位元幣是一種點子貨幣，是一種基於密碼學的貨幣，在2023年11月1日由中本聰發表位元幣***，文中提出一種去中心化的點子記賬系統，我們平時的電子現金是銀行來記賬，因為銀行的背後是國家信用。去中心化電子記賬系統是參與者共同記賬。位元幣可以防止主權危機、信用風險。
假設現在有4個人分別稱之為abcd，他們之間發起了3個交易，a轉給b十個位元幣，b轉給c五個位元幣，c轉給d兩個位元幣。如果是傳統的記賬方式，這些交易會記錄在銀行系統中，我們相信銀行不會隨意新增、刪除或修改交易記錄，我們也不會關注到底有哪些交易，只會關注賬戶餘額。但位元幣的記賬方式為abcd每個人儲存這樣乙份賬本，賬本上記錄了上述交易內容，如果每個人的賬本實時的一致，abcd就不需要銀行了。
位元幣是這樣做的，每當有乙個人發起一筆交易，他就要將一筆交易廣播至全網，由全網中的某乙個人，把一段時間內的交易打包好記錄到乙個區塊上，再按照順序把這些區塊，乙個乙個的鏈在一起，進而形成了乙個鏈條，這就是所謂的區塊鏈。
那麼問題來了
1、我憑什麼要參與這個系統，我為什麼要動用自己的計算機資源來儲存這些資訊呢？
2、以誰的記錄為準呢？比如上面的賬單順序，a使用者可能是這個順序，b可能順序不一樣，甚至可能b未收到c傳給d轉賬 的這個訊息
3、位元幣如果做到支付功能，保證該是誰的錢就是誰的錢，而且只有所有者才能花。
4、如何防偽、防篡改以及雙重支付，防偽是驗證每條交易的真的是某人發出的，如果b可能杜撰一條資訊，說某某給我轉了一筆錢，這就是乙個假訊息，或者b說我給某人轉了多少錢，但是實際上他並沒有轉這麼多錢，該怎麼辦。防篡改指的是b可能想從區塊鏈上把自己曾經轉給某人的錢的記錄刪掉，這樣他的餘額就會增加。雙重支付是指，b只有10個位元幣，他同時向c和d轉10個位元幣，造成雙重花費。
因為記賬有獎勵，記賬有手續費的收益，而且打包區塊的人有系統獎勵，獎勵方案是，每十分鐘生成乙個區塊，每生成乙個區塊會獎勵一定數量的位元幣，最開始是50個btc，過四年會獎勵25個btc，再過四年再減半，以此類推。這樣位元幣的產生就會越來越少，越來越趨近於乙個最大值，計算公式是：50*6*24*365*4*（1+1/2+1/4+1/8+...）≈ 2100萬，其中最初獎勵50個位元幣，每個小時有6個區塊，每天24小時，每年365天，前四年如此，之後沒四年減半。
此外，記賬獎勵還有每筆交易的小額手續費，每個交易發起都會附帶一定的手續費，這些手續費是給記賬的礦工的。
各個節點通過工作量證明機制來爭奪記賬權，他們計算乙個很複雜的數學題，複雜到沒有乙個人可以用腦子算出來，他是基於概率的方法，礦工必須通過遍歷、猜測和嘗試的辦法才能解開這個未知數。第乙個計算出來的節點就是下乙個區塊的產生者。那麼這個數學題到底難道**呢，下面詳細介紹。
雜湊函式又被稱為數字摘要活雜湊函式，它的特點是輸入乙個字串，可以生成另外乙個字串，但是如果輸入不同，輸出的字串就一定不同，而且通過輸出的字串，不能反推出輸入。舉個簡單的例子，對1-100內的數模10，可以認為是一種雜湊演算法，比如98%10=8,66%10=6,98和66是輸入，模10是雜湊函式，8和6是輸出，在這個模型中，通過6和8無法推斷輸入是66個98，因為還可以能是56和88，當然因為這例子比較簡單，所以會出現雜湊碰撞，即66和56的結果都是6，輸出的結果相同。乙個優秀的雜湊函式，可以做到輸出一定不同，雜湊碰撞的概率幾乎為0。常見的雜湊需求有很多，比如md系列和sha系列等，位元幣採用的是sha256演算法，即輸入乙個字串，輸出乙個256位的二進位制數。下面是程式執行的結果：
通過程式結果可以看出，輸入的源資訊不同，得到的結果也不同（為了方便，結果使用64位的16進製表示），即乙個orange多了乙個句號，也會產生截然不同的結果。同時，通過輸出的十六進製制字串，也無法倒推輸出。對於位元幣，只要了解sha256的功能即可。
首先介紹一下位元幣每個區塊的資料結構，每個區塊有區塊頭和區塊體兩部分組成。
區塊體中包含了礦工蒐集的若干交易資訊，圖中假設有8個交易被收錄在區塊鏈中，所有的交易生成一棵默爾克樹，默爾克樹是一種資料結構，它將葉子節點兩兩雜湊，生成上一層節點，上一層節點再雜湊，生成上一層，直到最後生成乙個樹根，稱之為默爾克樹，只有樹根保留在區塊頭中，這樣可以節省區塊頭的空間，也便於交易的驗證。
區塊頭中包含父區塊的雜湊，版本號，當前的時間戳，難度值，隨機數和上面提到的默爾克樹根。
假設區塊鏈已經鏈到了某個塊，有abcd四個節點已經蒐集了前10分鐘內全網中的一些交易資訊，他們選出其中約4k條交易，打包好，生成默爾克樹根，將區塊頭中的資訊，即發區塊雜湊+版本號+時間戳+難度值+隨機數+默爾克樹根組成乙個字串str，通過兩次雜湊函式得出乙個256的二進位制數，
關於位元幣
關於位元幣 位元幣的基礎是密碼學。乙個錢包，就是一對數字。其中乙個是公開的，稱之為公鑰，乙個自己保留，稱為私鑰，轉一次賬，要用私鑰簽名，用公鑰驗證。如果有人得到了你的私鑰，你的錢包就是他的錢包了，也就相當於錢丟了。理論上講，針對乙個特定的乙個數字，從公鑰，算出私鑰，用你的電腦需要幾十年甚至更長的時間...
關於位元幣錢包
位元幣錢包本質上是是乙個小型資料庫，其最重要的功能為儲存數字金鑰。位元幣所有權由數字金鑰 位元幣位址和數字簽名來確立。有效的數字簽名需要有效的數字金鑰來產生。金鑰包括私鑰和公鑰，位元幣位址是由公鑰產生的。因此，在最簡情形下，位元幣錢包內 位元幣錢包本質上是是乙個小型資料庫，其最重要的功能為儲存數字金...
位元幣 位元幣的實現
位元幣系統是乙個基於交易的賬本，這意味著儲存在賬本中的是一筆筆交易。那麼在使用者進行轉賬交易時，首先就需要確保使用者所持有的數量要大於或等於將要交易的。這要做的目的是為了避免雙花問題。這種基於交易的賬本好處在於隱私保護性比較好，缺點在於每次交易都需要說明幣的 在位元幣的全節點中，會在記憶體中維護乙個...