探索比特币背后的简单原理

比特币是一种数字货币，也被称为加密货币或虚拟货币。它的出现引起了全球范围内的轰动和关注。那么，什么是比特币？它的工作原理又是怎样的呢？

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首先，我们需要了解比特币背后的基本概念——区块链技术。区块链可以被视为一个分布式账本，记录着所有发生在网络中的交易信息。这个账本由许多节点组成，并且每个节点都有权力参与到验证和维护这个账本中。

在比特币网络中，任何人都可以成为一个节点，并通过参与计算来维护整个网络。当有人想要进行一笔交易时，他们将该交易广播给整个网络上其他节点，并等待其他节点对其进行验证。

验证过程涉及到使用密码学技术生成一个数字签名来证明该交易是合法有效的，并且没有被篡改。一旦验证完成，该交易将被打包进一个“区块”中。

每个区块都包含着前面所有已经确认并记录下来的交易信息以及新添加进去的那笔交易。而且还会包含一个指向前一个区块哈希值（hash） 的链接。

这样一层层地链接下去形成了整个区块链结构。“哈希” 是指将任意长度数据转化为固定长度输出结果（通常用16进制表示）。而哈希值则具有唯一性、不可逆性、无法预测性等特点。

因此，在比特币系统中，“挖矿” 这项任务就显得非常重要了。“挖矿” 实际上是指通过计算找到某种特殊数值（称为Nonce），使得当前区块头部经过两次哈希运算后满足系统规定的难度目标。

所谓“难度目标”，就是系统规定了产生新区块所需满足条件即找到符合要求之Nonce时候应当遵循哪些规则：

1. 区块头部经过两次SHA-256运算后得出来32字节二进制数据；

2. 将32字节二进制数据转换成十六进制字符串；

3. 取十六进制字符串前若干位字符；

4. 最终转换回数值类型；

如果最终转换回数值类型小于某个设定好大小，则认为找到了合适之Nonce即可构造新Block并入链；否则返回第2步重新尝试直至成功。

相对于传统银行体系需要依靠信任机构作保证安全可靠外，Bitcoin采用点对点式开放共识架构实现安全高效稳健运行。

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