用表情符号解释比特币——第 1 部分

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比特币是一种存储和消费数字货币的革命性方式，并有可能彻底改变其他领域。 您无需成为数学家或密码学家也能理解它的工作原理。 当您开始看到整个系统是如何组合在一起时，您会非常兴奋。 本文是三篇系列文章中的第一篇。

假设我通过 Internet 向您发送了一部电影或一首歌曲，并在电子邮件中附加了一个文件。 一旦我点击发送，你就会收到它。 收到后，您可以选择观看电影或将其删除。 你可以用这部电影做任何事情。

但请记住：我仍然拥有一份副本。

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这通常是数字信息在 Internet 上的移动。 您实际上并没有传输内容，而是复制了它。 到目前为止，这种方法效果很好：但它可能有点用词不当，因为复制歌曲或电影不太可能对经济造成损害。

但现在考虑复制货币。

如果我寄给你一美元，重要的是我不能保留那美元的副本。 通过电子邮件生成无限的数字货币乍一看似乎很有吸引力，但如果每个人都开始这样做会发生什么？ 这导致猖獗的货币通胀，从而导致经济崩溃。

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传统上，在电汇和借记卡使用的世界中，数字货币由中央机构跟踪以防止重复。 例如，银行的数据库可以确定谁拥有多少钱。 该系统依赖于中央机构，这是我们大多数人已经熟悉的概念。 当然，这个中央机构对我们的钱有绝对的控制权，因为我们的钱只是银行数据库里的一个数字。

但如果有另一种方式会怎样？ 不是通过一个不可靠的中心化机构来确认我们的财产所有权，如果这些信息是由一个不受一方控制的分布式机构来保证的，会发生什么？ 如果我们的钱有价值，不是因为我们相信它背后的政府力量，而是因为我们相信数学的力量，那会怎么样？

这导致了比特币。

介绍比特币

比特币是一种不隶属于任何政府或机构的数字货币系统。

说比特币是一个系统可能有点令人困惑，但实际上，比特币本身也是货币的代名词。 比特币系统创建于 2009 年，但比特币，在货币单位的意义上，是通过称为挖矿的连续过程不断产生的。 听起来有点像挖金子，但这是 21 世纪的数字黄金。

在比特币网络中，所有的交易都被永久地记录在一个长长的列表中，这个列表被称为区块链。 区块链不是由中央机构保护的秘密列表。 它是一个分布式公共列表，每台参与的计算机都有一个备份。

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比特币区块链是一个不可变的、公共的分布式账本：

无法更改。 这意味着一旦一条记录在区块链中存在了几个小时，就无法更改或清除该记录。 因为几个小时后，还会有很多其他交易基于这条记录。 为了改变这条记录，必须改变所有基于这条记录的后续记录，并且随着后续记录的不断增加，这将变得不可改变。

上市。 这意味着任何人都可以查看区块链，而不仅仅是银行员工。 这并不意味着您可以准确地看到谁在发送或接收比特币，因为记录都是匿名的——使用匿名来掩盖实体信息。

分散式。 这意味着世界各地的计算机将维护区块链的同步副本。 没有主或副本的概念，所有副本都是相同的。

最后，分类账指的是区块链是交易的集合。 如果你知道 Venmo 交易列表，你可以把区块链想象成一个 Venmo 交易列表。

分布式账本被称为“区块链”，因为每笔交易都被组织成一个更大的单元，称为“块”，这些单元按顺序相互链接。 这比一笔一笔地添加交易要快得多，生成一个新区块大约需要十分钟。

为了更好地说明这种不可变的、公共的、分布式账本的力量，让我们假设一个涉及 5 美元比特币交易的常见场景。 （虽然比特币的价值可以上下波动，但 5 美元基本上只是比特币的一小部分。）

在我们的假设场景中，我的朋友 Flizabeth 向我发送了价值 5 美元的比特币比特币符号，并且该交易记录在区块链上——所有交易都记录在区块链上。 所以，我有这个 5 美元的比特币，我可以把它发给你，因为 Flizabeth 的每个区块链副本都是 5 美元的比特币。 在这个过程中，我、你和伊丽莎白没有向一个中心化的权威数据库索要谁拥有多少钱等信息，也没有索取任何权限。 授权是去中心化的，它存在于区块链的每一个副本中，无处不在。

你可能想知道：伊丽莎白从哪里得到她寄给我的比特币？

一个简单的答案是，可能有人向伊丽莎白发送了比特币，这是大多数人获得比特币的方式。

但是这些比特币肯定是一开始就被创造出来的，那么它是怎么创造出来的呢？

比特币是如何诞生的

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美元由美国政府印制，其政府发行的其他传统货币也是如此。 很久以前，美元得到美国财政部持有的等量黄金的支持。 那时候，要创造更多的货币比特币符号，就需要更多等量的黄金，所以淘金非常流行。

比特币也是通过称为挖矿的过程创建的。 这是数字采矿，使用计算机和软件，而不是炸药和铲子。 为了能够向区块链中添加新区块，必须解决一个非常困难的数学问题。 第一个解决难题的“矿工”将获得新创造的比特币作为奖励。 这就是比特币挖矿。

换句话说，挖矿做了两件事：

矿工们竞相解决的数学难题是一个叫做“哈希”的问题。

第一次哈希

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散列是一种数字指纹，因为它唯一标识一串数字信息——无论该信息是图片、相册、电影、密码、文本还是其他任何东西。 它是通过称为“散列”的过程从数字信息中派生出来的。 它可以是一串字母、数字和其他符号的形式。

哈希是计算机科学中的核心概念之一，被广泛应用于很多场景。 为了增强安全性，在线服务通常存储密码哈希值而不是实际的密码信息。 当您登录时，系统会比较密码哈希值而不是原始密码。 Facebook 使用哈希来检查上传的图像是否存在违规行为。 在 Facebook，没有人真正目视检查每张照片是否存在暴力或色情内容。 相反，Facebook 对被视为违规的图像进行预哈希处理，创建违规内容的哈希列表。 每当将新图像上传到 Facebook 时，都会通过相同的函数对其进行哈希处理。 将生成的哈希值与禁止内容的哈希值进行比较——如果它们匹配，Facebook 就知道该图像是禁止照片。

通常，当软件执行散列函数时，它会获取输入数据（例如照片）并输出类似圣经的字符串，这就是散列。

例如，我们使用称为 SHA-256 的哈希函数对小狗的图片进行哈希处理。

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很显然，大家应该看得出来，这张小狗的照片并不是脸书的禁图。 但是Facebook中的人实际上并不会看这张照片，而是通过相关程序检测这张图片的hash，如下：

8EC9D4718F919C6087CA589EDA09E7DD9A7ACCDB820F42B4196E1D0D4BEDE77A

这是上图的十六进制表示法的 SHA-256 哈希值。 是不是没有之前的puppy那么可爱:)。

哈希函数的一个非常有趣的特性是，只要我们稍微改变输入，输出就会完全不同。 例如，如果我们更改此图像的一个像素，将跳蚤大小的黑色像素放在狗的眼睛上：

即使只更改了一个像素值，再次对图像进行哈希处理也会得到一个完全不同的哈希值：

039E1AF92F7D00775ECE35C2216FC3F7F0BBCD31F912A105D2601380D8DEABA2

现在，接下来要用到真正的内容和真正的hash值，但是因为hash不是很友好，肉眼很难识别和区分。 因此，我们使用表情符号来表示输入和输出。 在上面的例子中，我们用猫脸表示输入（待哈希的内容），用丝带表示输出（结果哈希）：

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想象一下，Facebook 对两张禁止使用的图片和 ❌ 进行哈希函数，得到得到的哈希和。

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然后，有人上传了图片？ ，因为Facebook不知道自己是否违反了规则，所以Facebook会调用程序对图片进行哈希处理，结果为

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尽管没有人真正用肉眼看过这张图片，但 Facebook 已经知道这是一张被禁图片，所以图片的哈希值是匹配的。 没有人需要直接查看新上传的输入，只要它与现有的禁止图像具有相同的哈希值，我们就会认为它是违规图像。

图像识别只是散列的一种应用。 比特币挖矿是另一种应用，它创建新的比特币并向区块链添加新的交易。

至此，在本系列的第一篇文章中，我们知道了比特币是一种去中心化的货币，不由任何政府或金融机构发行，我们也知道什么是哈希。 在下一篇文章中，我们将了解比特币矿工如何使用哈希来创建比特币，以及密码学如何在比特币完全可转让且不可逆的情况下使其独一无二且不可复制。

本文翻译自：Bitcoin Explained (with Emoji)