.这篇文章是写给不熟悉比特币和区块链的读者的。你不需要任何数学或计算机知识。
比特币价格的大起大落，拉起了一场令人瞩目的疯狂行情，于是区块链被推上了风口浪尖，新玩家不断入场，各种区块链数字货币层出不穷。区块链技术在各个领域的应用，甚至在科研中应用的可能性，被越来越多的提及。
然而，对于普通观众来说，比特币和区块链仍然无法理解。如果说“买10台挖掘机挖比特币”、“高价收集实体比特币”等情况只是笑话，那么将区块链作为传销犯罪工具的做法，只能让人感叹传销犯罪分子无孔不入。
吃瓜还是吃瓜子，怎么理解区块链和区块链数字货币？本文将分为两部分来拆解这些问题：第一部分是区块链和比特币的本质；第二部分是区块链电子货币在后续发展中面临的问题。三个关键词告诉你比特币是什么。我们可以把比特币和区块链网络想象成一个游戏，玩家就是游戏的参与者。电子签名
在游戏中，每个玩家可以有几个“钱包”。钱包里当然有钱。但是钱包是匿名的。使用电子签名来识别和保护玩家。电子签名的作用是证明钱包是你的，你有权从里面花钱。电子签名分为两部分，一部分是公钥，一部分是私钥。
在其他玩家眼里，公钥是你的钱包，而私钥是你用来证明自己每次都在花钱的东西。请保护它不受他人伤害！每一笔交易，游戏都会用公钥和私钥一起计算，证明钱包是你的，防止恶意玩家冒充你付款或者冒充你收款。
如果区块链电子货币只是一个虚拟数字，任何玩家都可以随意修改，这肯定是不能接受的。区块链是防止凭空造钱的利器，也可以防止一笔钱被恶意花两次。
游戏把所有的交易串起来，形成一个集中的账本，里面包含了从第一笔交易开始的所有账户，也就是一个交易链，这样游戏就可以知道每个钱包的余额，新的交易也要包含在这个账本里。任何凭空造钱的行为都会被识破，任何花一笔钱两次的行为都会被识破。
但是这个账本存在哪里呢？因为游戏没有中央管理器，是去中心化的，所以原则上每个玩家都有一本账本。
每一笔交易都要经过所有玩家的确认，每个玩家都有责任保证系统的安全，但实际上很难做到。只有部分玩家可以做这个确认操作，这就给恶意玩家创造了机会，他们可以篡改和伪造自己的账本副本，造成混乱。因此，需要设计一种机制来增加伪造账本的难度，同时也便于识别伪造的账本。哈希算法，一种防止伪造的方法，就是哈希算法。
哈希算法可以将任何原始数据，无论是图片还是文字，对应到一个特定的数字，这个数字就叫做哈希值。如果数据被篡改，计算出的哈希值会发生变化，这样就可以解决识别伪造和防止伪造的问题。BT下载使用的MD5码是一个哈希值，用来验证下载的视频没有被篡改或植入病毒。
散列算法有一个伴随的缺点。要产生一个不那么容易伪造的哈希值，需要消耗大量的计算机资源，没有人会自愿去做。游戏通过奖励金钱鼓励一些玩家计算哈希值，他们被称为矿工。将时间上接近的几笔交易组合起来，形成一个区块链的块来计算哈希值，确保账本难以篡改。
当然，恶意矿工还是可以伪造账本，然后重新计算所有账户的哈希值，然后让其他矿工复制他的账本，只要他的计算能力是矿工的一半以上。但是随着矿工越来越多，这种事情就不太可能发生了。比特币会被攻击吗？破解比特币的思路是试图找到核心功能的弱点。比如：攻击电子签名算法，偷别人钱包里的钱；
攻击区块链，增加其他矿工的成本，制造更少的矿工，自己获得更多的奖励，或者试图控制绝大多数的矿工，这样就可以恶意修改账本了。这些攻击可以通过什么手段进行？1.量子计算机量子计算机比传统计算机快。2016年，谷歌和美国宇航局建造了一台比普通计算机快1亿倍的量子计算机。当然，这项技术还处于实验阶段。
电子签名技术中使用的公钥加密算法很容易被量子计算机破解，恶意玩家可以尝试伪造钱包，盗取他人钱财。比特币技术的维护者考虑过这个问题。虽然目前大部分电子签名算法可能会失效，但是仍然有一种叫做Lamport的签名算法可以抵抗量子攻击。
量子计算机的计算能力是惊人的，但是破解哈希算法还是比较困难，所以量子计算机还是无法伪造账本。而且由于钱包也是经过哈希算法加密的，所以不容易被恶意玩家盗取他人钱财。据估计，破解哈希算法的量子计算机需要1500多个量子比特，目前的技术只能达到100多个量子比特的水平。
虽然量子计算机听起来是个可怕的对手，但是只有IBM和Google这样的大公司才有足够的财力和人力去开发和使用它，恶意玩家利用量子计算机的可能性很低。当然，比特币只是区块链最著名的电子货币之一。很多后来兴起的电子货币都在设计中加入了反量子计算，比如2015年成立的IOTA。量子计算机破解电子货币的可能性不高。赶走竞争对手
恶意矿工也可能尝试独占所有的奖励，尝试控制游戏改写账本给自己凭空创造钱。想要这么做，他可能就需要赶走其他矿工。如何做呢？
他可以尝试让其他矿主买不起挖矿的硬件。他可以尝试增加电能的成本让别的矿工的开销增加。他可以增加网络成本，让自己的网络速度比别人快很多，或者恶意让他人的网络速度下降，或者让他人网络里无法传输比特币交易数据。美国最近取消了“网络中立”，就会引起类似的问题。
总的来说，就是增加其他人的成本。这样，拥有更多的计算资源、更大的网络带宽、能付得起电费的玩家才能继续挖矿，也更有机会掌控整个游戏。但是这样的操作需要足够的金钱资源支撑，并不容易做到。
3.打击信心
除了技术方面的手段外，还有就是打击用比特币进行实际消费的消费者的信心，主要是打击比特币的信用。
游戏的匿名性虽然有助于防止个人隐私泄漏，却也容易助长黑市交易。不合理技术的使用，也会给庞氏骗局提供便利。但是使用在智能电网、物流系统这类工业基础设施上，区块链技术就给能用户带来福利，这需要大公司的投入和支持。换名话说，好的工具要用在好的地方。
与此同时，挖矿成本的增加已经成为一个气候变化问题，预计2017年消耗的电量已经占全球发电量的0.19%，预计在2019年其耗电量将会超过美国一年的耗电量。一次比特币交易耗费的电能，足以供8户美国普通家庭用一天。不过，在这一点上，未来的预期是比特币挖矿的收益将慢慢变成零，参与挖矿的用户会减少，另外硬件也会被设计得更省电，两者都会减少能耗。
普通货币使用信任作为基础，货币价格稳定才能用于交易。比特币也是一样的，只有币值稳定，技术没有漏洞，才能获得大家的信任，用它来购买商品和服务。目前来看，这些还没有完全做到，不过一些设计者已经在行动，设计价格稳定漏洞更少的新加密货币以替代可能已经过时的比特币。
或许加密货币无论如何都会有自己的弱点，就像现行货币也有自己的缺点一样。但是设计者和开发者们仍旧在努力修正，期望未来它会变得更好。
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