中心化記賬的問題
首先，我們借鑑了乙個區塊鏈描述中的經典情景來模擬中心化記賬。
假設有乙個有百戶居民的村子，其中有一位德高望重的村長，村長有乙個兒子。村民們都把錢存到村長家，村長負責記賬。比如，張三用1000買了李四家的牛，村長就把張三名下的存款減去1000，李四家加上1000。聽起來是不是很像銀行的操作？
對，我們就是先從中心化的銀行記賬開始聊起。村民都相信村長，才願意把錢存到村長家，他們相信村長不會作惡。
可惜好景不長，老村長由於操勞過度，駕鶴西去了。新上任的村長兒子鐵蛋很是聰明，但也有個毛病，就是粗心大意。他不但經常算錯賬，一次還被人偷改了賬單。
不過，幸好村民自己都有記賬，但是由於鐵蛋每次錯賬後都要和別人核對半天，導致村民對新村長的記賬能力十分不滿。
時間就這麼過著，然而最可怕的事情還是發生了，鐵蛋的老婆竟然私下篡改賬本，給鐵蛋七大姑八大姨的餘額全部偷偷加了好多，終於有一天事情暴露，村民們氣沖沖地跑到鐵蛋家裡討說法，於是一片混亂。
這時候有個叫中本聰的人站了出來，他說他設計了一套系統，可以不依賴任何人記賬，於是，眾人開始將目光集中到他的身上。
1. 公開記賬
中本聰說他的系統稍微麻煩一點，需要幹三件事兒。
每家每戶都派發乙隻信鴿。這就是 p2p網路，是乙個點對點的分布式網路，如果不好理解，你先不用理會，我會在後面講到。
每家每戶都發乙個特殊的印章和乙個掃瞄器。這個掃瞄器有兩個功效，一是識別他人的交易是否真實有效，二是識別這個交易是不是自己賬號的，同時識別並解鎖未花費的餘額。這就是非對稱加密。
每家每戶可以參與記賬，不過不再記餘額，而是記交易本身的內容。這就是區塊鏈中的交易，這個「交易」對應的英文單詞是「transaction」，這是個專有名詞，專指一筆賬，不同於金融交易的trade。
這三條總體來說其實是幹一件事情，就是：
每家每戶都記賬，賬簿上不再記載每戶村民的餘額，而只記載每一筆transaction，即記載每一筆交易的付款人、收款人和付款金額。
那麼問題就來了：如果每戶都記賬，肯定每戶的賬都不統一啊，你記你的，我記我的，最後不全亂了麼？
這個時候需要大家統一賬本，保證大家的賬本都是一致的。因為記錄的交易是全村所有人有序產生的，所以這就需要有乙個廣播機制。這個廣播機制，我先賣個關子，後面再講。
中本聰說，其實很簡單，我們現在先把全村所有人的資產都加起來。還真巧了，剛好100萬。
中本聰接著說：「只要賬簿的初始狀態確定，並且每一筆交易可靠並按照物理時間自然記錄，並且只加不改不刪，這樣，當前每戶持有多少資產是可以推算出來的。」
中本聰說我現在把我的印章給你們看，這個印章很特殊，蓋的章有兩塊標記，第一塊是乙個可以識別的標記，比如我往紙上一敲，可識別的標記是1mstg2。
這就是你們的代號，由於我們賬本是公開的，使用真實姓名會很危險，所以你們記賬的交易單上收款人、付款人都填這個碼，不用寫姓名。你的掃瞄器和你的印章生成的代號是關聯的，有且僅有持有對應掃瞄器的人才能花費金額，這一步即為「解開交易」。
剛剛說印章有兩塊，這第二塊內容配合這個掃瞄器才能看，肉眼看則都是亂碼，掃瞄器一掃就知道第二塊內容是否有效，這一步也就是「交易驗證」。
並且所有交易大家都能接收，都能看到，但卻解不開印章亂碼部分的內容，僅僅收款方才能解開，因為你的掃瞄器和你印章生成的代號是關聯的，有且僅有持有對應掃瞄器的人才能解開交易。
以上就是區塊鏈中「公開記賬」的過程。「公開記賬」就是全網所有人都可以隨時檢視一套賬本，然後按照規則透明公開地進行記賬。
2. 建立創世區塊
創世區塊是我們生成全村公開賬本的第一筆交易的第乙個信封，好比一篇文章總得有個開頭一樣。
於是乎，中本聰說我先生成第乙個transaction，這個交易單的付款人為空，收款人是村長，付款金額是100萬，因為是創世區塊，產出多少個是可以隨意規定的，由於我們上面統計了全村的賬目情況，所以我就寫了100萬，待會兒付款給村長以後，我們可以按照原來的賬本給大家傳送對應的金額過去。
好了，我們有了第一筆交易，第乙個信封也已經做好了。現在讓村長把信封傳給張三，張三影印乙份，然後傳給李四，李四繼續傳下去，一傳十，十傳百，直到傳給全村人，這個步驟也就是「同步區塊」，也就是全網都拿到這個信封，以及信封裡面的transaction。
3. 交易
由於上一節我們的創世區塊把100萬交給了村長，那麼我們假設張三在村長那裡的存款餘額是10萬，這時候村長要根據原來的舊賬本，把這10萬傳送給張三，然後把舊賬本上的賬劃掉。下面我們討論一下如何構造這筆交易。
中本聰開始教村長寫交易單，把100萬分成兩部分，第一部分10萬，收款人是張三；第二部分是90萬，收款人是自己；這樣乙個transaction就做成啦。
前面我們說了，不能直接寫名字，要寫代號，這個代號也就是你的錢包位址，我們需要把收款人寫名字的地方，讓收款人拿出自己印章，把代號讀出來，然後告訴村長即可。
100萬 10萬，張三
90萬，自己
村長寫好 transaction 以後，還需要拿出自己的印章，在transaction上蓋章，這個蓋章的過程也就相當於區塊鏈中的簽名。這個章，全村人都可以拿掃瞄器掃一下驗證是否有效，即驗證付款人的章是否有效。
100萬 10萬，張三的印章（1s25vr）
90萬，村長的印章（13gyip）
就這樣，村長一共寫了10份transaction，分別代表了傳送給不同人的交易，張三一筆10萬，李四一筆1萬，等等。
4. 打包 transaction （挖礦）
現在我們有了transaction，但是還需要東西把transaction裝起來，我們用乙個特殊的信封把transaction裝起來，這個信封就是區塊鏈中的「區塊」，這個封裝過程就是「打包交易」。
為什麼要封裝起來呢？是為了讓打包交易的人能夠在信封上署名，表示這次打包是由某某某打包的，其次全村的交易可能非常多，需要裝配標號，方便大家查詢。
我們看到上述的transaction雖然已經生成，但是有個問題，就是沒有規定誰有權利把transaction封裝到信封裡。
我們在開篇的故事中看到了中心化操作肯定是不行的，假設在全村人中，這時候如何篩選出這些打包的人呢？
中本聰這時候說了，由於我們村的人口增長，100萬未來可能不夠，我們暫定150萬，那多餘的50萬，我們就當獎勵給這些裝信封的人了，當然不能一次性給，誰裝一次信封就領3個幣。
這時候大家夥兒來勁了呀，只要裝信封就能夠領錢了，我們在這裡把符合條件的人稱作「礦工」。
這個難題是這樣的，它有兩大特性，第一是容易驗證，第二是計算過程非常複雜。
例如，有種棋牌類遊戲叫作「24點」，玩法就是給出任意4個整數，通過整數運算得到24，比如現在給出2、9、1、5四個數，答案是（5-2）*（9-1）= 24。當然，本處僅是舉例，「24點」遊戲的答案空間非常小，是遠遠不夠生成信封的。
答案非常好驗證，但是計算過程是乙個嘗試的過程，需要耗費大量的精力。而在真實的位元幣中，採用的是尋找符合條件的目標雜湊，這也就是位元幣礦工所做的事情。
好了，這時候大家開始計算給出的難題，剛好李四第乙個計算出來，那麼這次裝信封的操作就由李四完成，李四把10份transaction裝到信封中，也就是打包transaction，並且要在信封背面寫上乙個信封的摘要資訊。
比如上乙個信封中的第乙個交易是什麼、信封封面長什麼樣，最後要在信封上蓋上章，也就是「簽名」，礦工簽名的目的是為了領幣，也就是 coinbase 交易。
以上過程在區塊鏈領域稱作「打包 transaction」，也就是大名鼎鼎的「挖礦」。
5. 廣播交易
來說說上文提到的廣播交易，廣播是為了讓全村人知道當前時刻你產生了一筆transaction，或者是你裝好了乙個信封。
廣播的內容分兩種，一種是廣播transaction，一種是廣播信封。第一種廣播是意味著還有未被打包的transaction，而第二種廣播信封則意味著這個transaction已經被某個礦工確認。
收到了廣播的通知後，大家先驗證信封上難題的答案是否正確，這樣便可以驗證出信封是否被偽造，接著驗裡面的每筆交易，最後還要驗證信封背面的內容，即上乙個信封的摘要是否正確。因為上乙個信封大家都已經確認，所以這樣可以極大地規避作弊的可能。如果覺得沒問題，就可以存入本地資料庫中了。
至此，全村人的記賬問題就差不多解決啦。
總結
今天我用非常淺顯的例子與你聊了位元幣區塊鏈，其中包括區塊鏈中公開記賬、建立創世區塊、交易、打包transaction、廣播交易的幾個步驟。
因為篇幅所限，在表述上可能會有不精確的部分，但是大體意思是相通的，相信讀完文字，你已經對區塊鏈的原理有了乙個大致的了解。
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