比特币进一步学习-针对作弊问题的处理

这个里面讲了区块链的内容：

http://www.cnblogs.com/charlesblc/p/6272785.html

今天和老婆讨论的时候，发现了一些细节需要进一步了解，所以看了些文章。下面几篇讲的很好：

《比特币私钥、公钥、钱包地址之间的关系》

讲了比特币交易的过程，基本就懂了（尤其是防止作弊的这一块。所有的交易，是由扣除方发起的。接收方是没有权力发起的）

1. 首先使用随机数发生器生成一个『私钥』。一般来说这是一个256bits的数，拥有了这串数字就可以对相应『钱包地址』中的比特币进行操作，所以必须被安全地保存起来。
2. 『私钥』经过SECP256K1算法处理生成了『公钥』。SECP256K1是一种椭圆曲线算法，通过一个已知『私钥』时可以算得『公钥』，而『公钥』已知时却无法反向计算出『私钥』。这是保障比特币安全的算法基础。
3. 同SHA256一样，RIPEMD160也是一种Hash算法，由『公钥』可以计算得到『公钥哈希』，而反过来是行不通的。
4. 将一个字节的地址版本号连接到『公钥哈希』头部（对于比特币网络的pubkey地址，这一字节为“0”），然后对其进行两次SHA256运算，将结果的前4字节作为『公钥哈希』的校验值，连接在其尾部。
5. 将上一步结果使用BASE58进行编码(比特币定制版本)，就得到了『钱包地址』。 
比如, 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa

可以看到：

• 通过『私钥』可以得到上述计算过程中所有的值。
• 『公钥哈希』和『钱包地址』可以通过互逆运算进行转换，所以它们是等价的。

使用『私钥』对交易进行签名

比特币钱包间的转账是通过交易（Transaction）实现的。交易数据是由转出钱包『私钥』的所有者生成，也就是说有了『私钥』就可以花费该钱包的比特币余额。生成交易的过程如下：

1. 交易的原始数据包括“转账数额”和“转入钱包地址”，但是仅有这些是不够的，因为无法证明交易的生成者对“转出钱包地址”余额有动用的权利。所以需要用『私钥』对原始数据进行签名。
2. 生成“转出钱包公钥”，这一过程与生成『钱包地址』的第2步是一样的。
3. 将“转出签名”和“转出公钥”添加到原始交易数据中，生成了正式的交易数据，这样它就可以被广播到比特币网络进行转账了。

交易数据被广播到比特币网络后，节点会对这个交易数据进行检验，其中就包括对签名的校验。如果校验正确，那么这笔余额就成功地从“转出钱包”转移到“转入钱包”了。

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小结

1. 如果一个『钱包地址』从未曾发送余额到其他『钱包地址』，那么它的『公钥』是不会暴露在比特币网络上的。而公钥生成算法（SECP256K1）是不可逆的，即使『公钥』暴露，也很难对『私钥』的安全性造成影响（难易取决于『私钥』的生成算法）。
2. 『私钥』用来生成『公钥』和『钱包地址』，也用来对交易进行签名。拥有了『私钥』就是拥有了对这个钱包余额的一切操作权力。所以，保护『私钥』是所有比特币钱包应用最基本也是最重要的功能。

注

• 本文仅讨论标准P2PKH交易方式，P2SH不在讨论范围内。
• 历史上发生过校验错误的交易被打入到blockchain中的事情，这种交易中的比特币永远地消失在Cyberspace中了。

下面这篇文章也有一些内容，写的比较细节。有一些概念可以看看。

http://blog.csdn.net/pxy_lele/article/details/53884095

为了去中心化，需要一个P2P网络，也就是节点之间的地位是平等的，每个节点都可以存储一份全局账单。现在问题是如何保证各个节点之间账单的一致性。研究表明，P2P网络能保证一个“弱一致性”，于是我们的需求稍微退一步，就变成了：

1.      会有部分节点的账单暂时与全网账单不同步

2.      整个系统最终会统一到一个账单下来

3.      当出现账单冲突时（像刚才的例子，小A分别和小B、小C各做了一份账单），最后会按照一个可预计的方式解决（比如时间在前面的才有效）

4.      系统必须可以抵御Sybil攻击

防御Sybil攻击

在分布式系统中取得一致性的方法，本质都是“少数副总多数的投票制”，大部分节点认为正确的当前账单就是最后的合法唯一账单。这个环节会有很多问题，哪些人可以参与投票？每个人投票的权重一样吗？

假设所有人都可以投票的话，按照之前的机制，只需要一对密钥就可以试图修改那个全局账单了，如果某一个恶意参与者通过程序伪造大量密钥对，试图达到大多数然后修改账单呢？这就是Sybil攻击。

就好像淘宝交易刷单一样，通过程序，大量伪造的客户可以下很多假单，然后刷信誉，怎么办？有一个办法，就是让刷单的行为变得“昂贵”，例如每次下单，淘宝要收一块钱交易费，这样刷一万个信誉是要付出一万元的成本的。

如果要欺骗或者作弊，要快到什么程度呢？目前数学给出的答案是，要能战胜全网50%的计算力才行。一旦P2P网络到了成千上万个节点的时候，想达到这个计算力是不可能的，这也是比特币自称去中心化的基础。

而且要求绝大多数节点作弊，那这个本身也不可行。因为比特币和区块链的一个基础就是——少数服从多数。