比特币的脚本语言，通常直接称为 Script，是比特币协议的核心组成部分之一。它是一种有意设计得非常简单、功能受限的编程语言，主要负责处理交易的验证和授权。 1. 基于堆栈（Stack-based）：Script 语言没有变量。所有的操作都是通过一个“堆栈”来完成的。数据被推入（push）堆栈顶部，操作码（Opcodes）会处理堆栈顶部的一个或多个元素，然后将结果推回堆栈。 * 可以把它想象成一摞盘子：你只能在最上面放盘子（push），也只能从最上面拿盘子（pop）进行操作。 2. 逆波兰表示法（Reverse Polish Notation, RPN）：指令（操作码）跟在数据后面。例如，要计算 2 + 3，在 Script 中会写成 2 3 OP_ADD。计算机会先将 2…
挖矿过程的转变 第一阶段：CPU挖矿时代（2009年 - 2010年中） * 技术与工具：在这个阶段，矿工就是比特币的创造者中本聪和一小撮早期的密码学爱好者。他们使用的工具就是我们日常使用的个人电脑的中央处理器（CPU）。中本聪发布的第一个比特币客户端就内置了CPU挖矿的功能。 * 算力规模：极低。刚开始只有中本聪一台电脑在挖，算力仅为几 KH/s（每秒千次哈希）。随着更多爱好者加入，逐渐增长到 MH/s（每秒百万次哈希）级别。 * 时代特征： * 高度去中心化：任何拥有普通电脑的人都可以下载软件，点击“开始挖矿”，并有实际的机会挖到区块。 * 公平的起点：这是一个充满理想主义色彩的时期，参与者主要是出于对技术的兴趣和支持。 * 终结：2010年，开发者们发现，用计算机的显卡来挖矿，效率远高于CPU。CPU挖矿的时代就此迅速走向终结。 第二阶段：GPU挖矿时代（2010年中 - 2012年） * 技术与工具：开发者发现，用于处理图形和复杂数学运算的图形处理器（GPU，即显卡）…
难度调整这个过程是完全自动的，被硬编码在比特币协议中，由网络中的每一个全节点独立计算和强制执行。 * 调整周期：每挖出 2016 个区块，网络就会进行一次难度调整。 * 目标时间：协议设定的目标是，挖出2016个区块应该花费的时间是： 2016 个区块 * 10 分钟/区块 = 20160 分钟 （也就是整整两周） * 调整逻辑：在每个调整点（比如第2016、4032、6048...个区块高度），所有节点都会执行以下计算： 1. 回顾并计算挖完过去这2016个区块，实际花费了多少时间（Actual_Time）。 2. 将这个实际时间与目标时间（20160分钟）进行比较。 3. 如果 Actual_Time < 20160 分钟：这说明过去的周期里，全网的平均算力增强了，导致出块速度快于10分钟。为了让出块速度慢下来，就必须增加挖矿难度。 4. 如果 Actual_…
简单，鲁棒而不是高效 总体协议 BTC在应用层以Bitcion Block Chain为总和，运行着一个Bitcoin P2P Protocol。在网络层上，节点之间使用TCP通讯，整体上是一个P2P Overlay Network。 具体上，应用层规定了一系列命令和消息，例如： * version / verack：当两个节点初次建立连接时，它们会交换 version 消息来介绍自己（比如软件版本、区块高度等），然后用 verack 消息来确认连接成功。这是“握手”过程。 * getaddr / addr：节点可以用 getaddr 向对方请求已知的其他活跃节点地址列表，对方则用 addr 消息回复。这是节点发现和网络拓扑维护的关键。 * inv (Inventory)：当一个节点有新的交易或区块时，它不会直接发送完整数据，而是先发送一个 inv 消息，告诉对方它拥有哪些新东西的“清单”（用哈希值表示）…
基于交易的账本(Transaction-based Ledger) BTC使用UTXO模型 (Unspent Transaction Output Model - 未花费的交易输出模型)，简单来说，比特币的账本不记录任何人的“账户余额”。相反，它记录一笔笔不可更改的交易历史。每个账户余额并不被记录在某个地方，而是分散在整个区块链历史中的、指向你的、尚未被花费的“数字支票”。 在一个转账交易中，可能存在多个输出。一个UTXO的结构非常简洁，它主要包含两个关键部分： 1. 金额 (Value / Amount) 这部分指定了这张“数字支票”的面值是多少。 * 单位：这个值通常用比特币的最小单位“聪” (Satoshi) 来记录。1个比特币等于1亿（10^8）聪。 * 作用：明确定义了这个UTXO所代表的、可以被未来交易花费的比特币数量。 2. 锁定脚本 (Locking Script / scriptPubKey) 这是UTXO中最核心部分。它不是一个简单的“…
双重支付问题 (Double-Spending Problem) BTC中的公私钥解决了证明所有权和授权交易两个部分。私钥是你对某个地址下数字资产的唯一所有权证明，而数字签名是对一笔交易的、不可否认的授权。这套体系保证了只有你才能动用你的钱，别人伪造不了你的签名。但它只解决了“这笔交易是不是你本人同意的”这个问题。 数字世界和物理世界的根本区别在于可复制性。我有一个代表“1个币”的数字文件。我可以把它复制一百万份，每一份都和原始文件一模一样。那么一个只有公私钥的系统就会面临以下的问题： 1. 我拥有一个“币”，我的私钥能证明我拥有它。 2. 我创建了一笔交易：“我将这个币支付给商家A”。我用我的私钥对这笔交易进行了签名。商家A收到了这笔交易，验证了我的签名，确认有效。 3. 问题来了：在把交易发给A的同时（或者之后），我完全可以把**原始的那个“币”**再用一次，创建第二笔交易：“我将这个币支付给商家B”。我同样用我的私钥签名，商家B验证后也发现签名有效。 A和B都收到了一个密码学上完全有效的“支付凭证”。他们都认为自己收到了那个币。这个币到底属于谁？系统里并没有一个公认…
哈希指针(Hash Pointer) * 哈希指针不仅存储了数据的内存地址，还额外存储了那块数据内容的加密哈希值。 * 组成：一个哈希指针包含两个部分： * 指针 (Pointer)：指向数据的存储位置。 * 哈希 (Hash)：指向的数据内容的哈希值。 区块链是一连串的哈希指针配合组成的： * 我们有一个数据块 Block 1。 * 我们创建一个指向 Block 1 的哈希指针 HP_1。这个指针里包含了 Block 1 的地址和 Hash(Block 1)。 * 现在，我们创建第二个数据块 Block 2。我们将哈希指针 HP_1 存放在 Block 2 的内部。 * 接着，我们再创建一个指向 Block 2 的哈希指针 HP_2，它包含 Block…
BTC中用到了密码学中的两个原理，哈希和签名 哈希（Hash） 加密哈希函数 (Cryptographic Hash Function) 将任意长度的数据（如文本、文件或密码）转换为一个固定长度的、独一无二的字符串。这个输出的字符串被称为哈希值 (Hash Value) 或消息摘要 (Message Digest)。用来检测信息是否被篡改。 加密哈希函数的性质： 1. 抗碰撞性 (Collision Resistance)/抗第二原像攻击 (Second Pre-image Resistance) 抗碰撞性的意思是找到两个不同的输入数据，使得它们能够产生相同的哈希值，在计算上是不可行的。即难以找到任意两个不同的输入 x 和 y，使得 Hash(x) = Hash(y)。这里不是指找不到这种输入数据，而是在人力的计算条件下不可行。 注意：目前没有任何一种哈希函数经过了数学证明这个形式，在实用中往往都是经验得出。 2. 抗原像攻击 (Pre-image Resistance)…