比特幣 - 無形的黃金

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比特幣，區塊鏈技術的先驅，透過引入第一個完全去中心化的數字貨幣引發了一場革命。雖然它已被證明是安全且有價值的，但比特幣以其不穩定性和高波動性而聞名。

自 2008 年由中本聰創立以來，比特幣已獲得廣泛的普及，目前是全球領先的數字貨幣，吸引了數十億美元的投資。

借鑑了密碼學、數字現金和分散式計算的廣泛研究，比特幣的開發植根於數十年的創新。以下部分簡要介紹了比特幣建立中基礎原理的歷史。

比特幣的歷史

比特幣於 2008 年首次在題為《比特幣：一種點對點電子現金系統》的論文中推出，該論文由中本聰撰寫。中本聰的真實身份仍然未知，導致人們對其是誰發明了比特幣有很多猜測。

比特幣的基礎植根於數十年的廣泛研究。它融合了各種密碼學和分散式計算技術，例如梅克爾樹、雜湊函式和數字簽名。此外，來自先前作品（如BitGold、b-money、hashcash和加密時間戳）的概念為比特幣的建立奠定了基礎。透過巧妙地結合這些來源中的想法，比特幣成為了世界上第一個去中心化的數字貨幣。

比特幣解決了電子現金和分散式系統中一些長期存在的挑戰，包括以下問題：

1. 拜占庭將軍問題
2. 雙重支付問題
3. 女巫攻擊

比特幣為這些問題提供了一個優雅的解決方案，使其成為去中心化貨幣領域的一項突破性創新。

什麼是比特幣？

比特幣是一個非常複雜的實體，包括協議、數字貨幣和平臺。它透過點對點網路、協議和軟體的組合來運作，這些軟體能夠生成和使用數字貨幣。在這個點對點網路中，節點利用比特幣協議相互通訊。

比特幣包含以下元件：

• 錢包（客戶端軟體）
• 數字金鑰
• 地址
• 交易
• 礦工
• 比特幣網路

這些術語和領域將在本章的後續部分進行討論。一些更廣泛的概念超出了本教程的內容，使用者可以透過本章瞭解比特幣的基本概念。

比特幣錢包

我們可以使用比特幣錢包參與比特幣價值的現實生活交易。在比特幣錢包中進行交易時，使用者可能會遇到許多術語，解釋如下：

• 維度 - 指交易以位元組為單位的維度。
• 質量 - 這是在實施比特幣隔離見證 (SegWit) 軟分叉版本後為區塊和交易大小提供的更新測量值。
• 接收時間 - 指接收交易的時間。
• 包含在區塊中 - 顯示交易包含在區塊鏈上的區塊號。
• 驗證 - 表示礦工對此交易完成的確認次數。
• 總輸入 - 表示交易中輸入的總數。
• 總輸出 - 表示交易輸出的總數。
• 費用 - 應用的全部費用。
• 每位元組費用 - 此值顯示交易的總費用除以交易中的位元組數；例如，每位元組 10 聰。
• 每質量單位費用 - 對於傳統交易，這是使用位元組總數 * 4 計算的。

對於 SegWit 交易，它是透過將 SegWit 標記、標誌和見證欄位合併為一個質量單位，以及其他欄位的每個位元組作為四個質量單位來計算的。

什麼是加密金鑰？

在比特幣網路上，比特幣的擁有和轉移依賴於私鑰、公鑰和地址。橢圓曲線密碼學 (ECC) 用於在比特幣網路中建立公鑰和私鑰對。

以下是簡要說明：

私鑰

私鑰必須安全儲存，通常僅由所有者保管。它們用於對交易進行數字簽名，證明比特幣的所有權。私鑰本質上是256 位數字，在SECP256K1 ECDSA曲線建議中指定的範圍內隨機選擇。

例如，考慮以下私鑰：

A3ED7EC8A03667180D01FB4251A546C2B9F2FE33507C68B7D9D4E1FA5714195201

轉換為 WIF 格式後，如下所示：

L2iN7umV7kbr6LuCmgM27rBnptGbDVc8g4ZBm6EbgTPQXnj1RCZP

公鑰

公鑰儲存在區塊鏈上，供所有網路參與者檢視。這些公鑰是透過獨特的數學關係從私鑰生成的。

當交易使用私鑰簽名並在比特幣網路上共享時，節點利用公鑰來確認交易確實使用相應的私鑰簽名。此驗證過程確定了比特幣的所有權。比特幣採用基於SECP256K1 標準的 ECC，使用橢圓曲線數字簽名演算法 (ECDSA) 來保護資金並限制只有合法所有者才能支出。

比特幣中的地址

比特幣地址是透過對私鑰的相應公鑰應用兩步雜湊過程生成的。首先，使用SHA256 演算法，然後使用RIPEMD160 演算法。然後將生成的 160 位雜湊與版本號組合，並使用Base58Check編碼方案進行編碼。

比特幣地址通常由 26-35 個字元組成，並以數字 1 或 3 開頭。典型比特幣地址的示例為：

1ANAguGG8bikEv2fYsTBnRUmx7QUcK58w

目前，地址有兩種型別：P2PKH，以數字 1 開頭；P2SH，以數字 3 開頭。

比特幣地址通常以 QR 碼的形式進行編碼，以便於分發。