2009年，一个叫中本聪的神秘人创造了比特币，留下几十万比特币后消失。16年后，比特币价格飙到10万美元，它到底是个啥？今天我们就揭下比特币的面纱，聊一聊比特币的真面目。
比特币定义：比特币是一种去中心化的数字货币，通过密码学保护交易安全，记录在全球共享的区块链账本上，由分布式网络节点和挖矿机制维护，确保无需中介即可实现点对点交易。
去中心化的数字货币：
现实中流通的货币，是由各国中央银行发行和调控。交易记录是由银行等金融机构进行维护，这是中心化的模型。
在比特币的机制中，并没有这样的核心服务器或控制机构。
它由全球成千上万个独立的计算机（称为“节点”）共同维护。任何规则的改变都需要整个社区达成广泛共识，**任何个人或组织都无法单方面控制、冻结、篡改交易或增发货币。**这就是去中心化，意味着你的钱只属于你，不会收到银行等任何机构的审查。
你觉得这种自由靠谱吗，你的资产会安全吗？
密码学
比特币是通过密码学来保证安全。
在创建比特币钱包时，你会得到两把钥匙，公钥和私钥。私钥是随机生成的数字，公钥是由私钥经过椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）生成的。椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）是不可逆的，也就是说无法根据公钥的值倒推出私钥。
**私钥相当于保险箱的钥匙，是资产所有权的唯一证明，每一次的转出操作都需要用私钥进行签名。**比特币节点会用公钥验证进行验证，确认这笔交易没有问题。
暴力破解私钥在数学上是不可行的，这一点是资产安全的根本保障。
私钥是一个256位的二进制数，可能存在的私钥数量可能略小于2的256次方个，这大约是10的77次方的数量级。
我们来感受一下这个数有多大：**** **** 宇宙中有10的80次方个原子。**** **** 假设你拥有全世界所有的算力，每秒能进行10的18次方次猜测，你需要的时间是10的59次方秒，而宇宙的年龄至今大约10的17次方秒。
这意味着，即使用尽宇宙的时间和能量，你找到正确私钥的概率也无限接近于零。任何已知的数学方法（包括最先进的算法）都无法显著缩短这个时间。
密码学的设置让比特币固若金汤，只要不是自己泄露，没有任何人能够暴力破解出私钥。
区块链，全球共享的账本
区块链就是一本被所有参与者共同持有和维护的、按时间顺序记录交易数据的不可篡改的超级账本。
但账本不是一本大书，而是由一个个“区块”首尾相连形成的链。“区块”大概每10分钟产生一个，大小为1MB左右，可以容纳4000笔左右的交易。
区块链的独特之处在于透明。任何人都能通过区块链浏览器查到比特币从2009年诞生至今的所有交易。比如，你可以看到2010年有人花1万比特币买了两个披萨的交易信息（交易哈希： a1075db55d416d3ca199f55b6084e2115b9345e16c5cf302fc80e9d5fbf5d48d），按现价的价格，这两个披萨的价值大于是10亿美元，这绝对是有史以来最贵的披萨了。
这个完整的区块链账本被同步存储在全世界成千上万个节点上。每个人都可以下载和查看整个账本。如果有人想要篡改账本的历史怎么办，比特币的分布式网络节点的挖矿机制让篡改几乎变得不可能。
分布式网络节点
“分布式网络节点”是分散在全球、相互连接的、可以自由进出的的计算机组成的网络，这些计算机就是节点。所有节点通过点对点（P2P）协议平等地通信和协作，共同维护着网络的健康和稳定。
节点的主要职责是根据共识规则对交易进行一系列验证，这些验证包括：
1、密码学签名验证，验证交易签名是否正确。要了解签名验证，我们需要先了解比特币的转账流程。
比如，小明要转1个比特币给小红。会自动生成一个经过加密的转账信息的代码，小明同时会用私钥对这个转账信息进行签名得到一串密文。小明会把这些信息连同他的公钥向所有节点广播，节点接收到信息后会用公钥对密文进行解密，通过对比解密后的信息和转账信息来验证这笔交易。如果一致这就是一笔合法的交易，会被节点记录在区块链上；如果不一致，就无法完成转账。
**** 2、最长链共识。 如果区块链出现了分叉，选择哪一条作为合法的的那一个的共识是选择最长的那条链。最长链代表着节点付出了最多的工作量，信息被篡改的可能更小。
3、余额验证。 一笔交易输入值（支付的金额）必须大于输出值（收款人收到的实际数额），两者差额为交易手续费。如果输出值大于输入值，代表着这笔交易试图无中生有地创造比特币。2010年8月15日，就有1个攻击者利用当时并不完善的比特币网络中这个bug凭空创造了1844亿个比特币。中本聪和其他开发者迅速上线修复了这个bug，并呼吁各节点升级软件，回滚区块链至漏洞发生前的状态。很快，诚实链的长度就超越了恶意链，根据最长链原则，所有节点就会自动接受最长的链，比特币危机安然度过。
挖矿机制
挖矿机制是比特币能够维持下去的根本动力。
挖矿不是拿铲子挖金子，而是用超级电脑解决数学难题。
第一个解出这个题目的矿工可以将这个区块打包上链，获得这个区块中包含的交易手续费和挖矿奖励，现在一个区块的奖励是3.125个比特币，约合30万美元。
这个难题是找到一个随机数，让区块头的哈希值小于一个特定的目标值。 - 区块头由以下部分构成：版本号、上一个区块的哈希、本区块的交易摘要（Merkle根）、时间戳、目标值和随机数。 - 区块的哈希是由把区块头这80字节的数据进行两次哈希运算生成，要求生成的哈希值要小于区块头中目标参数的值。
随机数的计算没有任何规律可循，只能通过穷举法暴力破解。矿工的挖矿竞赛实质上是算力的竞赛。谁的算力大，谁就更有可能先找到下一个区块获得挖矿奖励。
大家对挖矿的难度也许并没有一个很清晰的认识，那我举个例子。
以写稿时最新的区块，914232区块为例，把目标值根据规则换算为256位的二进制数，前导0的个数有78个。也就说矿工需要找到一个随机数，让区块的哈希至少有79个前导0才能够挖到符合条件的区块。每一位是0的概率是二分之一，那么找到这个随机数的概率就是1/2的79次方，约等于1.65X10的-24次方。单纯想靠运气找到这个随机数，比彩票中特等奖要难得多得多。
工作量证明机制，让想篡改历史的人望而却步。如果一个节点想要篡改一个区块的历史，基于最长链规则的共识，这个节点需要在被篡改的区块后自行计算出一条最长的链**。这要求他的算力必须大于其他所有节点的算力和，至少占全部算力的51%。**我让AI帮我测算了一下发动一次51%攻击的成本。成本巨大，而且根本无利可图。根本没有一个理性的人会做出篡改比特币记录的选择。
点对点交易
个人可以直接向另一个人支付货币，不需要银行、支付公司、清算所等第三方机构居中处理。
传统方式的转账是这样的：小明通过支付宝向小红转账100元。这个过程需要：小明通知支付宝 -> 支付宝从小明账户扣款 -> 支付宝通知小红 -> 支付宝向小红账户增款。支付宝是这个交易不可或缺、并被双方信任的中介。
而比特币的实现方式是这样的：小明直接向比特币网络广播一条签过名的交易消息：“我向小红的地址发送1 BTC”。网络中的节点验证该交易有效后，将其记录到区块链账本上。整个过程没有也不需要任何中介机构来批准或执行这笔交易。比特币直接从小明“点”对接到小红“点”。 ****
结语
2009年，金融危机席卷全球，银行倒闭，信任崩塌。一个叫中本聪的神秘人创造了比特币，在创世区块留下了一句话：“2009年1月3日，泰晤士报，财政大臣正站在第二轮救助银行业的边缘。”通常被解读为中本聪对现行金融系统的失望。
他想打造一个没有银行、没有中介的货币世界，让每个人都能掌控自己的钱。16年过去了，比特币从几分钱涨到10万美元，有人因为它一夜暴富，有人却血本无归。
中本聪梦想的“自由货币”，如今却更像投资的战场。**你说，这是中本聪的初心吗？**如果他还在世，看着钱包里几十万比特币，会不会感叹世事无常？
比特币的未来会怎样？是取代银行的革命，是昙花一现的泡沫，或者只是一种新兴的金融产品？
或许，只有时间能给我们答案。