2019-06-21 來源：安全付 作者：Memory
比特幣是目前世界上最有影響力的電子貨幣之一，在2008年美國金融危機后備受關注。比特幣價格曾一度超過1000美元，價格之高和價格增長之快令人震驚。一些商業機構和慈善機構已經宣布接受比特幣支付，但尚未有一個國家正式宣布接受其作為法定貨幣進入流通。如今，由于比特幣被爆炒，比特幣的支付功能逐漸減弱，已經淪為一種投機和炒作工具。
比特幣是( Bitcoin)是一種由開源的P2P 軟件產生的電子貨幣(數字貨幣)。比特幣誕生于2008年11月1日，最初由中本聰( Satoshi Nakamoto )提出。比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它通過特定算法的計算產生。比特幣使用整個P2P 網絡中眾多節點構成的區塊鏈來確認并記錄所有的交易行為。比特幣可以用來兌現，可以兌換成大多數國家的貨幣。使用者可以用比特幣購買一些虛擬物品，比如網絡游戲當中的衣服、帽子、裝備等。目前已有商家宣布接受比特幣購買現實生活當中的物品。
比特幣是一種完全通過點對點技術實現的電子現金系統方案，與E-cash 不同，比特幣機制在支付時不需要通過第三方或造幣機構如E-cash 平臺來驗證貨幣的真偽和重復支付( Double-spending)通常，在電子貨幣交易中，每一筆交易結束后，這枚電子貨幣就要被電子貨幣造幣廠回收，同時造幣廠將發行一枚新的電子貨幣;而只有造幣廠直接發行的電子貨幣，才算作有效，這樣就能夠防止雙重支付。因此整個貨幣系統的命運完全依賴于運作造幣廠的公司，因為每筆交易部要經過該造幣廠的確認。比特幣通過區塊鏈公眾傳播來避免貨幣的重用。
比特幣被定義為一種電子貨幣( An Electronic Coin ),比特幣由一串加密的數字簽名構成，可以通過“挖礦”或交易獲得比特幣。所有挖出的比特幣被存在種稱為區塊鏈的數據結構中。
在該區塊鏈中，每一個有效節點就是一個比特幣單元，該單元包含新舊所有者的公鑰和新所有者的私鑰，并附加一個隨機散列的數字簽名和一個時間截。一個新的比特幣生成時，擁有者需要向所有節點發布信息，同樣每次交易后也需要對外公布交易信息( Publicly Announced ),讓比特幣鏈條上的所有節點都成為公證人，也就是收款人需要確保在交易期間絕大多數的節點都認同該交易是首次出現。這樣一旦區塊鏈鏈條受到攻擊，只要誠實的節點數量大于被攻擊節點的數量，誠實節點將被認可，該系統就是安全的。誠實節點以CPU為依據，一個CPU一票。
比特幣支付機制通過隨機散列( Hashing )和時間截( Timestamps )技術實現安全性。只要大多數的CPU計算能力沒有打算合作起來對全網進行攻擊，那么誠實的節點將會生成最長的、超過攻擊者的鏈條。節點( Nodes )可以隨時離開和重新加入網絡，并將最長的工作量證明鏈條作為在該節點離線期間發生的交易的證明。在現有的計算機計算能力下，比特幣具有難以被盜、匿名性、數量有限性的特點。時間截服務器通過對以區塊( Block )形式存在的一組數據實施隨機散列而加上時間戳，并將該隨機散列進行廣播，以證實該比特幣或比特幣交易的有效性。包含交易細節的區塊鏈。
一、比特幣區塊鏈網絡運行機制如下
1、新的交易向全網進行廣播。
2、每一個節點都將收到的交易信息納入一個區塊中。
3、每個節點都嘗試在自己的區塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明。
4、當一個節點找到了一個工作量證明，它就向全網進行播。
5、當且僅當包含在該區塊中的所有交易都是有效的a之前未存在過的，其他節點才認同該區塊的有效性。
6、其他節點表示它們接受該區塊，面表示接受的方法，則是在跟隨該區塊的未尾，制造新的區塊以延長該鏈條，面將被接受區塊的隨機散列值視為先于新區快的隨機散列值。
節點始終都將最長的鏈條視為正確的鏈條，并持續工作和延長它。如果有兩個節點同時廣播不同版本的新區塊，那么其他節點在接收到該區塊的時間上將存在先后差別。當發生此情形時,它們將在率先收到的區塊基礎上進行工作，但也會保留另外一個鏈條，以防后者變成最長的鏈條。該僵局(Tie)的打破要等到下一個工作量證明被發現，而其中的一條鏈條被正實為較長的一條，那么在另條分支鏈條上工作的節點將轉換陣營，開始在較長的鏈條上工作。所謂“新的交易要廣播”，實際上不需要抵達全部的節點，只要交易信息能夠抵達足夠多的節點，那么它們將很快被整合進一個區塊中。而區塊的廣播對被丟棄的信息是具有容錯能力的。如果一個節點沒有收到某特定區塊，那么該節點將會發現自己缺失了某個區塊，也就可以提出自己下載該區塊的請求。
在不運行完整網絡節點的情況下，也能夠對支付進行檢驗。一個用戶需要保留 最長的工作量證明鏈條的區塊頭的拷貝，它可以不斷向網絡發起詢問，直到它確信自己擁有最長的鏈條，并能夠通過merkle的分支通向它被加上時間截并納入區塊的那次交易。節點想要自行檢驗該交易的有效性原本是不可能的，但通過追溯到鏈條的某個位置，它就能看到某個節點曾經接受過它，并且于其后追加的區塊也進步證明全網曾經接受了它。
因此只要誠實的節點控制了網絡，檢驗機制就是可靠的。但是，當全網被一個計算力占優的攻擊者攻擊時，將變得較為脆弱。因為網絡節點能夠自行確認交易的有效性，只要攻擊者能夠持續地保持計算力優勢，簡化的機制會被攻擊者焊接的( Fabricated)交易欺騙。那么一個可行的策略就是，只要他們發現了一個無效的區塊，就立刻發出警報，收到警報的用戶將立刻開始下載被警告有問題的區塊或交易的完整信息，以便對信息的不一致進行判定。對于日常會發生大量收付的商業機構，可能仍會希望運行他們自己的完整節點，以保持較大的獨立完全性和檢驗的快速性。
二、比特幣交易與支付流程如下
1、消費者通過挖礦或交易獲得比特幣，并下載比特幣電子錢包，將比特幣存儲在電子錢包中，這里的電子錢包即為比特幣區塊鏈上的一個節點。
2、選擇貨物，訂購商品。
3、顧客支付軟件啟動，向自己的電子錢包發出付款指令。
4、商戶下載比特幣電子錢包。
5、顧客的電子錢包向商戶的電子錢包進行貨款支付。
6、商戶支付軟件啟動，商戶電子錢包在收到付款的電子貨幣后，通過比特市區塊鏈進行交易。
7、驗幣完成確認接受付款，并確認訂單，準備發貨。
比特幣與其他虛以貨幣最大的不同是，其宣稱總數量非常有限，具有極強的稀缺性。該貨幣在推出后前4年內只有不超過1050萬個，之后的總數量將被永久限制在2100萬個之內。
三、比特幣具有以F主要特點
1、去中心化:比特幣是第一種分布式的虛擬貨幣,整個網絡由用戶構成，沒有中央銀行。去中心化是比特幣安全與自由的保證。
2、全世界流通:比特幣可以在任意-臺接入互聯網的電腦上管理。不管身處何方，任何人都可以挖掘、購買、出售或收取比特幣。
3、專屬所有權:操控比特幣需要私鑰，它可以被隔離保存在任何存儲介質中，除了用戶自己之外，無人可以獲取。
4、低交易費用:可以免費匯出比特幣，但最終對每筆交易將收取約1比特分的交易費以確保交易更快執行。
5、無隱藏成本:作為由A到B的支付手段，比特幣沒有煩瑣的額度與手續限制。知道對方比特幣地址就可以進行支付。
6、跨平臺挖掘:用戶可以在眾多平臺上發掘不同硬件的計算能力。
比特幣并非沒有風險。2013 年12 月，中國人民銀行等五部委發布《關于防范比特幣風險的通知》隨后泰國、中國、俄羅斯等國相繼不承認比特幣的合法性，比特幣身價大跌，跌幅超過20%;2014年2月，世界最大比特幣交易平臺Mt.Gox以技術故障為由停止用戶提現的服務，2月25日Mt.Gox正式申請法院破產保護。
