通過比特幣區塊鏈購買藝術品:如何運作

2018-06-20 幣圈財經
為了購買這個作品,唐塔普斯科特打開了他的比特幣錢包應用軟件。他使用這個軟件創建了一個信息,指定了這份藝術品的購買價格作為比特幣的發送數量,并將Artlery的公鑰作為比特幣接收地址,然后使用了他的私鑰去對該信息進行“簽名”(驗證)。唐塔普斯科特在這個過程中再三檢查了這些項目,因為在比特幣系統中是不能逆轉一個交易的,這跟傳統的支付方法有所區別。然后,他并沒有將這條信息發送到他的加拿大銀行里,而是廣播到由所有運行比特幣完整區塊鏈的電腦所組成的網絡上。
一些人將這些電腦稱為節點,而一些節點會將它們的處理能力貢獻出來以解決一個與創建區塊相關的數學問題。就如我們之前解釋過的那樣,比特幣社區將這些參與解決數學問題的節點稱為“礦工”,而他們解決數學問題的過程稱為“挖礦”,就像挖金礦那樣。這是一個不合適的解釋,因為這個比喻聽起來會讓你產生“專家會比普通人在這個過程中有優勢”的誤解,但事實并非這樣。每一個礦工都在后臺運行一個具備特定功能的軟件,而軟件負責所有的計算任務。一此專業的礦工會對他們的機器進行配置,以優化其能力及降低能源的消耗,還會使用高速的網絡連接。除了這些以外,不需要人類的才智參與在其中,也不會容忍任何形式的人類干預行為。
在這個網絡中,并不是所有的節點都在挖礦。實際上,比特幣網絡上的大部分節點只是簡單地執行比特幣對所接收數據的規則驗證,然后將這些驗證過的數據轉發給點對點的連接。這個網絡的驗證分為兩個部分,第一是證明唐塔普斯科特擁有著所指定的比特幣數量并對該交易授權,并將唐塔普斯科特的信息認可為一筆交易。然后,礦工將展開競賽,將無序的、未被記錄的交易轉換為一個數據區塊里有序的、記錄好的交易。每一個區塊必須包含其前序區塊交易的摘要信息或哈希值,以及被稱為nonce的隨機數。為了贏得這場競賽,一臺電腦必須創建一個區塊的哈希值;這個哈希值必須在開頭包含特定個數的0值。至于哪個隨機數會生產出滿足正確數量的0值的哈希值,這在事先是無法預測的,所以各臺電腦必須反復嘗試不同的隨機數,直到找到正確的隨機數為止。這就像是中彩票大獎一樣,因為這沒法依賴任何技巧。不過,一個人可以通過購買最先進的計算機處理器去提高贏得大獎的概率,這樣的處理器有著特殊的架構,專門適用于解決比特幣的數學問題;如果用“多買幾張彩票”的例子來比喻的話,那就是多運行一些處理性能高的節點;或者,就像辦公室的同事們經常湊錢買彩票那樣,人們也可以將他們的節點聚集起來一起計算問題(形成礦池),并同意分享其中任意節點所獲得的獎勵。因此,贏得獎勵是與運氣、處理能力及一個人所在的礦池的規模有關的。
隨著整個網絡所聚集的哈希速率(算力)越來越高,尋找到正確的隨機數的難度也就越大。當一個礦工找到了滿足含有正確數量的0值的哈希值后,就將其工作量證明(prof of work)分享給整個網絡上的其他礦工。這是分布式計算領域的一項重要的科技突破:使用工作量證明實現網絡共識。這也被稱為“拜占庭將軍問題”。其他礦工通過專注于創建下一個區塊的方法,將前面新創建的區塊的哈希值包含到里面,從而表示他們已經承認前面新創建區塊的合法性。唐塔普斯科特的公鑰和私鑰對他來說都是唯一的,而每一個區塊的哈希值也是唯一的:它就像一個密碼學的指紋一樣,使得區塊中的所有交易都可以被校驗。不會有兩個區塊擁有同樣的指紋信息。勝出的礦工會得到新產出的一些比特幣作為獎勵,這是由比特幣軟件自己產生并分配的,而經過哈希算法處理的區塊會被添加到區塊鏈上。
因此,在唐塔普斯科特廣播了他那條信息的十分鐘內,他和Artlery都接收到了一條確認信息,表明唐塔普斯科特的比特幣交易創造了被稱為“未被花費的交易輸出”(unspent transaction output)的項目,這意味著Artlery可以通過模仿唐塔普斯科特所做的事情就可以花費這些比特幣了,那就是廣播一條指定了數量及接收方地址的信息,并用Artlery的私鑰授權該交易。如果藝術家和老顧客同時知道唐塔普斯科特和Artlery的公鑰,那么他們就可以看到兩者之間的交易被成功執行,并能看到交易所涉及的數額。這就是我們將它稱為“公共賬本”的原因,因為所有的交易都是透明的、匿名的,在里面我們可以看到各方的地址,但并不能看到這些地址對應的人名。每一個后續的區塊都可以為之前所有交易的真實性提供確認。
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