时隔4个月，比特币再次站上5000美元关口。比特币最近的暴涨吸引了很多人的关注。那么什么是比特币，比特币挖矿的基本原理是什么？听边肖给你介绍一下吧！
什么是比特币
比特币的概念最早由中本聪于2008年11月1日提出，2009年1月3日正式诞生。按照中本聪的想法，设计并发布开源软件，并在其上构建P2P网络。比特币是P2P形式的虚拟加密数字货币。点对点传输意味着一个分散的支付系统。
与所有货币不同，比特币不是由特定的货币机构发行的。它是根据特定的算法通过大量的计算产生的。比特币经济利用整个P2P网络中众多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有交易，并利用密码学的设计来保证货币流通各个环节的安全。P2P本身的去中心化特征和算法，可以通过大量制造比特币来保证币值不被人为操纵。基于密码学的设计可以使比特币只被真正的所有者转移或支付。这也保证了货币所有权和流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的区别在于其总量非常有限，极其稀缺。货币系统曾有4年不超过1050万，之后总数将永久限制在2100万左右。
从比特币的本质来说，比特币的本质其实是一堆复杂算法生成的特殊解。特解是指可以通过方程组得到的一组有限解。而且每个特解都能解方程，是唯一的。在纸币的类比中，比特币是纸币的冠号。如果你知道一张钞票的冠字号码，你就有这张钞票。挖掘的过程就是通过庞大的计算不断寻求这个方程组的特解。这个方程组被设计成只有2100万个特解，所以比特币的上限是2100万。
要开采比特币，可以下载一个专门的比特币计算工具，然后注册各种合作网站，将注册的用户名和密码填入计算程序，然后点击操作就可以正式开始了。完成比特币客户端安装后，可以直接获得一个比特币地址。别人付款的时候，你只需要把地址贴给别人，就可以通过同一个客户端进行支付。比特币客户端安装后，会分配一个私钥和一个公钥。您需要备份包含私钥的钱包数据，以确保财产不会丢失。不幸的是，如果硬盘完全格式化，个人比特币将彻底丢失。
比特币挖矿的基本原理
比特币是一个点对点的电子现金系统，每一笔交易记录都分布存储在全网，而不是传统唯一的中央数据库。
为了保证所有参与节点有一致的交易记录，比特币系统规定了竞争记账。具体规则如下：
1.竞争者通过SHA-256运算，在一堆随机数中找到符合要求的数值。谁的计算能力大，计算速度快，谁就可能最先找出“答案”。
2.比特币系统平均每10分钟对交易数据进行分组(即打包成块)。最先找到“答案”的竞争者获得记账权，同时获得比特币作为奖励。系统会根据全网计算力调整挖掘难度(有一定滞后性)，保证平均每10分钟出一个块。
3.开采难度每2016块调整一次(14天左右)。块高是2016的整数倍，也就是系统调整开采难度时对应的块。
4.比特币挖矿收入包括块奖励和交易费。街区奖励最初是50 BTC。系统规定，每21万块(约4年)，块奖励会减少一半，直到小到比特币的最小单位1丛。所以2012年后，街区奖励调整为25 BTC，2016年为12.5，下半个在2020年。
5.交易费(也称为矿工费)是转让方支付给矿工的，用于奖励后者提供足够的计算能力以保证网络系统的安全。交易费一般在当日大宗报酬的0.5%-2%之间浮动。随着区块奖励每四年减半，交易费将逐渐成为矿工的主要收入。比特币有望在2140年被完全挖掘出来，届时挖掘收益将与交易费持平。
6.每笔交易的手续费取决于交易的大小(大多以千字节为单位)。当网络拥堵时，更多人同时提交记账需求，用户可以通过提高手续费鼓励矿工优先打包，从而缩短交易确认时间。比如2017年底，比特币交易量猛增，平均手续费高达40美元/笔。矿工手续费高达当月区块奖励的30%。
7.交易规模还与转入转出金额有关，即交易金额越大，手续费/千字节越高。
比特币的购买方法
用户可以购买比特币，同时也可以利用计算机根据算法进行大量运算来“挖掘”比特币。当用户“挖掘”比特币时
，需要用电脑搜寻64位的数字就行，然后通过反复解谜密与其他淘金者相互竞争，为比特币网络提供所需的数字，如果用户的电脑成功地创造出一组数字，那么就将会获得25个比特币。由于比特币系统采用了分散化编程，所以在每10分钟内只能获得25个比特币，而到2140年，流通的比特币上限将会达到2100万。换句话说，比特币系统是能够实现自给自足的，通过编码来抵御通胀，并防止他人对这些代码进行破坏。
比特币的交易方式
比特币是类似电子邮件的电子现金，交易双方需要类似电子邮箱的“比特币钱包”和类似电邮地址的“比特币地址”。和收发电子邮件一样，汇款方通过电脑或智能手机，按收款方地址将比特币直接付给对方。下列表格，列出了免费下载比特币钱包和地址的部分网站。
比特币地址是大约33位长的、由字母和数字构成的一串字符，总是由1或者3开头，例如"1GyQZPCGYMTmqY7NFhdWUrScyadRdz8WJD"。比特币软件可以自动生成地址，生成地址时也不需要联网交换信息，可以离线进行<2>。可用的比特币地址非常多。
比特币地址和私钥是成对出现的，他们的关系就像银行卡号和密码。比特币地址就像银行卡号一样用来记录你在该地址上存有多少比特币。你可以随意的生成比特币地址来存放比特币。每个比特币地址在生成时，都会有一个相对应的该地址的私钥被生成出来。这个私钥可以证明你对该地址上的比特币具有所有权。我们可以简单的把比特币地址理解成为银行卡号，该地址的私钥理解成为所对应银行卡号的密码。只有你在知道银行密码的情况下才能使用银行卡号上的钱。所以，在使用比特币钱包时请保存好你的地址和私钥。
比特币的交易数据被打包到一个“数据块”或“区块”（block）中后，交易就算初步确认了。当区块链接到前一个区块之后，交易会得到进一步的确认。在连续得到6个区块确认之后，这笔交易基本上就不可逆转地得到确认了。比特币对等网络将所有的交易历史都储存在“区块链”（blockchain）中。区块链在持续延长，而且新区块一旦加入到区块链中，就不会再被移走。区块链实际上是一群分散的用户端节点，并由所有参与者组成的分布式数据库，是对所有比特币交易历史的记录 。 中本聪预计，当数据量增大之后，用户端希望这些数据并不全部储存自己的节点中。为了实现这一目标，他采用引入散列函数机制。这样用户端将能够自动剔除掉那些自己永远用不到的部分，比方说极为早期的一些比特币交易记录。
比特币的消费方式
许多面向科技玩家的网站，已经开始接受比特币交易。比如火币、币安、OKEx之类的网站，以及淘宝某些商店，甚至能接受比特币兑换美元、欧元等服务。毫无疑问，比特币已经成为真正的流通货币，而非腾讯Q币那样的虚拟货币。国外已经有专门的比特币第三方支付公司，类似国内的支付宝，可以提供API接口服务。
可以用钱来买比特币，也可以当采矿者，“开采”它们用电脑搜寻64位的数字就行。通过用电脑反复解密，与其他的淘金者竞争，为比特币网络提供所需的数字。如果电脑能够成功地创造出一组数字，就会获得12.5个比特币。比特币是分散化的，需要在每个单位计算时间内创造固定数量比特币是每10分钟内可获得12.5个比特币。到2140年，流通的比特币上限将达到2100万个。换句话说，比特币体制是可以自给自足的，译成编码可抵御通胀，防止他人搞破坏。
