det umulig for bokholderen å holde rede på forfalskningene selv om han ville. På grunn av den elektroniske signaturen kan ikke bokholderen falske en overføring fra noen andre til seg selv, og på grunn av historien til boken kan han heller ikke endre en sum penger ut av luften.

Men dette reiser et nytt spørsmål: Hvis to personer fullfører beregningene samtidig og pakker ut en ny blokk, hvem skal de lytte til?

Svaret er den som er lang nok til å lytte, og nå kan alle pakke etter begge blokkene. For eksempel, hvis den første fyren som fullfører beregningen i neste runde velger å koble til B, vil B-kjeden være lengre og alle andre vil være mer sannsynlig å koble til B også.

Innen seks blokker av pakking blir vinneren vanligvis avgjort, og den forlatte kjedehandelen trekkes tilbake og plasseres tilbake i handelsbassenget som skal pakkes.

Men siden det er den som er lengst, lytter til den som er lengst, så lenge du kan telle bedre enn alle andre, og tellekraften din er større enn 51%, kan du selv finne ut den lengste kjeden, og deretter kontrollere hovedboken .

Så jo større datakraften til gruvearbeiderne i Bitcoin-verdenen er, desto flere nuller må alle telle, slik at ingen kan kontrollere hovedboken.

Men andre blokkjeder med få deltakere går ikke så bra, for eksempel 51% -angrepet på en digital valuta kalt Bitcoin Gold 15. mai 2018.

Angriperne overførte først $ 10 millioner av sin egen bitgull til en sentral, og denne overføringen ble registrert på blokk A. Angriperne klarte også å overføre $ 10 millioner av sin egen bitgull til en sentral. Samtidig forberedte angriperen i hemmelighet en blokk B der overføringen ikke fant sted og beregnet en ny blokk etter blokk B. Angriperen forberedte også i hemmelighet en blokk B der overføringen ikke fant sted.

Når overføringen på A-kjeden er bekreftet, kan angriperen ta ut bitgullet på børsen. Men siden angriperens datakraft er 51% større enn hele nettverket, vil B-kjeden til slutt bli lenger enn A-kjeden, og ved å frigjøre en lengre B-kjede til hele nettverket, vil historien bli omskrevet, B-kjeden vil erstatte En kjede som den virkelige hovedkjeden, og overføringen til sentralen i blokk A vil bli trukket tilbake, og tjene angriperen 10 millioner for ingenting.

I dag er den enkleste måten for den gjennomsnittlige personen uten aritmetisk kraft å få digital valuta å kjøpe den på en børs og trekke den til lommebokadressen din.

Denne adressen kommer fra din private nøkkel, som er kryptert, og den offentlige nøkkelen, som er kryptert, får adressen.

I et anonymt nettverk som blockchain er det bare den private nøkkelen som kan bevise at du er deg, og så lenge overføringen ledsages av en elektronisk signatur generert av din private nøkkel, kan alle bekrefte at overføringen er gyldig. Så hvis den private nøkkelen er kompromittert, kan alle late som om du er og overføre pengene.