PARTII? 区块链技术的应用

1、加密数字货币

1.1比特币??

比特币是堪称区块链技术明星应用，因其而为世界所知。

（1）基本概念

比特币地址：类似电邮地址，大约33位长、由数字1或3开头、字母和数字构成的一串字符。可以理解成比特币银行账号。每个比特币地址生成的时候就同时产生一个对应的私钥，类似于账号密码。

比特币钱包：储存比特币的工具叫作“钱包”，类似于电子邮箱。其实就是“私钥、地址和区块链数据的管理工具”。钱包种类繁多、功能各异，根据对区块链数据的维护方式把钱包分为：1）全节点钱包（如BitcoinCore核心钱包），这类钱包维护着比特币网络中全部的区块链数据（数据量达百GB），完全去中心化，同步全网所有数据。2）SPV轻钱包，此类钱包只维护与自己相关的区块链数据，基本上是去中心化的（要依赖比特币网络网络上的其他全节点），仅同步与自己相关的数据。3）中心化钱包，此类钱包不依赖比特币网络，只依赖自己的中心化服务器，不同步数据，所有的数据均从自己的中心化服务器中获得。

（2）运行机制

1、发行机制? 没有集中的发行方，总数设定为2100万个，产生速度由比特币网络控制。通过挖矿（解决比特币网络设定的复杂数学问题）获得赏金就是比特币。比特币产生速度以两倍的速率减半。第一批大概是每10分钟50个，到达1050万个时，降低为25个，再到1575万个时，降低为12.5个，以此类推。）

2、交易机制? ?比特币交易就是从一个比特币钱包向另一个比特币钱包中转账比特币，每笔交易都有数字签名来保证安全。发送比特币的时候，就用私钥来签署一段信息，其中包括输入信息（别来源）、数目和输出信息（接收方地址）这三项内容。

3、防双花机制? ? 引入时间戳来解决。当且仅当包含在区块中的所有交易都是有效的且之前从未存在过的，其他节点才认同该区块的有效性。

4、加密机制? ?1）哈希算法：SHA-256算法，主要用于完成PoW（工作量证明）计算；RIPEMD-160算法，主要用于生成比特币地址。2）哈希指针：区块链就可以看作一类使用哈希指针的链表。3）Merkle树：作用是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。比特币网络中，通过Merkle树检查是否一个区块包含了某笔交易，而无须下载整个区块数据，即实现SPV“简单支付验证”。4）椭圆曲线算法：比特币中使用基于secp256k1椭圆曲线算法进行签名与验证签名。

5、交易机制? ? 场内交易，通过交易所进行交易，常见的火币、bitcoin等。场外交易，如线下交易等。

6、优缺点? ? 优点：去中心化、安全、无国界。缺点：交易确认时间长、波动大、交易所脆弱性。