自学区块链（三）BTC协议

前言

数字货币，由于是一段数据，如果我们花掉这个货币，我们也可以复制这段数据来达到使用多次的效果（双花攻击）。

在去中心化的系统中，数字货币面临的两个问题，谁来发行数字货币，谁来验证数字货币的有效性。

谁来发行货币（铸币权）

是找到合法Nonce的节点会获得记账权，同时会获得铸币权的奖励，根据时间推进，BTC的出块奖励会不停衰减，每21万个区块出块奖励会减半。由最开始的50BTC到现在12.5BTC。

怎么防范双花攻击（double spending attack）

这个需要用到一个区块链这个数据结构来保证。这里有两个哈希指针，一个是指向前一个区块（连接区块的）。另一个是哈希指针是指向交易的，说明币的来源（防范双花攻击）。转账交易中A的前面交易时的公钥的哈希和A转账给B时发给它的公钥，这样验证，币的合法性。当前交易的输入的脚本和前面提供币的来源的输出脚本，拼接起来运行，没有报错表示合法。

系统中分为全节点和轻节点，轻节点一般来说是无法独立验证交易的合法性，交易内容要取得分布式的共识。系统就需要维护一个分布式的哈希表。

那么BTC共识协议是什么？

在实际系统中由于网络时延或者存在恶意节点等各种原因，是无法达到全部共识的。就需要设计共识协议。如果是基于投票表决的方案，就需要确定谁有投票权。但是这个直接投票不适用于BTC，由于产生账户的成本很低，可以通过不停产生账户达到操控结果的方法（女巫攻击）。在BTC中也是采用投票方式，但是根据找到BTC参数Nonce来获取记账权，只有有了记账权才能往BTC这个去中心化的账本上写入下一个区块的权利。

BTC规定交易要在最长合法链上，接受区块时需要接在最长合法链后面

还有一种情况会出现合法的分叉，当同时找到合法Nonce，而其他节点会根据收到广播的时间添加新的区块，由于时延各种原因，就会导致分叉，这种临时的分叉会持续一段时间，直到有一方区块的数量超过另一方，成为最长合法链。

另一条分支会被舍弃。