很多人第一次听说比特币区块链，脑子里浮现的是一串晦涩的代码。其实它的核心逻辑很简单：一本所有人都能看、但没人能私自改的账本。
账本不在任何人的保险柜里
假设你的邻居老王欠你钱，你怕他赖账，于是请全村人一起见证这笔借款，并且人手一份借条。谁想改借条，就得同时说服全村人——这几乎不可能。
比特币就是这样运作的。它的账本不以一份文件的形式存在于某个服务器里，而是被网络中的每一个节点完整保存。节点就是那些运行比特币软件的电脑，它们遍布全球，各自维护着一份从创世区块开始的全部交易记录。2009年1月，中本聪挖出第一个区块，也就是创世区块，比特币区块链的历史从这里开始。中本聪的真实身份至今仍然不明。
每隔大约10分钟，网络里会诞生一个新的区块，里面装着这段时间内发生的交易。每个新区块都会指向上一个区块，一环扣一环，形成一条不断延伸的链条——这就是“区块链”这个名字的由来。
一笔交易怎么从发起到确认
你打开比特币钱包，转给朋友0.05枚比特币。这笔交易会经历下面几步：
- 签名：你用私钥给交易信息签名，证明你确实拥有这笔币。私钥是你唯一的控制凭证，丢了私钥就等于丢了币，没有任何机构能帮你找回。
- 广播：签好名的交易被发送到比特币网络，等待节点接收。
- 验证：节点检查你的签名是否有效、余额是否足够、这笔币有没有被重复花掉（俗称“双花”）。验证不通过，交易会被直接抛弃。
- 进入待确认池：通过验证的交易进入一个“等待区”——待确认内存池。矿工从这里挑选交易，打包进下一个区块。
交易广播出去后并不会立刻生效。只有当它被矿工打包进区块，并且后续又长出新的区块时，这笔交易才算真正“落地”。商家收款时通常要等好几个确认，原因就在于此。
挖矿到底在做什么
矿工是比特币网络里的专业节点，他们的工作是把待确认池里的交易打包成区块。但这不只是“记账”那么简单——要让自己的区块被全网接受，矿工必须先解一道数学题。
这道题的形式是：找到一个随机数，使得区块内容的哈希值满足特定条件，比如开头有足够多的零。哈希是一种把任意数据变成固定长度字符串的算法，输入哪怕只改一个字符，输出也会面目全非。矿工没有捷径，只能不断尝试不同的随机数来碰运气，这个过程就是“工作量证明”。
平均来说，全网大约每10分钟能找到一个符合条件的答案。先找到的矿工把新区块广播出去，其他节点验证无误后，把它接到自己保存的链条末尾。作为奖励，胜出的矿工会收到新发行的比特币和交易费。
比特币的总量被写死在协议里，上限为2100万枚。每经过约21万个区块（大约4年），新区块附带的新币奖励就会减半一次，让发行速度逐步放缓。
为什么一旦上链就改不掉
这是比特币区块链最常被问起的地方：既然账本在每台电脑里都有，黑客改自己那份不就行了吗？问题在于，改自己那份没有意义。
比特币网络采用“最长链原则”。当出现不同版本的链条时，节点只认累计工作量最大、通常也就是最长的那一条。你改完自己的账本，其他节点不认，那条假链很快会被抛弃。
真正想篡改的是比特币网络本身，难度会高一个量级。每个区块都包含前一个区块的哈希值，要改一个历史区块，必须重算它之后的所有区块。更棘手的是，你的假链得长得比真链更快，这意味着要掌握全网绝大部分的算力——以比特币目前的规模来看，这几乎不可能。
更深一层看，是激励机制在起作用。矿工投入了巨额硬件和电力成本才挖到币，如果攻击网络导致比特币信誉崩塌，他们手里的币也会跟着一文不值。破坏对自己没好处，这不是一道法律围栏，而是一道经济围栏。
常见问题
比特币区块链是公开的吗？我能看到别人的交易吗？
完全公开。任何人下载区块数据，都能查看到从创世区块起的每一笔交易，包括发送地址、接收地址和金额。但地址本身是一串随机字符，和现实身份没有直接对应，所以更准确的说法是“半匿名”。
一个区块能容纳多少笔交易？
没有固定答案。它取决于每笔交易占用的数据量，也取决于当时网络的拥堵程度。交易体积小，装得就多；体积大的交易占空间，能装的自然变少。想查看某个区块的实际内容，用区块浏览器就能看到。
交易费是怎么定的？
交易费付给矿工，激励他们优先把你的交易打包。它不按交易金额计算，而是按交易占用的数据体积计算。网络拥堵时，出价高的交易会更快确认，出价低的可能要等很久。
两个矿工同时挖到块怎么办？
这种情况偶尔会发生。两个矿工几乎同时解出答案，各自广播了一个区块，网络会暂时分叉。胜负交给后续的区块来定：哪条链先长出下一个区块，它就胜出，另一条链上的交易会被退回待确认池重新排队。等几个确认再收款，就是为了避开这种风险。
比特币和区块链是同一个东西吗？
不是。比特币是这套网络里的原生货币，区块链是记录它的账本技术。区块链本身可以用来记录其他各种信息，这些年也有很多团队在比特币之外建立了各自的区块链网络。
想直观感受这套机制，最直接的办法是下载一个比特币钱包，发起一笔小额转账，然后去区块浏览器上找到这笔交易，观察它如何从待确认一步步变成已确认——你亲手发起的交易，比读十篇文章都更能说明问题。
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