比特币技术原理解析（宜小白）
文末有福利~
看过几本区块链的书，也看一些公众号文章，隐隐约约知道比特币的运行机制，要想说清楚却不能。前两天看张健的《区块链——定义未来金融与经济新格局》，突然之间有一种畅通感，感觉明白了原理，至于原理是怎么来的，我这种技术白痴就不研究了。下面我就说说我对比特币这一套机制的理解吧。
首先，我们说说去中心化需要的条件。在甲乙丙丁四个人中，他们交易不用任何货币，交易的价值通过账本记录。假如账本由甲保管，而乙和甲有利益矛盾，乙担心甲做手脚是合情合理的。同理可知，账本放在任何人那里多少都人不放心。最常见的一个解决办法是，放在一个所有人都相信的人那里，这就产生了一个中心。
设想一下，如果甲乙丙丁都有一个账本怎么样？每一笔交易，四人都记录好，以后好对账结算。这就是去中心化，需要两个条件：①每个人都有保存账本的权利；②所有人都有权记录数据。
问题来了，每人都有账本并且有记账权利，那有人出于利益不实记账怎么办？账本一旦数据不一样，基本就没用了，乱成一团后以谁的为准？
比特币聪明地解决这一问题。它把每个人记账的权利变成义务。意思是，只要你加入这个系统，就必须参与记账。那它是如何保障每个人都如实记账的呢？
为此比特币引入了竞争机制。之前不是所有人都可以记账吗，现在还是所有人记账，但有个“第一记账人”，也就是一笔交易产生后，谁第一个记账，就给谁奖励，后来者只要承认这笔交易，并抄录好就行，这便是“挖矿”。
那如何判断谁是第一记账人呢？方法就是我们常说的“工作量证明”。怎么证明你愿意且有能力记账呢？和菜头说“未曾为一件事付出代价，就谈不上喜欢”。同样的，得付出点成本才能证明你的诚意。
付出成本的方式区块链世界里有多种，常见的工作量证明、权益证明、股份授权证明，不常见的有燃烧证明、沉淀证明、活动证明。工作量证明翻译成大白话就是，你做些我指定的事吧，谁先做好谁就获得第一记账权。给你一个哈希值，求原函数，就是我要你做的事。通过哈希函数把任意长度的数值映射成一个固定长度的数值。
如果不理解，可以结合因式分解来理解，因式分解的规则是乘法运算，哈希函数相当于因式分解的规则，事实上我把任何函数都理解为一种规则。现在有n个数的乘积等于8546321855，让你求这n个数分别是多少。如果你通过计算找到的数是7,9,13,19,23,33,57,61，然后我把它们乘起来，并不等于我给出的数，说明你没算对，而别人算对了，那就是别人获得第一记账权。哈希值相当于给出一个数，求一个数的因数相当于求哈希函数的原函数，哈希函数这个函数自有它的规则，就像因式分解的规则是乘法运算。哈希函数的特征是，根据原函数的数据很容易计算出哈希值，知道哈希值却很难推出原函数，就像给你一个数的所有因数，要找出这个数只要把因数乘起来就行，而给你一个数求因数就很困难。
工作量证明机制的目的是为了达成共识，达成共识通过所有人承认并照抄第一个记录数据人的数据实现。本质而言，各种证明机制就是一个评判谁第一的标准而已。工作量证明是用计算能力来定第一，权益证明是用持有币的数量和时间来定。这里我要说一个很有趣的评判标准“燃烧证明Proof Of Burn”。意思是挖矿的人丢一些币，谁丢得多谁得第一的可能性更大。这里的“丢”是把币发送到一个永远找不回的地址。很有意思，工作量证明是浪费大量电力计算一些没有实际用处的函数值，至少还能让人们看到计算结果，而燃烧证明的价值则什么也看不到。不如大家发送一些币到我的地址，打死我也不退回，看到我富裕起来，矿工“丢”掉的币便有了价值。或者把币丢到一个基金，这个基金致力于保护地球。哈哈，这当然不可能实现，各种证明机制目的是判断出谁第一，而有多人参与必产生竞争，竞争是在各方面付出成本的比拼。现实中在一场比赛里付出成本，哪怕输了还收获经验，而挖矿过程中，这次没抢到第一记账权，花费的电力并不会产生经验，下次挖到矿的概率只取决于你的计算能力，与你以往的经历没有关系。
一直有人批判比特币挖矿浪费大量电力，并因此否定比特币。我觉得这种看法挺可笑的，人类历史上的共识是怎么达成的，战争啊！那么多大人物，一个时代也只能容纳一人当家，输了的人都是陪跑者，甚至赔掉性命。张健说得好，人类追求更低成本的竞争机制就像对永动机的追求，可以一直追求下去，但永远无法实现。这很像数学中的极限，成本可以无限趋于0，但永远到达不了0。
