大多数人都知道比特币暴涨暴跌的故事，但很少有人知道它背后的机制。网上比特币的信息充斥着汗牛，但好坏参半。许多人为了吸引眼球而表达一些极端甚至错误的观点，误导吃瓜的人。作为比特币的参与者，沃伦有必要向您解释比特币的运作机制，客观公正地解释比特币的优缺点，帮助您正确理解比特币。
比特币(全称)bitcoin，简称BTC）它诞生于2009年，是第一个基于密码学的数字货币。比特币出现后，区块链的概念出现了，产生了一个市值高达万亿的加密货币产业链。中本聪创造了比特币，并在比特币逐渐被世界接受时悄然退出。目前，比特币不仅是覆盖世界数百万用户的稳定支付系统，也是对冲金融风险的工具。
比特币诞生背景
2008年，资本市场处于美国次贷危机引发的金融危机之中。起初，花旗银行和美林证券开始出现坏账。此后，凯雷集团也开始违约。随后，拥有160多年历史的国际投资银行雷曼兄弟崩溃，金融危机迅速席卷全球。
金融危机发生后，失业人数急剧增加，投资者损失惨重。据估计，每个美国家庭平均损失高达10万美元。
金融危机发生后，有人提出了应对法币世界金融风险的独立货币体系的想法？
基于这一概念，2008年底，中本发表了一篇论文《比特币：点对点现金系统》，提出了比特币的运行机制，并在数学上证明了其安全性。他在论文中写道，目前的金融体系受到集中机构的信任模式的限制，无法实现不可逆转的交易，由于金融机构的存在，交易成本将会增加。从这里可以看出，中本的目的是设计一个非集中的支付系统。
2009年，中本聪在芬兰的一台服务器上启动了比特币系统代码，并挖出了历史上被称为创世区块的第一个区块。他在该区块上写下了《泰晤士报》的头版标题，2009年1月3日，财政部长处于第二次援助银行的边缘。
比特币创世区块，
中本聪简简单单的一句话，却暗示了加密朋克对资本主义的愤怒与嘲讽。数十年之后，比特币成为享誉全球的大类资产，受到不少知名人士以及机构的追捧，整个比特币系统运行十分完美，未出现任何安全问题。比特币价格也从最初的几美分，上涨至6万美元历史高点，十年累计涨幅高达数百万倍，成为人类历史上回报率最高的投资品种。
作为比特币的创始人，当比特币逐渐被公众接受时，中本聪悄悄地退缩了。他的真实身份已经成为加密世界的一个未解之谜。
详解区块结构
先了解区块链结构，再了解挖矿机制。
区块链是由一个块连接而成的。整个区块链就像一个分类帐，每一页就像一个记录比特币转账记录的区块。
区块链结构示意图，
区块是区块链的基本单元，就像账簿的页码一样，每个区块都有唯一的身份符-哈希值。
区块由区块头和区块组成，前后链接是父区块和子区块。值、版本、时间戳、难度、随机数、默克尔根等参数，包括当前块验证和 块创建过程中产生的所有交易记录。
块结构示意图，
这里我们重点讲解一个概念:父哈希值。父哈希值是指上一块的哈希值。这个数据是怎么来的？
哈希计算区块头的数据会产生哈希值。区块头中任何数据的变化都会导致哈希值的变化。区块头的数据包括父区块哈希和随机数等值，因此每个区块的哈希值都不同，这是区块链系统中独特的标志。目前，区块中不存储自己的哈希值，只存储其父哈希值。当前区块的哈希值存储在下一个子区块中，相当于子区块的父哈希值。
因为每个块都包含前一个块的哈希值(父哈希)，而且只有一个父哈希值，所以每个块可以通过他的父哈希追溯到创造性块。
这种设计有什么用？
可以保证区块链的不可篡改性。由于当前区块包含父哈希值，一旦父哈希值发生变化，当前区块必然随之变化，否则无法链接到上一个区块。因此，如果想修改其中某一个区块，必须将后面所有区块链的信息全部修改，这需要耗费巨大的计算量，至少目前的计算机水平完全无法实现，这进一步确保了整个网络的安全性。
比特币挖矿机制
在比特币系统中，采矿的本质是争夺记账权。在传统金融领域，银行负责记账，矿工负责记账。为了获得记账权，需要大量计算来解决数学问题。
比特币系统的问题实际上是解决下一个块的哈希值。这个数学问题是一个非常复杂的方程，不能通过固定的公式解决，只能通过计算机一个接一个地尝试，通常被称为枚举法。显然，测试次数越多，计算的可能性就越大，这就是工作量的证明。
尽管计算过程复杂，但是验证结果很简单，仅需根据结果代入方程即可，对于计算机而言，几乎瞬间可以完成。
因此，一旦有人率先计算出问题的答案，其他人就可以快速验证。验证正确后，奖励将发给他。
但同时也有一个问题:有人偷看别人的答案怎么办？
解决这个问题也很容易，只需要每个人的方程都不同，所以即使有人偷看别人的答案，但因为方程不同，也不能通过验证，这确保每个人都做了一定的工作量，即工作量证明。
在矿工计算出下一块的哈希值后，他们开始在过去10分钟内打包交易信息，然后将消息传播到整个网络。在其他矿工验证后，该块成功地连接到链接上，然后开始下一个块。
为什么矿工要打包交易信息？
矿工之所以打包交易记录，是因为以获得比特币奖励。在比特币网络中，矿工有两种收入：一种是新区块的奖励，另一种是手续费收入。起初，每个区块奖励50枚比特币，然后每四年减半一次。目前，每个区块奖励6枚.据估计，最后一枚比特币在2140年左右被挖出。手续费收入来自转账用户，用户每次转账都会支付一定的比特币作为手续费。在传统金融领域，手续费支付给银行和矿工。
为了保证块的速度，比特币网络平均每十分钟打包一个块，不管这十分钟内是否有交易。因此，存在一个问题。有的十分钟可能有50笔交易，有的只有5笔交易，导致比特币块大小不同，但由于块上限为1M，如果这个区块被填满，你只能等待下一个区块。这就像一条高速铁路。不管有多少人坐，他们都会按时出发。此外，这条高速铁路最多只能容纳225人，只能容纳一人以上。
这种模式导致高峰时段非常拥堵，高铁票价固定，可以自行设置比特币网络手续费。拥堵时手续费会增加，矿工会优先打包手续费高的交易。
比特币既是支付系统，也是资产
如上所述，为了获得比特币奖励，矿工获得比特币奖励。每个矿工都是比特币网络系统的节点，比特币的交易数据存储在这些节点中。由于世界上有成千上万的比特币节点，其中任何一个都不会影响系统的运行。这就是为什么比特币系统已经运行了几十多年，没有问题。正是因为比特币系统没有中央服务器，数据分散在世界上数百万个分布式节点中，我们称之为分布式系统或分散式系统。
