哈希游戏作为一种新兴的区块链应用，它巧妙地结合了加密技术与娱乐，为玩家提供了全新的体验。万达哈希平台凭借其独特的彩票玩法和创新的哈希算法，公平公正-方便快捷!万达哈希,哈希游戏平台,哈希娱乐,哈希游戏上一篇写了WEB3的知识地图，从这篇开始我会按照知识地图的路径来给大家逐步进行介绍。

　　当然，把WEB3整个体系从头到尾介绍一遍也没有必要。因为我关注的是WEB2.5，也就是传统WEB2.0与WEB3.0的融合。

　　因此我将沿着“资产上链”和“资金上链”这两条路径来展开，并且探索它们与AI如何结合。

　　很多人都被WEB3的新名词、新模式搞得晕头转向，其实这切只是一场由“匿名交易”引发的记账革命，只是用的技术不同；但本质上就是把互联网向数字世界迁移，因此才有各种跑马圈地创造新名词。

　　这次我们就以“比特币”作为区块链基础知识的切入点，通过图解的方式给你介绍哪些名词背后的基础知识，以及比特币运行的原理是什么。

　　如果仅从用户体验、技术性能、结算效率、手续费成本等方面，区块链技术从来就没赢过传统互联网。之所以诞生区块链，还要从互联网发展说起。

　　1.1.WEB1.0-WEB3.0 WEB3.0这个名词的由来是，它是基于传统互联网的延续，不过也是最具颠覆性的，因为它改变了长期以来的记账方式。

　　也被称为PC互联网，早期的门户网站主要业务是“新闻、邮箱、论坛”等单向和双向的信息发布。它初期靠广告变现，后期转向游戏和社交点卡充值，支付方式多为预付卡与Q币卡。

　　也被称为移动互联网，伴随电商、社交、微博兴起，用户可自主发表内容、在线交易，实现可读可写的深度互动，并催生了视频、短视频、直播等新形态，把整个互联网推向了鼎盛。

　　它在WEB2.0基础上增加了“可拥有”，它采用了与传统中心化记账截然相反的“去中心化”记账方式，通过账本的公开，让资产所有者一起参与记账，通过共识机制来确认资产归属。

　　互联网中心化的记账方式给我带来了极大的便利，并且也深刻的改变了我们的生活。不过时间长了之后人们就发现它的一些弊端，主要就是2个问题。

　　但是，中心化的平台发展也伴随着“赢家通吃的情况发生。大平台作为中介方”掌握了大量的用户数据和交易数据，大数据杀熟、信贷陷阱、诱导订阅、仅退款等也让用户和商家越来越弱势。

　　而在2008年，出现了一个猛人“中本聪”，他在一个加密邮件组中发表了一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》论文，它提出了一种电子现金的解决方案，在读写的基础上增加“可拥有”的资产。

　　并且抛出了“去中心化、共享账本、匿名交易、共识机制、代币激励”等一系列创新性设想，给传统金融带来了一次颠覆式的创新。

　　中本聪提出的概念虽然很多，但它提出的“分布式账本模型”和“代币经济模型”，奠定了WEB3和区块链的基础。

　　中本聪首先提出了一种去中心化的网络，账本可以在网上共享，用户之间可以通过密钥签名来进行点对点交易，无需第三方介入。

　　1）去中心化：去中心化的核心是点对点（P2P）网络，使用户能够直接进行交易，无需第三方介入。

　　2）共享账本：又叫分布式账本，它将账本公开到网络上，让每个节点都持有一份相同的副本，所有用户都共同参与记账。记账结果会广播给所有节点，只要大多数节点确认交易有效，该交易就不可逆，且所有交易记录都是透明可追溯的。

　　3）匿名交易：由于账本公开了，用户可以通过密钥签名来保护隐私，只要“签名+非双重支付”验证通过，交易就不可撤销。

　　更具颠覆性的，它提出了一种完全靠代码维护的“代币经济模型”。它主要抓住了“传统货币持续通胀，造成用户资产缩水”的核心痛点。

　　通过代币的发行、交易、确权、激励”就能让这个社区自行运转。并且发行代币数量有限，促使代币增长形成正向闭环。

　　1）代币发行/调节：比特币的发行设置了2100万枚上限，从而制造了稀缺性，使得它具有了增值效应。并且比特币也会逐步调整代币产出数量和难度，确保交易效率和激励的平衡。

　　2）激励机制（代币+交易费）：为了鼓励大家来创建区块，会在新建的区块上给矿工发放一定数量代币作为奖励，并且其它用户在这个区块上交易，矿工可以获得交易费。

　　签名密钥：比特币本质上是放在区块链上的一条记录，通过签名密钥来给交易对手转账。

　　共识机制（工作量证明）：通过共识机制来处理交易，创建区块链账本存放数据，让交易无需第三方介入就能自动进行。

　　4）代币确权（最长链+UTXO）：发放的代币什么时候可以使用，交易什么时候到账，如何防止双花。于是就有了交易确权机制，比特币使用的最长链原则和UTXO（未花费交易输出）来进行确权。

　　估计看了上面这些概念你还是云里雾里的，下面我就把这些基础概念逐一给你解释，并且适当给你扩展以太坊、Solana采用了什么技术。

　　用于区块链的账本是在互联网上公开的，因此为了保证交易的安全、不可篡改和网络传输的可靠性。需要通过密码学算法和互联网编码来处理。

　　哈希函数可以将任意长度的明文转换为固定长度的数值，且该数值无法逆向还原成原明文。即使对原文进行细微修改，生成的哈希值也会有很大不同，从而有效防止篡改。

　　哈希函数是WEB3和区块链技术的根基，它不仅可以防篡改，也能作为验证用户身份的签名，并且在工作量证明、区块之间的链接、数据存储方面都有广泛的应用。

　　为了可以让用户在匿名的情况下也能进行交易，就需要有“一对钥匙”。“私钥”保密，用来签名交易，证明自己是资金和操作的拥有者。“公钥”公开，任何人都可以用来验证签名，确保交易合法性。

　　在WEB3领域，最常用的“配钥匙”方法是ECC算法（椭圆曲线密码学）。通过生成一个至少256位的随机数作为私钥，然后利用ECC算法生成对应的公钥，供交易对手使用。

　　这个算法也是“不可逆”的，椭圆曲线的签名算法确保了任何人都无法通过公钥“暴力推导”出私钥来。（推导的次数，理论上是10的77次方，相当于宇宙所有原子的数量）

　　有了这对密钥后，发起者可以提取交易信息生成hash摘要，并用私钥加密成签名附在交易报文中进行发送。接收者解密并验证签名，通过后就可以接受交易。

　　但在Web3中由于没有实名认证，因此，如果私钥丢失或被盗，用户就会面临损失，因为接收者只按照公钥验证签名结果，不管对应的私钥在谁手里。

　　在传统行业，签名需要通过CA的证书来生成，CA机构也会对申请者进行实名认证，以确保交易由本人发起。

　　WEB3领域常用ECC算法，因为它安全且加密速度快，适合网络不稳定的情况。而传统行业多用RSA算法，尽管速度稍慢，但因其技术成熟、网络稳定和带宽数量充足，所以更普遍。

　　由于不同国家的语言和编码差异，在数据存储和网络传输中容易产生乱码。为避免这种情况，可以使用BASE编码将任意文本转换成统一的字符格式进行传输和存储，而不会出现乱码问题。

　　我们先来看下，互联网行业采用的是标准的BASE64编码，然后再来讨论区块链使用的编码集。

　　BASE64是一种全字符集的编码，包括“52个大小写英文字母、10个0-9数字和2个字符。这种编码比较适合“机器对机器”的环境，所以复杂点没事。

　　WEB3行业，地址、私钥都是人在操作，复杂的编码集非常容易搞错，因此需要一套更加精简且容错性高的编码集。

　　了解了如何确保匿名和交易不可篡改后，下面我们就能真正的开始了解区块链了。

　　区块链是一种“链式账本”，由“区块”和“哈希链”组成，区块用来存放历史数据，哈希链将多个账本串联起来。区块内部放的都是历史数据，是不可篡改的。

　　区块链分为区块头和区块体，每生成一个新的子区块，就要对“父区块”的区块头数据进行一次哈希计算，“子区块”中会保存这个“父块哈希”。如此循环往复从而形成一个链式账本。

　　区块链使用Merkle树来管理数据，所有交易信息存储在叶子节点。相邻的叶子节点会两两组合计算上层节点的哈希值，层层向上汇总，最终形成一个根哈希值。

　　区块完成创建后，代币会默认放入第一笔交易中。详细的处理机制，我们在后面介绍。

　　链上区块的数据都是“已经完成的历史交易”，任何试图对存入区块链内的数据修改，都会造成雪崩效应，让整条链“分叉”。

　　区块链交易怎么处理？ 聪明的读者，看到这里应该会有疑问了，区块链不是账本吗？它的数据不可修改，那交易怎么处理呢？这就是很多书籍和科普资料“坑”的地方了，其实它是在Mempool中处理的，详细过程我会在“比特币运行原理”中介绍。3.3、共识机制（PoW）

　　1）共识机制：由于区块链是一种去中心化的交易处理技术。没有中心化机构来控制一致性，因此它通过一套代码协议和算法来保障所有参与者对交易有效性、状态的一致性。

　　比特币采用的是工作量证明，就是让大家通过“PK算力”来竞争“记账权”，最快算出来的节点可以拥有记账和出块的权利，并且会奖励代币和交易费。

　　PoW就是大家一起来做一道“非常难得题目”，这道题目就是猜“有N个前导0的哈希值”。由于哈市值的随机性，这个“题目”只能通过算力“暴力试算”才能得到，谁算力强谁就拥有出块和记账的权利。

　　并且为了控制代币的输出量，会每隔一个周期提高难度。就是增加这个哈希值的“前导0数量”，每增加一个“0”，难度就提高到16^n+1次方。（现在已经是19个0了）

　　双重支付（或称双花）是指由于网络拥堵、数据更新延迟，导致同时创建了两个区块。这两个区块都可以被用来进行支付，从而引发“双重支付”。

　　当一些“矿池”掌握了超过51%的算力时，它就能同时生成两个区块。比如，节点A和节点B合作生成了“区块2”和“区块3”，如果这两个区块都被确认，就会导致双花问题。

　　为了防止双花和51%攻击，比特币采用了最长链原则。新区块产生的奖励代币需经过至少100个区块确认后才能使用，普通用户交易要经过6个区块的确认用户才能“花费”，这一机制有效避免了上述两个问题的发生。不过这种方式也让比特币交易非常缓慢。

　　双花是在较短的时间内，同时创建了相同的区块。如果因为新老区块不兼容，造成多个区块并行，这就是“分叉”。并且分叉还有“软分叉”和“硬分叉”的区别。

　　软分叉很多是因为版本升级、规则更新造成了节点之间版本不兼容而出现的分叉。这种分叉一般都会通过升级和兼容，最终回归到最长链后继续运行。

　　硬分叉一般都是人为的修改规则，造成了老区块无法兼容“新区块”而出现分叉。最终新老区块链分道扬镳，各自成为独立的链。例如从比特币中分离出来的BTH（比特现金）BTG（比特现金）。

　　1）全节点：区块链会在所有节点复制一份账本数据，这就是全节点（Full Node），但是日积月累会有大量的历史数据（2025年比特币账本已经积累了超过600G的数据）。

　　2）轻节点：有些节点由于资源有限，并且只关注自身交易和资产的验证与发送，因此选择不同步完整的区块链数据。它们只保存“区块头”信息，并在对Merkle树进行“剪枝”只记录自己需要的交易记录。

　　非常感谢你看到这里，前面都是科普内容，各种书籍和科普资料你都能看到。下面开始就是给大家介绍下“比特币的核心原理”了，内容绝对硬核，大家坐好了我们准备出发。

　　讲了那么多特性，这些特性是怎么串联的呢？比特币的核心流程分为“发起交易、共识机制、上链/奖励、最终确权”四个步骤，其它的公链也基本是这样的步骤。下面我们逐个步骤拆解。

　　1）发起交易：买卖双方通过私钥生成地址，接收方提供地址后，付款方创建签名交易并广播至比特币网络。

　　2）共识机制：全网节点验证交易合法性后存入内存池，矿工选取交易构建区块（首笔为 coinbase 奖励交易），通过工作量证明争夺记账权并广播新区块。

　　3）上链/奖励：胜出矿工的会奖励代币在第一笔交易中，所有网络节点会把区块被添加至链的末端，其它节点验证无误后同步更新账本，区块内交易即告不可逆。

　　4）最终确权：为防链分叉，普通交易需等待6个区块确认（约1小时）方可使用，矿工奖励则需100个区块（约17小时）后才可支配。

　　比特币其实是在模仿现金交易，因此它只有“交易和记账“两个过程。我们先来看下，传统现金交易是如何记账的。

　　我们现金交易一般都是从钱包”中取几张合适面额的“纸币”；然后支付给对方，如果没有零钱，就需要对方找零；对方收到钱清点清楚也会放到“钱包”里。

　　交易结束后，我们会在账本上记录收支情况。如果想知道“花了多少钱”就需要用把账簿上的钱一笔笔算出来。剩下多少钱就会把“钱包”的钱拿出来数一数。

　　如果整个过程放公在网上交易该如何记账呢？其实也是参考了现实中的做法，通过区块链的“叶子节点”来作为一个交易账本（Transaction）来记录收支明细，另外通过UTxO来记录资金的花费情况。

　　比特币记账模型（图中utxo_set为一个池子） 1、Transaction（交易明细）

　　就是用来登记每一笔收支交易的明细，它的就是记录在Merkle树的“叶子节点”上的交易信息。它和我们平时使用的账本非常接近。具体的使用规则如下：

　　2）第一笔交易：用来存放奖励的代币，input引用为空，output存放奖励的代币（含矿工手续费），指向矿工地址；

　　input：为交易的输入，只有付款人能解锁，它引用未花费的UTxO。转账后已花费的UTxO会被销毁。

　　output：为交易的输出，它指向了收款人的地址。转账后引用新创建的UTxO。

　　4）转账找零：input的UTxO像现金纸币一样不可拆分，必须全额转账。转账后可以通过找零的方式把剩余的资金指向付款人。

　　为解决收支明细无法直接反映余额的问题，比特币采用UTXO模型追踪可花费资金：UTXO_SET是全网公开的未花费交易输出集合，其中的每个UTXO条目如同一枚数字零钱，配合逐笔交易花费情况的验证，即可精确统计任意地址的可用余额。

　　基于这样的账本模型，比特币的记账流程分为“交易创建、矿工打包、全网验证、账本更新”四个阶段。

　　1. 交易创建：付款方获取收款地址后，钱包自动调取未花费的UTXO作为交易输入，创建两笔输出（转账金额至收款方、余额找零至己方），签名并广播至全网。

　　2. 挖矿打包：矿工收集待确认交易，构建候选区块（首笔为挖矿奖励交易），通过工作量证明（PoW）竞争记账权，首个解出难题的矿工将区块广播出去。

　　3. 全网验证：各节点独立验证新区块内交易的合法性（签名、UTXO状态等），确认无误后追加至区块链末尾，完成分布式账本同步。

　　4. 状态确认：节点根据新区块交易逐笔更新UTXO集合，移除已花费的UTXO，新增未花费输出。收款方UTXO经6个区块确认后，方可安全使用。

　　比特币UTxO就是一个个不同面额的零钱，付款的时候它像现金纸币一样必须是一个完整UTxO支付，通过找零的方式来完成金额的拆分。因此比特币支持一对一、一对多、多对一（合并支付）、多对多（组合支付）等特性。详细的流程见下图，这里就不再赘述了。

　　看完了上面这些比特币特性的介绍，除了了解了区块链的基础特性，不过作为一个区块链1.0产品，你也会发现比特币有很多的不足之处。

　　1）余额统计困难：UTxO虽然解决了余额统计的问题，但是一堆散乱的UTxO不仅统计困难，用户也很难即时掌握自己的资产情况。

　　2）浪费、缓慢：PoW共识机制不仅不环保，还非常的缓慢。它就是个异步批量交易，交易确权过程也非常漫长，并不适合准实时、获实时交易。

　　4）图灵不完备：比特币虽然经历了集成扩容、升级和改造。不过作为一个去中心化的自动化交易系统，它的扩展性与可编程能力比较差，很难承载更多的智能化应用了。

　　后面我会开始介绍区块链2.0的代表以太坊，看下他是如何解决以上这些问题的，并且又带啦了哪些新特性。

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