深入解析区块链教程(2):P2P 交易原理

参考:廖雪峰的官方网站区块链教程
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1207298049439968

比特币的运行环境下,每次货币交易都被精准地构造为一种协调的舞蹈动作,其中重要的组成部分便是数字签名。在本篇文章中,我们将深入探讨这个看似陌生却至关重要的概念,以及它在比特币交易过程中的价值和意义。

私钥与公钥:一对神秘的舞伴

在比特币系统中,每个参与者皆可用秘钥对进行操作,秘钥匹配犹如舞场中的双人舞蹈,其中私钥扮演着隐秘的角色,需严密守护,以免外泄;而公钥则是公开可见的舞伴,通过运用ECDSA算法,由私钥精心构建而成。这个过程宛如神奇魔术,私钥能轻易推导出公钥,但公钥却无法反向破解以获取私钥。

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加密密钥极为庞大且随机化的特性预示其可能取值范围达到1到2的256次方,如此广大的数字指标使得试图破译之人几乎无法触及。另一方面,解密密钥是采用安全规范严格的ECDSA算法通过对加密密钥的深入推演计算产生的结果,这个进程执行起来只能向前,不能逆转,意味着只有拥有加密密钥才能可靠地推演出解密密钥。

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比特币“卡”与银行卡:本质的不同

关于比特币中的“卡”与传统银行卡的本质差异问题,实际情况证明两者间存在巨大差异。在比特币系统中,所谓的"卡号"实际上是公钥,而"密码"则为私钥。根据ECDSA算法的规则,将"密码"作为推算依据可得出"卡号"。一旦"密码"被设定,便确定了相应的"卡号"。需要强调的是,与银行卡密码相比,比特币的"密码"不能随意更改,因为这相当于创建全新的"卡片"。

由于这项精心设计,比特币的交易环节得以加强,变得更加严谨且难以被篡改。每笔交易都需要使用唯一的私钥进行数字签名,从而显著提升了信息的真实度与安全性。

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比特币网络的匿名性:公钥与私钥的游戏

与传统金融体系不同,在加密货币比特币的运作网络中,并不存在所谓的账户概念。任何人都能通过区块链技术查看到相应公钥所关联的比特币持有量,然而其所有者却无法被识别,从而赋予了比特币独特且迷人的匿名性质,极大地增加了追踪交易的难度。这种无关个人账户的匿名性,正是比特币备受欢迎的关键所在。

本地钱包:是把私钥保存在本地计算机硬盘上的钱包软件,如Electrum;
手机钱包:和本地钱包类似,但可以直接在手机上运行,如Bitpay;
在线钱包:是把私钥委托给第三方在线服务商保存;
纸钱包:是指把私钥打印出来保存在纸上;
脑钱包:是指把私钥记在自己脑袋里。

身为用户,您可以自行生成无数个私钥与公钥的搭配组合,其中,公钥负责接受来自他方的转账款项,而私钥则是专属的数字货币支付工具。运用钱包应用程序,您可以灵活且便捷地管理和保证自身的数字资产安全无虞。

交易的验证:数字签名的魔法

在比特币系统中,每次交易都必须接受严格的验证。该过程宛如一场精密的魔术表演,其中的关键要素便是数字签名。确认交易时,需寻找之前的交易记录,利用索引号来定位具有对应产出的交易。这一过程如同解决一道复杂密码谜题,每个步骤都必须精准无误。

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对于交易核实而言,必须准确把握其载荷度、产出及可能的交易成本等关键参数。此环节务必精确审核每项细节,确保证券交易的诚实与有效性。

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私钥的编码:记忆的艺术

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记忆和处理256位整数并非易事,然而即便存在误差,其错误值仍可能被用作私钥。为了规避这一安全隐患,比特币采用了严谨的校验编码体制,旨在协助使用者便捷地存储和维护私钥,保障其数字货币资产的稳定和可靠性。

公钥的格式:压缩与非压缩的选择

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比特币领域公钥主要有两大模式:压缩和非压缩。相较于非压缩模式下因包含过多签名脚本数据而用之甚少,压缩模式使得公钥更加精炼,实用性显著增强。

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比特币地址的生成:编码的艺术

交易费用 = 输入 - 输出 = (2.0 + 1.5) - (2.99 + 0.49) = 3.5 - 3.48 = 0.02

利用上述25字节数据编码便能生成以1开头的独特字符串——比特币地址。该过程类似于精密的外科手术,每一步操作都至关重要。当用户接受比特币转账时,此地址将成为其比特币安全存放之处。

验证的魔法:公钥与签名的舞蹈

在比特币体系内,确认交易被誉为魔幻舞蹈。拥有私钥之人将其对应公钥公布,授权方借助该公钥验证信息及其签名。这一过程宛如优雅的公钥伴随着签名的独步起舞,每个步骤精准无比。

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实际上,比特币与常规交易信息的数字签名并无不同,仅仅在形式上较为复杂。

关于私钥与公钥在比特币领域中的互动作用,您有何高见呢?两者间是否有如舞蹈般和谐共融,或者是魔术般云里雾里的难以捉摸?敬请在下方留言处阐述观点,我们一同揭示比特币的神秘面纱。

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比特派钱包官网创始人

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