e第五周摘要函数与验证码(第11、12章)汇编.ppt

* * * * * * * * * * * 比特币的技术原理（交易单与Block） * 交易单记录一笔交易的具体信息，比如付款人（交易发起方的公钥）、收款人（交易接收方的公钥）、付款金额（上一笔交易信息）、付款人签名（加密后的Hash值）等。 比特币虽然是电子货币，但比特币系统中并没有特定的数据结构用来单纯代表货币。本质上，比特币的存在是通过交易单来提现。通俗的来讲，现实生活中我们有实在的纸张来代表我们的货币（比如面值10块的RMB纸张代表着10块钱RMB），当我们去银行核对财务时银行也提供对账单来表示我们的货币去留。比特币的提现依托于交易单，交易单类似于银行的对账单，其通过记录货币的去留来证明你有多少货币，而不是提供给你具体的货币单元。 比特币的技术原理（交易单与Block） * Block(块、账簿）：记录交易单的数据单元叫做Block，一个Block上会记录很多交易单。 Block有很多份，每个Block只记录比特币全网10分钟内的交易信息，每约10分钟产生一个新的Block。 截止2013年11月24号10:24,全网已有27192个Block被生产出来。 生产Block的过程，被形象的称为“挖矿”，生产工也被称为“矿工”。 比特币的技术原理（Block的产生——挖矿） * Block怎么来的：通过复杂的密码学计算产生，计算过程即“挖矿”。 钱（比特币）怎么来的： 一个Block被创建后，这个Block里初始就有钱(归创建这个Block者所有） 第0个 – 第21万个Block,每个Block里有50个比特币 第21万-第42万个Block，每个Block里有25个比特币 依次递减，最后比特币全网中只会有2100万个比特币 等比数列求和公式： 比特币总数 = 21W * Sn = 21W * 50 /0.5 = 2100W 币,（lim(1 – q^n)=0） 最后比特币的实际可用个数应少于2100W，因为会有部分币随着拥有者的密钥丢失而永远的无法流通（尽管记录这些币的交易单还在，但谁也无法使用它） 比特币的技术原理（Block的产生——挖矿） * Block的产生细则： 全网每十分钟（算法动态调节至约十分钟产生一个）产生一个新的Block，每个新的Block含有的一定数额的比特币归创建者所有，此规则称为“激励”。 比特币体系的设计要求： Block应由那些最诚实最勤劳的节点产生，因而引入工作量证明机制。 比特币体系倾向于认为：一个节点在提供信息之前付出了巨大的工作量，那么他可能是诚实的概率比较高（他提供的Block中数据最有可能没有问题，当然无论如何其他节点也是会对其进行检查的）。 具体产生原理： 节点尝试寻找一个随机数（又称“幸运数”），使得将最后一个Block的hash值、当前世界中尚未被加入到任何Block的交易单、随机数三部分组织起来送入SHA256算法计算出散列值X（256位），如果X满足一定条件（比如前20位均为0），那么该节点初步获得创建Block的权利。 比特币的技术原理（Block的产生——挖矿） * SHA256简介（密码学范畴）： SHA256是一种求Hash值的算法，将任何一串数据输入到SHA256将得到一个256位的Hash值（散列值），相同的数据输入将得到相同的结果。 输入数据只要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个千差万别的结果，且结果无法事先预知（雪崩效应）。 正向计算（由数据计算其对应的Hash值）十分容易。 逆向计算（俗称“破解”，即由Hash值计算出其对应的数据）极其困难， 以至于在当前科技条件下被视作不可能。 比特币的技术原理（Block的产生——挖矿） * 挖矿过程实际上就是反复去尝试寻找一个随机数，该随机数加上其他数据后，SHA256算法计算它们的Hash值X，该X必须满足特定条件。 矿工为寻找该随机数而付出的劳动被看成是为生产新的Block而付出的工作量，通常需要反复尝试上亿次才能成功找到一个满足条件的随机数（小道消息：据说全世界至少有500台超级计算机被低调的拿来干这事)。 比特币的技术原理（Block的产生——挖矿） * 如何破解摩尔定律？ 比特币体系要求平均10分钟才可产生新的Block，但是在计算机硬件日新月异的今天，如何做到这点？ 戈登·摩尔（Inter创始人之一）指出（摩尔定律）： 集成电路上可容纳的电晶体数目，约每隔24个月便会增加一倍。 通俗的理解是：计算机的性能，每隔18个月会提高一倍。 摩尔 中本聪 比特币的技术原理（Block的产生——挖矿） * 张小秋——mywcyfl@163.com * 工作量证明难度系数： 对于每个Block存在一个难度系数，此系数可