解析｜数字货币和区块链是如何产生和交易的

近年来，区块链技术的应用和发展在全球范围内掀起热潮，以区块链为底层技术的数字货币如雨后春笋般涌现。 据飞小号不完全统计，截至2018年3月末，虚拟货币（如比特币、以太坊、瑞波币等）1199种，Token（如柚子、Tether、Tron等）718种.) 24小时成交额达774.67亿元，总市值达16039.60亿元。 在监管升级的背景下，近期币价在持续下跌后出现反弹。 目前行业仍处于基础设施建设阶段，但加速布局，有望落地爆发性应用场景。 本文将以比特币为例，介绍其产生和交易过程，重点介绍比特币底层技术区块链的发展现状，展望行业未来。

数字货币之前的电子货币基于信用模型，受制于单一货币主体的劣势，容易出现通货膨胀、经济周期波动等缺陷，并存在地域限制的问题。 以比特币为代表的数字货币没有发行人，不通过中央银行或第三方机构发行和交易，发行和系统安全基于数字原理，可在全球范围内在互联网上使用。 比特币是最早的去中心化电子货币。 尽管后来出现了很多竞争者，但比特币在数字货币行业的认可度上仍然遥遥领先。

目前，基于区块链技术最成功的应用是以比特币为代表的数字货币，而区块链也得益于数字货币的更深层次拓展。 以比特币为例，基于 Pow 共识的生成和交易过程可以分为发送交易请求、单节点交易验证、交易确认加入区块、节点共识验证、区块链交易完成。 网络节点是矿工，负责承载网络传输任务，同时负责交易验证和信息记录存储。 个人用户和商家可以通过钱包和交易所介入数字货币区块链网络。 数字货币的所有权通过数字密钥、数字货币地址和数字签名来确认。

A要发送1个比特币给B，首先需要向区块链网络发送交易请求，提供A和B的地址以及发送的比特币数量，并使用私钥对发送的信息进行数字签名向 B 证明自己的身份。 信息发送后，矿工收到A发送的信息后需要判断交易的唯一性、交易涉及地址的合法性、数字签名的真实性以及比特币数量的正确性。确认无误后，将信息广播给网络中的其他节点，其他节点开始对交易进行共识验证并在网络中广播。 验证成功后，交易会被加入区块，每个区块包含过去十分钟内的所有交易。 一般来说，每笔交易都必须经过6次确认，才能最终被认定为区块链上的合法交易。 最后区块上链比特币的地址是由什么算法生成的，交易完成，B收到1比特币。

在每个节点，区块创建者（即矿工）使用矿机（通常是高性能GPU或ASIC机器）在10分钟内收集网络中产生的新交易订单，并将一个新的数据块（未确认的）与之前的数据块进行比较通过结合前一个数据块的数据块，不断调整哈希值，使其低于某个随机数。 由于哈希计算是不可逆的（即无法通过哈希值逆转初始值），因此只能通过矿机大量计算得到一个合适的值。 计算完成后在全网广播。 如果需要，该节点的数据块被全网接受，链接到原区块链的尾部，成为一个新的区块，产生新的比特币。

数字货币的交易过程中涉及到非对称加密技术。 发送方A先用接收方B的公钥加密数据，只有B才能用私钥解密，以验证发送方的身份信息。 在数字货币的世界里，钱包的功能就是密钥管理。 密钥包含私钥和公钥。 私钥用于签署交易，公钥由私钥通过非对称加密算法生成区块链地址和存储交易信息。 每种币种都有自己独立的钱包，比如比特币钱包、以太坊钱包等，下表列出了几种常用的数字货币钱包。

根据比特币算法，每10分钟产生一个新区块，每个区块奖励创建者50个比特币，每4年奖励减半。 整个比特币网络中大约有 2100 万个比特币。 比特币奖励已经基本为零。 但由于交易过程中产生的费用继续奖励给区块创建者，因此仍然有继续挖矿的动力。

区块链是数字货币最重要的底层技术。 它是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。 从本质上讲，它是一个去中心化的分布式账本数据库，可以实现信息的传递而无需经过第三方。 账本由许多块组成，每个块包含一定时间内系统所有信息交换的数据。 , 并生成一个数据密码来验证其信息的有效性并链接到下一个区块。

与传统的中心化网络部署方式相比，区块链中的每个节点都掌握着每个节点的信息，每10分钟交易所形成的相邻区块之间存在逻辑嵌套关系，同步更新的信息难以获取. 篡改。 虽然采用匿名原则，但交易是公开的，交易在系统中的认可取决于所有节点的共识原则。 规则对所有节点都是公平和强制的，可以显着降低系统风险。

区块链的核心是共识机制。 共识机制决定了区块链的实现形式，决定了信任的方式和规则，进而决定了区块链的不同应用场景。 区块链中每个承载信息的区块的增加，必须基于一定的机制和算法。 目前常见的区块链实现方式有Pow、Pos、DPos和一些混合共识。 不同的共识机制各有优缺点，有些共识机制是为了解决一些特定的问题而诞生的。

区块链也因不同的共识机制而不同。 基于 Pow 的共识机制可以创造完全的公平性，而 Pos 和 DPos 基于不确定性达成共识，公平性有所降低。 显然，公平性的提高降低了效率，增加了能耗。 因此，目前大多数公司都采用“部分去中心化”或“弱中心化”的区块链模型，例如 Pool 验证池。

区块链的发展可分为数字货币交易、智能合约和生态系统建设三个阶段。 数字货币是区块链发挥去中心化作用，进行价值传递的工具。 目前，投资者参与区块链的主要方式是数字货币交易。

自以比特币为代表的数字货币诞生以来，短短几年间，各种数字货币相继涌现，形成了一个庞大的数字货币家族。 近2000种数字货币混杂。 有的主流币积累了广泛的用户基础，有的则失去了价值，少数币种彻底沦为圈钱工具。 大多数数字货币的体量很小，市场上仍以比特币为主，但以太坊、瑞波币、比特币现金和莱特币也占据了一定的市场份额。 其中，排名前三的数字货币市值占总市值的67.60%。

对一些主要的数字货币进行简单分类，大致可以分为比特币、山寨币、分裂币和代币。 比特币作为加密数字货币的鼻祖，知名度高、参与人数多、安全性最高。 其概念最早由中本聪于2009年提出，基于开源软件在其上构建去中心化的P2P网络。 比特币是根据特定算法通过大量计算产生的。 比特币经济在整个P2P网络中使用一个由众多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有的交易行为，并使用密码学来保证货币流通各个环节的安全。 . 去中心化的特性和算法本身可以保证不能通过大量创造比特币来人为操纵币值。 基于密码学的设计使得比特币只能由真正的所有者进行转移或支付，保证了货币所有权和流通交易的匿名性。

山寨币是基于比特币开源代码复制模型和原理的加密货币。 它们可以分为复制山寨币、竞争山寨币和分叉山寨币。 2013年开发了很多山寨币，在比特币的开源代码上进行了抄袭，只是调整了币种参数，修改了算法，或者换了图标。 虽然种类繁多，但存活至今的却寥寥无几。 不同于复制山寨币，竞争山寨币在技术基础上进行创新和改进，通常有特定的应用场景，结合自主技术，具有一定的价值和竞争力。 例如，Ripple 专注于跨境支付场景； IOTA 专注于物联网节点之间的小额支付场景。

分币的前提是分叉区块链，但硬分叉不一定能产生分币。 只有没有足够共识的硬分叉才有更大的机会产生分裂币。 IFO（InitialForkOfferings）是以主流货币的分叉为核心发行Token。 在这些主流币原有区块链的基础上，按照不同的规则拆分出另一条链。 由于持有比特币、以太坊等主流货币的投资者在IFO过程中分叉后可以获得新币，IFO也被认为是一种新的虚拟货币融资方式。 随着比特币硬分叉（比特币现金）的出现，比特币技术实际上处于不断迭代升级的过程中。

Token是区块链网络上价值传输的载体，也可以理解为证书或token。 一般是通过ICO项目发行，但不绝对。 Token与应用场景的结合，有着更广泛的用途。 除了自身的募资作用外比特币的地址是由什么算法生成的，还具有用户导流、营销推广、交易媒介、生态建设等作用。 与数字货币的中心化不同，Token几乎都是中心化或半中心化的，其价值更多来自于发行方的开发和回馈。 Token以影响力衡量。 影响力越大，Token的适用生态就越强，从而保证良好的流通效率。 目前Token最重要的是做好生态建设，最重要的是要有一个具有真实诉求并形成大规模共识的应用场景。

随着数字货币交易量的不断攀升，买卖双向收费机制使得区块链行业的数字货币交易平台能够获得更高的回报。 数字货币市值快速增长，数字货币交易成为全球不可忽视的新兴领域。 我国数字货币交易进入严格监管期。 央行表示，2018年将扎实推进数字货币研发，开展各类虚拟货币整治。 从趋势上看，币圈的监管政策和比特币社区的未来发展将继续影响数字货币的价格走势，未来对数字货币的监管将进一步收紧。 可以预见，数字货币市场将面临全方位的冲击和挑战。

目前，数字货币交易仍处于高速增长阶段。 对于投资者而言，数字货币的风险不可低估。 如果投资者丢失或损坏他们的设备或交易所被黑客入侵，他们将失去他们的数字货币。 . 此外，由于数字货币具有24小时交易、T+0、无涨跌幅限制等特点，因此比股票投资风险更大。

从整个区块链领域来看，目前落地的项目主要是金融和基础设施，辅以娱乐、能源、教育等细分场景。 行业未来的发展将更多地结合核心应用场景，包括物联网、共享经济、公平防伪、跨境支付、去中心化交易、资产交易等都是适用场景，有望成为真正的区块链技术蓝海。