这几天假期，想必大家一定被“三军将士姿容整，四海宾朋笑语盈”的画面和消息刷屏了。天安门广场前走过的精兵队列、另国人振奋、另世界刮目的先进装备，一定让大家感受到了祖国的强大和我们身处这个国度有多么安全。

虽然在国内晚上九十点钟一个人走在大街上是让人感觉安全的平常之事，但是在这个世界上还有很多国家，天黑之后还敢一个人在外行走是难以想象的。身处中国，不管多晚，你都可以放心地走在大街上——因为你相信身处祖国是多么安全。

只有当一个人对身处的大环境非常信赖，或者大环境本身的安全系数非常高的时候，才敢把自己“放心交出去”。如今火遍全球的比特币有着大量的人参与投资与交易。别忘了，虽然你账户上的数字只是个符号，但是那可代表着辛辛苦苦挣来的钱。这么多人信赖地把自己的钱投入到这个系统里面，想必它肯定是有一套非常完善和安全的系统，足以让人信赖，并且放心地投资与交易。

那么比特币到底是什么？是个什么样的系统让这么多人都信任呢？它既不像传统银行，也没有第三方监管，交易甚至可以匿名。一旦上当受骗了你也不能找讨债公司帮你讨债，因为你连人家家门都找不到。但是如何在一个匿名又没有监管的系统下，让大家都“恪守”规则，放心地进行投资和交易呢？

本系列文章，就来为你从密码学、挖掘、共识机制以及哈希函数等技术层面为大家解密。（名词不太懂？没关系，等假期结束，系列文章读完，相信你都学习到了！）

比特币是什么？ 

比特币是一种数字专属货币，可以在互联网上直接进行转账。大家也许会在外面看到过很多“比特币能否取代银行”类似这样的文章。以后是否取代我们先不讨论，但是现在的比特币，的确可以执行传统法定货币的功能。比特币还是一种更精简、更公平、更透明的支付方式。有了比特币，人们就不需要通过银行或支付公司等第三方机构来处理交易。个人可以直接向另一方汇款：没有中间机构（或相关费用），速度更快、流程更精简、更公平。

刚刚接触比特币的人通常认为，计算机上的某种数据或文件就是 “比特币”，这种理解是错误的。比特币并不以数据的形式存在，但可以用账本上的数字表示出来。这里所说的账本是虚拟的会计账本。（如果这里不是很明白可以到后面看关于“羊驼”的小例子）如果有人说“我有一个比特币”，意思是其他人在整个系统里都可以看到公开的账本，并可以读到账本上的数字。同时，所有者也可以告诉其他人：“我有一个与我的名字和账户相关的比特币”。

所以，比特币实际上是一个数据库，详细记录着每个参与者投入了多少钱。具体而言，比特币就是一个交易分类账本，可以显示系统中所有交易列表中的内容。一旦拿到这份列表，我们只要把上面所有的收益加起来，再减去开销，就可以计算出任何个人或任何一方有多少钱。

这种方法类似于网上银行和信用卡公司之间用于表示金额的方式。这些银行和公司拥有一个大型数据库，用于记录系统中所有的支付行为。随着交易的进行，这些机构会从用户名下的数字中进行加减。这个数字可以时刻显示账目中还有多少钱。

而与比特币不同，对于这些金融机构而言，所有的付款行为必须要经过第三方，并由第三方管理。这样一来，第三方就拥有很大的权力：他们会收取费用，可以管理你的资金，并处理相关风险。

如果除去第三方，个人就拥有了处理财务的自由，并且可以摆脱资金被第三方利用的风险。如今，我们可以使用比特币创建去中心化模型，从而简化经济流程，但这种方法也使数据库模型更加复杂和混乱。为了完善这一去除第三方的解决方案，我们需要把比特币建立在区块链技术之上。

为什么要去中心化？ 

我们为什么想要获得去中心化的资金呢？

首先，在一个中心化系统中，我们需要极度信任第三方，相信他们能正确处理客户资金。但正确处理客户资金只是行业规范，并不是每个工作人员都会完全遵守。（悄悄提醒一下，是不是每个人都曾接到过和你姓名对的上号的骚扰电话呢？）美国征信机构Equifax曾有过一起大型数据泄露事件，数百万从未使用过Equifax的用户受到了影响，因为他们存款的银行与Equifax共享了客户数据。在这里，你不仅需要面对财产损失的风险，还要支付时不时出现的服务费用。

第二个原因是中心化系统本身的弱点。如果所有的事务都要在同一个中央服务器中进行处理和存储，那么要是有人破坏了这个服务器怎么办？例如，服务器在迪拜，（雷神降临）用锤子把服务器砸成碎片，这样你的钱就全没了（什么？见到雷神你的比特币可以不要了吗？别天真了，雷神是不会娶你，也不会被你附体的，还是乖乖留心自己的钱吧）。

虽然锤子砸服务器是个戏剧化的玩笑，但是中心化服务器被毁坏确实有一定风险。

去中心化网络VS中心化网络

相比之下，比特币则不会受到这种影响。作为一个去中心化的解决方案，比特币不存在中央服务器，同时也没有被第三方利用的风险。

比特币和其他加密货币可以使用户真正拥有对个人资产的支配权，防止第三方干预，从而实现真正自由和透明的经济。

点对点（P2P）软件

当首次接触像比特币这样的系统时，有些人可能会担心“暗箱操控”，或是担心某些人可能拥有过高的权力可以操控一切。

这就引出了比特币的解决方案：比特币体系中，不存在可以改变或者操控整个系统的人。比特币是透明的，权力由系统和使用者自主掌握，这一点与我们生活中接触的大多数机构完全不同。我们习惯了中心化：从家庭、办公室，再到政府，我们希望有人能承担责任。相应的，在软件世界中，我们就觉得所有任务应由中央服务器决定并执行。

相比之下，比特币是P2P软件，没有服务器，只有客户端。通过将客户端彼此连接，形成一个网络。比特币在这个网络中来回传输消息进行点对点通信。比如，你想给你的朋友兰晓明发一笔钱，让他去机场接你（虽然你的朋友晓明很可能拒绝你，并且告诉你"听我的，打车。我不要你觉得，我要我觉得。"），你不需要通过第三方转达。而比特币则可以在账本上告诉所有人你们之间的交易。

它怎么能告诉所有人呢？这就是设计比特币的天才之处。虽然比特币本质上是一个数据库，但没有某一个服务器来存储这个数据库。那么：一个没有中央服务器的数据库要存储在哪里？答案是：每个用户都可自动将自己的数据库副本存储在自己的计算机上。

没有第三方，没有中央权威操控，所有权是由所有人进行追踪的。有了这种多样化的共识，所有用户都可以看到新支付记录，并可以时刻更新自己的数据库副本。

那么我们如何才能建立一个即时的、去中心化的金融体系呢？（划重点，敲黑板，看完这段你就懂了）

假设在一个完全没有法律，只依靠中央权力来执行秩序的区域，有个市场，人们互相转账，但不能交出任何有形的钱。如果有人想用10个硬币买一只羊驼，但恰好没有10个硬币，就只是简单地说:“老板，我现在给你10个想象中的硬币。”

即使他人没有参与这场交易，也要把它记在随身携带的账本上，每一笔交易都是如此。这样他们就能记录下每个人在某一时刻拥有多少假想的硬币。

当有人告诉你他要给你10个硬币来买你的羊驼时，你必须确保他的名下确实有10个硬币，并且在他把你的羊驼买走之后，其他人要理解并同意你确实比以前多了10个硬币。而且，一旦交易结束，必须确保每个人都根据交易更新他们的账本记录。

当然，我首先们要确保每个人的书写清晰度和透明度。其次，我们不能假设每个人都可以达成共识。毕竟由于缺乏中央权威，会有坏人欺骗他人的可能？若是坏人能够轻易逃脱惩罚，这个体系就不能获取他人信任。

这种情况类似于P2P网络上软件的性质。比特币的创始人们开发出可用于通信的软件程序，能在遵循规则和协议的条件下自动发送消息，避免支出超过账户限额的资金。它能确保分类帐本的正确性并将数据实时发送到其他用户的账本中，从而实现数据共享。

当然，心怀鬼胎的人依旧会尝试破坏系统，并且诱惑越大，坏人越多。黑客们已经在破坏交易，在盗取资产方面做了很多“努力”。鉴于此，比特币的创始人中本聪（Satoshi Nakamoto）提出了一个解决办法：只要将比特币系统联系在一起黑客就不可能改变区块链交易记录。然而要做到这一点，就必须控制整个系统。此外，由于区块链具有去中心化的性质，参与“游戏”的每个人都拥有一份“力量”。只有当黑客拥有比其他系统上所有好人加起来都多的计算资源（算力）的时候，才有可能成功篡改仅仅一条交易记录。

由于好人手里还拥有这么多分散的、受保护的计算机，仅破解一笔区块链交易就需要召集几乎不可能召集到的庞大团队，所以几乎不可能出现黑客攻击。

当然，为了充分防范黑客攻击，首先要用一种加密方式来签署交易。上文已经提及了，比特币“账本”是公开的。那么想要将交易信息公开，但是又不能让别人冒充你，应该怎么办呢？我们要找到一种加密身份的方式，人们需要十分信赖这个系统，就如同你坚信《中国机长》的结局是机长可以把飞机开回来一样。