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1.4 比特币的原理-账户所有权问题

1.4 比特币的原理-账户所有权问题

比特币系统里面如何验证某个比特币是谁的,谁拥有这个比特币。我们还是先对标一下银行系统来理解这个问题。

银行系统

平时我们在刷卡的时候,需要提供银行卡号和密码,如果匹配,就可以进行支付。 这时候如果出现盗刷怎么办呢。我们肯定是立刻报警,然后银行就会核对账户的所有者是不是我。银行核对的过程,需要借助开户时的我们提供的个人信息。

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其实就是在开户的时候确定了账户的所有权,在确定了这个所有权之后,然后才是转账的操作。如果银行确定了某一笔001-002的支付不是本人操作的,则银行会撤销这笔记账

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比特币系统

  • 账号 -> 地址

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而在比特币系统里,是点对点的交易,如果在没有第三方的情况下,确定账号的所有权。

实际上,账户是用一个地址来标示的,转账的过程实际上就是从一个地址转换到另外一个地址。账本上是不保存个人信息的。

上面这样一条信息就是一个转账的记录,他记录了从"2A39CBa2390FDe"到"AAC9CBa239aFcc"的一笔转账,转移了0.2个比特币,如果谁能用这一个地址能够进行支付,那么谁就拥有了这个账户的所有权。

  • 密码 -> 私钥

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刚刚说到比特币系统里面,是用地址来表示一个账号的,其实比特币里面一个地址会有一个对应的私钥,谁有了这个私钥,谁就能够使用这个地址进行支付,所以私钥一定要保管好,如果泄漏了的话,比特币就有可能丢失,而不像银行系统里面可以重置或者找回。

并且比特币系统不像银行系统里面账号和密码是没有任何关系的,密码不能推导出账号,账号也不能推导出密码。比特币地址和私钥是一个非对称的关系,私钥在经过一系列的has运算之后(其中包括两次hash),就能够得到比特币的地址,但是地址不能反推出私钥。

  • 非对称加密技术(交易签名)

谁拥有地址的私钥,谁就能够进行支付,这样,比特币的账户所有权问题,就变成了如何在不泄漏私钥的情况下,来证明我们拥有某个地址的私钥。(因为如果我们把私钥亮出来给大家看,以此来告诉大家我们拥有这个私钥,那么私钥就泄漏了,其他人也可以用这个私钥进行支付)

这里就用到了非对称加密技术的加密技术,对交易进行签名,这个过程分为两部分

  1. 对交易进行hash得到摘要
  2. 用私钥对摘要进行签名(这一步通常要求在一个安全的环境下,以免私钥被泄漏)

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  • 广播交易

在得到签名以后,付款的节点就会在整个网络里进行广播,广播的内容包含交易的原始信息还有交易的签名信息。

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如上,这个付款的节点告诉相邻的节点,他的交易信息和签名信息,请求其他节点进行验证;整个广播过程是一个循环的过程,当节点收到广播之后,验证通过之后,他会再次向已知节点继续广播。

  • 验证

在节点收到广播以后,就会对交易信息和签名信息进行验证。验证签名信息是不是付款方用私钥对交易信息进行签名产生的

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验证的过程,是对签名和付款方地址进行一个验证运算得到一个摘要,判断这个摘要是不是交易信息的hash运算结果,如果是,则验证通过,将交易信息写入账本,继续广播,否则什么也不做

  • 签名和验证是一个运算

实际上,签名和验证是一段逆运算

  • 签名是加密的过程(用付款方的私钥对摘要进行加密的过程)
  • 验证是解密的过程(用付款方的地址(公钥)和签名的信息进行解密的过程)

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这时候几个过程就明了了,签名由私钥签名发出以后,这笔交易才能别其他的节点验证通过,所以整个账户的所有权问题,是用私钥来进行控制的

  • 补充

  • 隐私 整个账本里是没有个人信息的,这很好的保证了比特币的隐私性,即使我的地址有10000个比特币,也没有任何人能够知道这个比特币是我的,而我已经可以进行支付。 银行泄漏我们个人隐私的事情时有发生,如我们办信用卡过后,就会收到保险理财的各种骚扰电话
  • 安全 如果银行认为我们的全来路不明,银行可能就会把账户冻结,而在比特币系统里,这个账户是完全由自己控制的,只要我们不将私钥泄密,那么我们的钱就是安全的
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