本文适合刚接触比特币和区块链的读者。 您不需要任何数学和计算机知识。
比特币价格的涨跌引发了令人瞩目的疯狂行情，区块链也被推到了风口浪尖。 新玩家不断进入市场，各种区块链数字货币层出不穷。 区块链技术广泛应用于各个领域。 应用的可能性——甚至在科学研究领域——越来越多地被提及。
然而，对于普通观众来说，比特币和区块链仍然是难以理解的。 如果说“买10台挖掘机挖比特币”、“高价收集实物比特币”等情况只是笑话，那么利用区块链作为传销犯罪的工具，只能让人感叹传销犯罪分子的无孔不入。 。
无论你是吃瓜还是瓜子，你如何理解区块链和区块链数字货币？ 本文将分两部分来拆解这些问题：第一部分是区块链和比特币的本质； 第二部分是区块链电子货币在后续发展中将面临的问题。
三个关键词告诉你什么是比特币
我们可以把比特币和区块链网络看成是一场游戏，玩家就是游戏的参与者。
电子签名
游戏中的每个玩家都可以拥有多个“钱包”，钱包里当然还有钱。 但钱包是匿名的，电子签名用于识别和保护玩家。 电子签名的作用是证明钱包是你的，你有权利从钱包里花钱。 电子签名分为两部分，一是公钥，二是私钥。 从其他玩家的角度来看，公钥就是你的钱包，私钥就是你每次花钱时用来证明你在花钱的东西。 你必须保护它，不让其他人知道！ 对于每笔交易，游戏都会使用公钥和私钥一起计算，证明钱包是您的，防止恶意玩家冒充您付款或伪造您收款。
区块链
如果电子货币只是一个虚拟数字，任何玩家都可以随意修改，这是绝对不能接受的。 区块链是用来防止金钱凭空产生的武器，也是防止一笔钱被恶意重复使用的武器。
游戏将所有交易串在一起，形成一个中心化账本，其中包含从第一笔交易开始的所有账户，即一条交易链，这样游戏就可以知道每个钱包的余额，新的交易也包含在这个账本中。 任何想凭空造钱的行为都会被识破，任何花一笔钱两次的行为都将无处可藏。
但这个账本存在哪里呢？ 由于游戏没有中央管理者并且是去中心化的，因此原则上每个玩家都有一份账本副本。
每笔交易都必须得到所有玩家的确认。 每个玩家都有责任确保系统的安全，但实际上很难做到。 只有部分玩家可以进行这个确认操作，这给恶意玩家创造了可乘之机。 您可以篡改和伪造自己的账本副本，从而造成混乱。 因此，需要设计一种机制来增加伪造账本的难度，同时又易于识别伪造账本。
哈希算法
这种防止伪造的方法就是哈希算法。
哈希算法可以将任何原始数据，无论是图片还是文本，映射到一个特定的数字，这个数字称为哈希值。 如果数据被篡改，计算出的哈希值就会改变，从而解决识别伪造和防止伪造的问题。 BT下载中使用的MD5码是一种哈希值，用于验证下载的视频没有被篡改、植入病毒什么的。
哈希算法有一个随之而来的缺点，即它需要大量的计算机资源来产生不容易伪造的哈希值，并且没有人自愿这样做。 游戏通过奖励货币的方式鼓励一些玩家计算哈希值，他们被称为矿工。 时间上接近的几笔交易将被组合起来形成区块链的一个区块来计算哈希值，以确保账本难以被篡改。
当然，恶意矿工仍然可以伪造账本，然后重新计算所有账户的哈希值，然后让其他矿工复制他的账本，只要他的算力超过矿工的一半即可。 但随着矿工越来越多，这种事情发生的可能性越来越小。
比特币会受到攻击吗？
破解比特币的思路就是试图找到核心功能的弱点。 例如：
这些攻击可能通过什么方式进行？
1. 量子计算机
量子计算机可以比传统计算机更快地计算。 2016年，谷歌和NASA建造了一台比普通计算机快1亿倍的量子计算机。 当然，这项技术到目前为止还处于实验阶段。
电子签名技术中使用的公钥加密算法相对容易被量子计算机破解，恶意玩家可以尝试伪造钱包来窃取他人的钱。 比特币技术的维护者已经考虑过这个问题。 虽然目前大多数电子签名算法可能会失败，但仍然有可以抵抗量子攻击的Lamport签名算法。
量子计算机的计算能力是惊人的，但是破解哈希算法还是比较困难的，所以用量子计算机伪造账户仍然是不可能的。 而且因为钱包也是通过哈希算法加密的，所以恶意玩家想要窃取别人的钱其实并不容易。 据估计，一台破解哈希算法的量子计算机需要1500多个量子比特，而目前的技术只能达到100多个量子比特。
虽然量子计算机听起来像是一个可怕的对手，但只有IBM和谷歌这样的大公司才有足够的财力和人力来开发和使用量子计算机，而恶意玩家利用量子计算机的可能性很低。
当然，比特币只是最著名的基于区块链的电子货币。 后来出现的很多电子货币都采用了抗量子计算的设计，比如2015年成立的IOTA。量子计算机破解电子货币的可能性并不高。
2. 赶走竞争对手
恶意矿工还可能试图垄断所有奖励，试图控制游戏重写账本为自己凭空创造金钱。 为此，他可能需要赶走其他矿工。 怎么做？
他可以尝试让其他矿工买不起采矿硬件。 他可以尝试提高电费来提高其他矿工的成本。 他可以增加网络成本，让自己的网络比别人快很多，或者恶意减慢别人的网络速度，或者让别人的网络无法传输比特币交易数据。 美国最近取消“网络中立”也会造成类似的问题。
总而言之就是增加别人的成本。 这样，拥有更多计算资源、更大网络带宽、能负担得起电费的玩家就可以继续挖矿，更有机会控制整个游戏。 不过这样的操作需要足够的财力支持，而且并不容易做到。
3.信心受到打击
除了技术手段之外，还有对消费者使用比特币进行实际消费的信心的打击，主要是打击比特币的信用。
虽然游戏的匿名性有助于防止个人隐私泄露，但也容易促进黑市交易。 不合理技术的使用也会为庞氏骗局提供便利。 然而，当区块链技术应用于智能电网、物流系统等工业基础设施时，能够为能源用户带来收益，这需要大公司的投资和支持。 换句话说，好的工具应该用在好的地方。
与此同时，采矿成本的增加已成为气候变化问题。 据测算，2017年消耗的电量已占全球发电量的0.19%，其用电量有望超过美国2019年全年用电量。一笔比特币交易消耗的电量足以为8个美国人平均用电量家庭一天。 然而，目前来看，未来的预期是，比特币挖矿的收入将慢慢变为零，参与挖矿的用户将会减少，硬件将设计得更加省电，这两者都会减少能源消耗。
普通货币以信任为基础，币价稳定才可以用于交易。 比特币也是如此。 只有货币价值稳定、技术没有漏洞，才能获得大家的信任，并用它来购买商品和服务。 目前，这些还没有完全实现，但一些设计者已经采取行动，设计价格稳定性漏洞较少的新加密货币，以取代可能过时的比特币。
也许加密货币无论如何都会有其弱点，就像当前货币有其弱点一样。 但设计师和开发人员仍在努力修复它，希望未来能变得更好。
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