比特币交易过程(1)

2018-09-13 01:54:29

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比特币的体系中只有账簿,没有任何实体形式的比特币。比特币交易①指的是一个用

    户向另一个用户支付一定数量比特币的过程,其操作类似于电子银行转账,然而在运行机

    制上有实质性的区别。银行转账的前提是银行被赋予了特殊的角色,具有超过普通商业单

    位的高信用度。银行在核验付款方身份,检查付款方可用余额等流程后执行转账指令,若

    指令成功执行,银行账簿中付款方余额减少,收款方余额增加。银行作为第三方可信机构

    参与整个交易过程,保证了这笔交易的真实性和有效性。比特币体系是分布式的,不存在

    第三方可信机构。比特币交易是点对点的。参与者账户是匿名的,交易双方的身份也并不

    可信。比特币的天才发明者中本聪设计了“交易链”“区块链”和“挖矿机制”等一整套

    机制,这些机制共同作用保证了比特币交易的真实性和有效性。

    (1)交易链。比特币的世界只有账本,账本记录了比特币从诞生到现在的所有交

    易记录。比特币的所有交易都是公开的,每一项交易必须得到整个比特币网络的验证,任

    何人都可以看到公认的历史交易序列。比特币所有的客户端都可以保存这个账本,但是账

    本不记录每个账户的余额。

    中本聪在比特币白皮书中直接将比特币这种电子货币定义为一种数字签名串(a chain

    0f。tigital signatures):“每一位所有者通过对前一次交易和下一位拥有者的公钥(Public

    Kev)签署一个随机散列的数字签名,并将这个签名附加在这枚电子货币的末尾,电子货

    币就发送给了下一位所有者。收款人方通过对签名进行检验,就能够验证该链条的所有

    者”。比特币交易链记录了比特币的流转历史,为了便于理解,中本聪在白皮书中提供了

    如图2.10所示的比特币交易链示意图。

    理解比特币交易链,首先要了解一下数字签名的概念,数字签名主要用于确认消息的

    发送方和消息内容。非对称加密算法的一个重要用途就是数字签名,其基本过程如下:发

    送方拟发送的消息经过Ilash计算后得到消息摘要,消息摘要通过私钥加密形成“数字签

    名”,将数据签名附在信息后发送给接收方;接收方收到信息后通过发送方的公钥解密数

    字签名即可得到消息摘要,用同样的}lash函数处理消息即可得到消息摘要,若消息摘要

    相同,则发送方发送的消息没有被篡改。

    比特币的每个交易都包括前一次交易的信息、后一次交易的公钥以及本次交易的数字

    签名,如此循环反复就形成了比特币的交易链,记录了比特币所有的流转历史。比特币的

    流转信息通过交易双方的公、私钥连接起来,所有的比特币都可以回溯到它创建的时候。

若有恶意用户希望伪造一笔交易或者篡改一个记录,那么它可能需要重构这个非法交易之

后的所有比特币交易。篡改记录的运算量要求非常之高,正常情况下“篡改”或者“虚

构”一笔交易是不可能发生的。

    比特币交易链的一个问题是收款人难以检验之前的某位所有者是否对这枚电子货币进行了

双重支付,即所谓的“双花”问题。“双花”问题通常的解决方案是引人信得过的第三方权威

机构(如银行等),对每一笔交易进行检验,以防止双重支付。中本村提出了新的解决方案,

即所有交易信息被公开宣布,比特币体系有一个唯一公认的历史交易序列,收款人只要确保在

交易期间绝大多数节点都认同该交易是首次交易,那么这笔交易就是合法的交易,其他尝

试将不再被系统所接受,也不需要关注这笔交易之后是否会有双重支付的尝试。

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