一文弄懂比特币的交易原理

最近被比特币等虚拟货币刷屏了，比特币、以太坊、狗狗币，一大堆名词扑面而来，不明就里的人们被搞得晕头转向。

很多人都在关注虚拟货币的大涨大跌，却几乎没有人关注到底是什么样的技术，支撑着这么大的一个币圈?虚拟货币交易的流程，到底是怎么一回事?

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非对称加密

首先，我们得先理解什么是非对称加密。非对称加密我们曾经详细地对它进行了介绍，这里只简单地说一下概念。

对称加密指的是加密和解密，用同一个密钥。而非对称加密其实很简单，加密和解密必须使用一个密钥对，密钥对包含一个公钥和私钥。

公钥是公开的，任何人都可以获取，而私钥只有自己知道。其他人可以使用公钥加密数据，再发送给你，你再使用相对应的私钥解密，得到数据。

当然也可以反向操作，使用私钥加密数据，其他人再用公钥解开。用自己私钥加密的数据，只有对应的公钥才能解开，所以这一方式可以用来验证数据的真实性，也叫数字签名。

别人用你的公钥能解密成功，说明这一数据来自于你，而不是其他人，也没有被篡改过。

虚拟货币原理

明白了非对称加密，我们很容易理解虚拟货币背后的原理。

如果有人想转一些比特币给你，他就会使用你的公钥进行加密发送给你，由于私钥在你的手里，只有你能解密，因此这笔钱就变成你的了。

可以看出，在整个虚拟货币交易过程中，私钥非常重要，交易只针对私钥，不针对某一个人，这也是虚拟货币匿名性的体现。

如果私钥没有保管好，泄露了，那么自己的虚拟货币很容易被人偷走，因为别人可以拿着你的私钥，冒充你进行交易。

交易流程

虚拟货币是如何进行交易的呢?

首先需要去虚拟货币交易所开户，平台会自动生成一个密钥对(公钥和私钥)，存放在你的钱包里。

在进行比特币交易的时候，要用到比特币地址，这个比特币地址是怎么来的呢?

这个地址是由公钥演变而来的。

根据协议，公钥长度为512位，这么长显然不易于传播，因此协议又规定，应为公钥生成一个160位的“指纹。”所谓的指纹，其实就是一个哈希值。

160位是二进制，一般用十六进制表示，所以比特币地址一般在26到35个字符之间。这样一来，比特币的地址大幅缩短了。

在开始交易前，还有一个问题没有解决。

因为比特币等虚拟货币的交易记录，是全部公开的，哪个地址有多少个比特币都能被看到。

问题就出在这。

假如地址A说：“我向B地址支付了1个比特币。”比特币要怎么验证这个交易记录是真实发生的，而不是某一个人随意捏造的呢?

根据比特币的协议，当A说给B支付了1个比特币的时候，必须提供以下几种证明：

• 你是从哪里获得这些比特币的?
• 你的比特币地址是多少?B的比特币地址是多少?
• 你的公钥是什么?
• 你用私钥生成的数字签名。

如果A地址能提供以上文件，就能证明这次交易真实发生了。

当A地址和B地址的交易真实发生后，还需要将本次的交易数据写入到数据库里，B地址才能真正收到比特币。

挖矿的矿工们

写入数据库的这项工作，由挖矿的矿工们承担，他们负责把这一交易记录写入到区块链中。

当A地址向B地址支付了1比特币后，这一行为会通知所有正在挖矿的矿工们。

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交易行为发生后，会先通知离A地址最近的那些矿工，当这些矿工收到消息后，又会把消息扩散到离他们较近的矿工们，经过一圈又一圈的传播，所有人都会接收到这笔交易的信息。

根据比特币协议，一个区块大概可以包含2000多笔交易，矿工们负责把这2000多笔交易打包起来，组成一个区块，然后计算这一区块的哈希。

这一过程叫采矿，需要大量的计算，谁能先算出哈希值，谁就能第一个将这一区块添加进区块链，获得一定数量的比特币，而其他矿工会一无所获。

虚拟货币的交易，大概就是这样一个过程，说起来其实也并不复杂。但能提出这一革命性构想的人，真的很了不起。在全世界无数爱好者的支持下，虚拟货币经济越来越发达，其野蛮增长也受到了各国的关注，规范虚拟货币交易，成为全世界各国的共识。