比特币： Bitcoin: 一种点对点的电子现金系统 A Peer-to-Peer Electronic Cash System

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1 比特币： Bitcoin: 一种点对点的电子现金系统 A Peer-to-Peer Electronic Cash System
刘肖凡 东南大学计算机科学与工程学院

2 提纲 比特币：又一种电子货币 点对点：比特币的技术本质 喝彩：一场伟大的经济实验 2018/11/1

3 提纲 比特币：又一种电子货币 点对点：比特币的技术本质 喝彩：一场伟大的经济实验 2018/11/1

4 货币 在特定经济体内的物资与服务交换中充当一般等 价物…的特殊商品（来自Wikipedia） 商品货币 代币 法定货币 虚拟货币
2018/11/1

5 常见的虚拟货币 腾讯：Q币、Q点 百度：百度币 游戏公司：点券 比特币 2018/11/1

6 比特币的使用方法 2018/11/1

7 比特币是 第一种多经济体内通用的电子货币 为什么？
比特币是 第一种多经济体内通用的电子货币 为什么？ 2018/11/1

8 提纲 比特币：又一种电子货币 点对点：比特币的技术本质 区块链：他们都在咋呼些啥 喝彩：一场伟大的经济实验 2018/11/1

9 货币的价值来源 信任 2018/11/1

10 抛开第三方（不可信的）信任机构 不对特定经济体范围做任何限制 核心是解决信任的问题
点对点电子货币 抛开第三方（不可信的）信任机构 不对特定经济体范围做任何限制 核心是解决信任的问题 2018/11/1

11 比特币的前身（bmoney1998） Bob的朋友 Bob的朋友 Alice Bob 告知交易T 转账交易T --- ---
2018/11/1

12 开放环境中面临的问题：双花 Charlie 转账交易T2 -- - Bob 转账交易T1 -- - Alice 2018/11/1

13 比特币的解决方案 每笔金钱来源都有迹可查 所有账本保持同步 2018/11/1

14 比特币的交易记录过程 广播交易 验证交易 同步交易记录 2018/11/1

15 广播交易：交易形式 明确货币的来源 Alice Bob 交易T-1 Charlie Bob 交易T 2018/11/1

16 广播交易：交易记录生成 由付款方发起交易 0. 生成随机数，得到私钥 1. 签名对方账号和交易金额
2. 通过椭圆曲线算法从私钥 计算得到公钥 3. 打包所有信息，广播 2018/11/1

17 验证交易：格式合法 1. 利用公钥对签名进行验证 2018/11/1

18 验证交易：防止双花 2. 验证前一笔交易的右边能且只能被引用一次 如果没有问题，则广播交易 Alice Bob Charlie Bob
交易T-1 Charlie Bob 交易T David Bob 交易T 2018/11/1

19 交易记录同步（发送信息） 目的：更新账本，告诉其他用户 打包最近一批交易记录，盖上时间戳 更新序列号，注明前一包信息，广播
全网平均10分钟出现1个包 包 No.1 包 No.2 包 No.3 交易10001 交易10002 … 时间戳 包No.1的指纹 2018/11/1

20 交易记录同步（接收信息） 验证包内交易合法 更新账本 这就是 传说中的“区块链” 2018/11/1

21 交易记录同步 异步同步的问题场景 2018/11/1

22 交易记录同步 如果同时生成了2个包 2018/11/1

23 交易记录同步 异步同步的问题场景 2018/11/1

24 交易记录同步 解决方案：采纳最长链 2018/11/1

25 对账本的攻击 打包过程必须耗费大量工作（例如CPU时间） 比特币：寻找一个哈希值在某个范围内的大数 “工作量证明”机制（PoW）
如果有攻击者想要篡改以前的账本信息？ 必须重算所有哈希值，篡改成本非常大 分散存储、不可篡改=可信存储 2018/11/1

26 奖励机制 验证交易、更新账本需要花费大量的资源 目前全网每秒5000亿亿次运算 对于出力维护比特币生态的用户需要给于奖励
交易手续费、更新账本奖励（挖矿） 比特币的货币来源：挖矿所得 比特币的发行总量：2100万枚 2018/11/1

27 基于椭圆曲线算法的公私钥签名/验证 + 基于“工作量证明”的异步同步账本
比特币系统的信任来源 基于椭圆曲线算法的公私钥签名/验证 + 基于“工作量证明”的异步同步账本 2018/11/1

28 比特币系统的实际运营网络 2018/11/1

29 比特币系统的实际运营网络 2018/11/1

30 回顾比特币发展历程 2008年11月1日，一位自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的 人在一个隐秘的密码学讨论组上贴出了一篇研究报告 Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System ，阐 述了比特币的原理。 2009年1月，比特币客户端发布，比特币网络正式上线， 中本聪通过挖矿获得第一批比特币：50BTC。 2010年5月，第一笔比特币交易：佛罗里达程序员Laszlo Hanyecz用1万BTC购买了价值25美元的披萨优惠券。 2010年比特币总值100万美元；2013年10亿美元；2016 年100亿美元；2017年3000亿美元 2018/11/1

31 提纲 比特币：又一种电子货币 点对点：比特币的技术本质 喝彩：一场伟大的经济实验 2018/11/1

32 回到比特币本身 第一种多经济体内通用的电子货币 2018/11/1

33 比特币的伟大之处 去中心化的信任机制 交易记录的匿名性 2018/11/1

34 去中心化的信任机制 比特币创世区块里的文字： The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks 不依赖任何第三方信任机构 仅利用加密和工作量证明作为信任产生的机制 对账本的信任赋予价值 2018/11/1

35 交易记录的匿名性 add1 add2 交易T-1 add3 add2 交易T ? Alice Bob Charlie 2018/11/1

36 畅想一下未来 比特币描绘了一个无政府主义的乌托邦 所有信息透明 所有人互相信任 保留个人隐私 一个完全理性的社会 2018/11/1

37 不是经济学家 而是一个未来学家 不是野心家 而是一个理想主义者
中本聪是谁 不是经济学家 而是一个未来学家 不是野心家 而是一个理想主义者 2018/11/1

38 小结 比特币是一种点对点的电子现金系统 系统的设计思路和实现技术都不是凭空而来 认清技术本质才能回到初心 2018/11/1

39 尚待解决的问题 通缩 区块链更新速度 2018/11/1

40 通缩 比特币总量2100万单位（聪） 最初每10分钟生成50聪 挖出一半后每10分钟生成25聪 以此类推 通缩下最好的投资策略就是持有货币
2018/11/1

41 区块链更新速度 比特币因为“工作量证明”机制，交易处理能力仅 7TPS，大多数时候网络吞吐量大概只有2~3TPS
信用卡公司Visa在2013年经实现47,000TPS 若想在比特币网络上获得Visa的交易能力： 每个交易300 B 意味着每个块8GB 每年的数据将超过400 万亿字节。 2018/11/1

42 走向区块链2.0 契约：合同，即带条件的延时交易。当一个预先 编好的条件被触发时，契约执行相应的条款。 以太坊：比特币2.0/区块链2.0
为智能合约提供可信执行环境 控制区块链上各种数字资产进行复杂操作 2018/11/1

43 欢迎交流 2018/11/1