比特币协议深度解析：中本聪提出的点对点电子现金系统及其防双重支付机制

比特币协议深度解析：中本聪提出的点对点电子现金系统及其防双重支付机制

比特币协议和开发（i）比特币协议概述

比特币的本质是协议。在纳卡本（ ）的论文中，完全通过点对点技术提出了电子现金系统，该技术允许在线付款直接由一方直接发起，并付给另一方，而没有任何金融机构。尽管数字签名部分解决了这个问题，但是如果仍然需要第三方的支持来防止双重付款（ - ），那么该系统将失去其价值。

提出了一种解决方案，以使现金系统能够在点对点环境中运行并防止双重支付问题。网络时间戳通过随机哈希（）将所有交易都合并为一个不断扩展的基于随机哈希的工作证明作为交易记录的链。除非所有工作证明都重新完成，否则形成的交易记录将不会更改。最长的链条不仅可以作为观察到的事件序列的证明（），而且还可以看作是最大的CPU计算能力的池。只要大多数CPU计算能力不打算合作攻击整个网络，诚实节点就会生成超过攻击者的最长链。该系统本身需要很少的基础架构。可以尽力而为地传播信息在整个网络中。节点可以随时离开并重新加入网络，并使用最长的工作链证明作为在节点离线期间发生的交易证明。

（ii）比特币协议的特征

通过比特币的协议，我们可以发现比特币的价值远远超过货币本身，因为它为货币构建了互联网协议。

大多数人只知道比特币是一种数字货币，真正具有深远的意义的是，比特币作为隐藏的协议也具有封装和分配合同的功能。

比特币封装了以下四个基本技术。

电子签名：它不能伪造，允许一方安全地验证与另一方的交易。

点对点网络：像TCP/IP一样，几乎不可能销毁，并且不需要维护强大的中央机构。

工作证明：它可以防止用户花两次，并且不需要中央机构来验证交易是否有效。为矿工建立了一种奖励机制，他们使用具有强大计算能力的计算机来完成验证交易是否有效的工作。矿工可以从这种活动中获得新的比特币作为奖励，任何具有足够计算能力的人都可以参与采矿并获得奖励。

分布式总账：在每个比特币钱包中，您都可以找到整个比特币系统的每个事务记录。区块链意味着任何人都可以检查是否发生了交易。

these four basic , has many : it is (the bank send out ), (it will not like gold), (can be and in or just the form of in your mind), (one can be into 100 or more), ( can find it in the ), easy to store (it can be on纸张或电子媒体上的纸张），可替代（每个比特币都是相同的），难以伪造（几乎不可能破解），并且可以广泛使用，许多互联网技术人员正在花时间不断改善比特币。

人们仍然对比特币的未来有各种各样的担忧，例如加密算法的安全性，交易速度，区块链的大小，交易的不可逆性，被盗或砍死的可能性。所有这些都可以通过第三方服务和协议升级来解决。您也可以将当前的比特币协议视为1.0。就像HTTP 1.0一样，它将从只有简单的文本和图片的浏览器演变为当前的互联网，将来会有一个更丰富的比特币世界。

与当前的英镑或美元相比，比特币具有许多明显的优势，上面已经提到了许多比特币。但更重要的是，该比特币协议可以支持无法实施或需要昂贵且需要强大的第三方的金融交易服务。

比特币带有脚本语言，该语言不仅支持“从X转移到Y”之类的交易，而且还需要党派中的政党M同意，以使交易能够完成。例如，建立遗嘱，只有在大多数继承人同意他们的父母已经去世的情况下，才能生效，根本没有任何律师；或仅当两方同意三方的可信签名时，才能批准某个支出；或只有大多数支持者同意符合某个指标的计划，该计划才能支付给发起人。在所有这些情况下，仲裁员本身都不能拿钱，他们只能批准或驳回交易。

当然，脚本语言还可以基于其他参数支持交易。例如，基于时间的交易可以导致自动抵押，信任和津贴费用。基于随机数的交易可以是第三方审核的抽奖。您还可以设计智能属性，例如汽车电子钥匙。只要买方向卖方支付一笔钱，卖方的汽车钥匙就会失败，买方的钥匙将开始工作并可以用于驾驶。使用方案如下：您的无人驾驶汽车在其他地方被阻塞。给邻居一点比特币，您可以借用他的汽车供使用。

每个人都可以备份整个比特币区块链，因此您可以验证交易。您可以对任何文件进行加密，给它一个时间戳，然后将其放入区块链中，任何人都可以随时批准该文件。如果您使用自己的私钥签署文件，而其他各方也使用其私钥，则该文档成为不可否认的共同签署合同，并且可以完全忽略公证人的存在。还有一个计划来解决域名问题，或P2P股票和赌博交易所（），该股票和赌博交易所（）可以在没有传统证券交易所的情况下买卖股票和股息。

最重要的是，比特币提供了一个开放的API接口，可用于创建安全的，可脚本的电子现金交易。正如网络普及出版一样，比特币可以使建立新的金融服务更加流行。您可以使用任何第三方或代码本身来签订，修改或执行电子合同。它是完全免费的，快速的，您不必担心伪造或退出。传统银行或信用卡公司只会向少数公司开放其付款基础设施，而比特币将向所有人开放。

自初始版本0.1以来，比特币由比特币开发团队不断维护和升级，并根据市场需求逐渐添加了一些新功能，从而使比特币协议更加完美。让我们解释比特币协议最近升级比特币的最新发展。比特币核心开发团队在2013年第三季度发布了两次协议升级，该协议升级是计划升级的，一个用于响应一个严重错误，以防止多个节点索引最新的比特币交易。

（iii）0.8.4

-QT版本0.8.4于2013年9月4日发布，其中包括一些安全性改进。第一个更新解决了一个紧凑的数据结构Bloom，允许使用截短的数据块节省磁盘空间，该磁盘空间首先以-QT 0.8.0发布。他们的实施无意中造成了对服务脆弱性的否认。发现了两次攻击：不堪重负的比特币的节点的读/写入能力，将它们放在最新的块后面，而淹没节点的消息导致比特币软件崩溃。尽管没有观察到大量攻击，但他们观察到了一些孤立的事件，但立即需要注意。

版本0.8.4解决的第二个问题是一个漏洞，允许攻击者通过内存超载崩溃节点。此问题与存储交易的截断方式有关。当值时，描述参数可能与序列化（截断）版本相冲突。如果攻击者针对特定节点，则可以将无效的事务数据发送到该节点，并且在向网络的其余部分发送其他有效版本时，无效的是有效的。当此节点与网络的其余部分一致时，将拒绝交易。这种情况很难获得实际应用，因为它需要以特定节点为目标，该节点必须愿意接受零确认交易。此外，如果攻击者能够通过网络发送恶意交易，则将导致客户试图截断交易与网络断开连接。

版本0.8.4的第三个更新是密码尝试使用-QT的RPC（远程过程调用）中使用的固定时间算法。在更新之前，攻击者可以通过准确测量与受害者连接的计算机（通常在同一本地网络上）来测量不正确的密码来了解他们的距离。这使攻击者可以减少尝试猜测私钥时的时间和尝试数。

（iv）0.8.5

- 此版本的QT紧急发布以解决严重的错误。从2013年9月9日开始运行0.8.0或更高版本之后，软件用户遇到了数据库损坏错误，并被要求花费数小时重新建立区块链索引，但事实证明，这项措施不是解决问题。

之所以发生此问题，是因为单个事务块使用负面版本编号输入只有0或1的字段，这在运行数据库一致性检查时会导致错误。该问题对比特币网络没有任何重大影响，并且在有问题的交易发生后，大多数节点和交易所都可以使软件在不重新启动的情况下运行。通过在交易中分配负面版本编号作为一种非标准情况来解决该问题，以防止问题的复发。

（v）0.9.0

预计比特币协议的下一个重大更新将是交易启动方式的重大改进。付款协议将支持它，允许用户请求比特币付款，除了“拉”之外，还可以付款。

正在引入一个新协议，该协议将使商人通过HTTPS启动交易。他们可以使用X.509数字证书签署付款请求，其中包括比特币地址以及付款方式和文本描述字段。然后，用户可以响应商家的HTTPS请求并发送交易。商人终于回应了客户以确认付款。

1。通过技术进步签署的交易（1）

通常为每个客户生成一个新的比特币接收地址，以确保可以将资金链接到每个客户的帐户。但是，由于付款请求的接收者需要验证请求者的真实性，因此这引发了有关商家启动交易的疑问。为了解决此问题，版本0.9将使用X.509数字证书签署付款申请。 X.509数字证书通常用于签署网站会议，并由中央当局发布给特定部门。持有这些证书的商人可以签署付款请求，以证明付款请求的真实性。

您选择X.509数字证书而不是其他替代数字证书的原因有两个。首先，它们简单易于管理，消除了其他现有付款标准的不必要功能。其次，许多网站使用X.509数字证书，并且具有使用此数字证书的能力和经验。

（2）其他字段：接口友好的说明手册和退款地址

一旦付款请求变得流行，用户也可能需要过滤太多请求，即使来自同一赞助商，也可能需要确定特定的交易。版本0.9计划允许描述字段，例如“ 3月VPN服务”，可以识别提供更多详细信息的交易。

此外，人们可以用托管钱包（例如交易平台上的帐户）付款，如果不可用，则可以使用可靠的地址。如果退款已发送回发行地址，则托管服务可能无法将转移的付款与收件人联系起来。提供退款地址的功能可以使退款转移到与比特币发送地址不同的地址，从而减轻了上述问题。