比特币是怎么来的？不是你自己挖的，就是别人转给你的。在上一期中，我们介绍了采矿。现在，我们来介绍一下交易以及你和你的朋友是如何进行比特币转账的。 　　

　　

　　我们先来看看正常的比特币转账是什么样子的： 　　

　　

　　我给小明转10个比特币。我只需要比特币客户端或者比特币交易平台输入我的比特币钱包地址，小明的比特币钱包地址，转账的比特币数量和手续费，然后静静等待矿工处理交易信息，就可以完成转账了。 　　

　　

　　这个过程很方便，但是很多人会质疑一个问题，就是比特币转账是如何让我们在没有管理员和集中服务器的安全环境下进行交易的？下面详细介绍一下比特币交易背后隐藏的原理。 　　

　　

　　一、钱包地址 　　

　　

　　在介绍比特币转账原理之前，我们需要知道“钱包地址”是什么。钱包地址是比特币转账中真实可见的东西。一般来说，“钱包地址”可以理解为银行卡。这张“银行卡”是比特币支付转账的“凭证”，记录了平台之间、钱包与钱包之间、钱包与平台之间的转账信息。 　　

　　

　　但是，光有银行卡是不够的。每张银行卡都有两条重要信息，一条是银行卡号，一条是银行卡密码。同样，比特币钱包地址也涉及到两条重要信息：一是公钥，二是私钥。它们之间的对应关系可以理解如下： 　　

　　

　　银行卡——比特币的钱包地址； 　　

　　

　　银行卡号——比特币的公钥； 　　

　　

　　密码——比特币的私钥； 　　

　　

　　公钥和私钥都属于密码学中“非对称加密算法”的范畴，比特币系统正是采用了非对称加密算法来保证交易的安全性。下面详细介绍一下。 　　

　　

　　二、私钥公钥 　　

　　

　　而我们可以从字面上理解：私钥是私有的，归自己所有，需要绝对保密；公钥可以被公开。这就好比，你的银行卡密码一定要绝对保密，你的银行卡号可以被所有人知道。印在银行卡上，每个人都能看到。 　　

　　

　　(1)私钥 　　

　　

　　刚才我们说了，私钥相当于银行卡的密码，所以私钥需要绝对保密。毫不夸张的说，谁拥有了私钥，谁就掌握了其对应的比特币地址的生杀大权，所以私钥一定要保护好。 　　

　　

　　是由私钥系统随机形成的字符串。因为私钥数的集合大到无穷无尽，私钥很难破解。有一种说法，私钥被破解的概率比被雷劈还小。这意味着如果你不说，别人几乎不可能破解你的私钥。 　　

　　

　　“私钥”属于“非对称加密算法”的概念，还有一个对应的概念叫做“公钥”。 　　

　　

　　(2)公开密钥 　　

　　

　　公钥可以理解为“银行卡号”。公钥和私钥的关系非常密切：公钥是从私钥计算出来的，公钥可以从私钥计算出来。这使得公钥和私钥形成了唯一的对应关系： 　　

　　

　　当您使用其中一个密钥加密信息时，只有另一个密钥可以解密它。基于这种独特的对应关系，它们可以用于验证信息发送者的身份，并且它们也可以绝对保密。 　　

　　

　　私钥和公钥是如何工作的 　　

　　

　　将密码学概念“私钥和公钥”引入比特币系统可以保证两件事： 　　

　　

　　第一，我的比特币可以正确转账给收款人，不会转账给错误的收款人； 　　

　　

　　二是让收款人知道，这个比特币是我转给他的，不是别人。 　　

　　

　　这里有一个例子来说明私钥和公钥如何在比特币系统中协同工作： 　　

　　

　　现在想转10个比特币给小明。我想确定这10个比特币能正确的转给小明，而不是小红和阿花。同时我还得让小明知道，这10个比特币是我转给他的，不是小红和阿花。 　　

　　

　　在这个过程中：比特币系统会把我的交易信息缩短成一个定长的字符串，可以看作是对交易信息的“总结”。然后，我的私钥会附在这个“摘要”上，形成一个“数字签名”。这个“数字签名”不仅包含了我的交易信息，还隐含了我的私钥。所以数字签名可以证明我就是我，而不是小红或者阿花。 　　

　　

　　后，交易信息和数字签名一起广播给矿工，等待矿工验证。此时，公钥开始发挥作用。因为公钥是全网公开的，每个人都可以拿到我的公钥，所以矿工们肯定能知道我的公钥。矿工将使用我的公钥进行验证，看我的公钥和我的数字签名是否匹配。如果匹配，则表示我确实发送了该交易。 　　

　　

　　其实对公钥和私钥的简单理解就是：既然是加密，我肯定不希望别人知道我的消息，所以只能解密，所以可以得出公钥负责加密，私钥负责解密的结论。 　　

　　

　　比如我用小明的公钥加密信息，小明可以用自己的私钥解密。 　　

　　

　　同理，既然是签名，我肯定不希望有人冒充我的身份。只有我可以发布这个数字签名，所以可以断定是私钥负责签名，而公钥 　　

钥负责验证。

　　

举例：我给小明发信息，我加上我自己的私钥信息形成数字签名，小明用我的公钥来验证，验证成功就证明的确是我发送的信息。

　　

到这里，我们简单概括一下上面的内容。上面我们主要讲到这么几个词：私钥、公钥、钱包地址、数字签名，它们之间的关系我们梳理一下：

　　

（1）私钥是系统随机生成的，公钥是由私钥计算得出的，钱包地址是由公钥计算得出的，也就是：私钥――公钥――钱包地址，这样一个过程；

　　

（2）数字签名，是由交易信息＋私钥信息计算得出的，因为数字签名隐含私钥信息，所以可以证明自己的身份。

　　

私钥、公钥都是密码学范畴的，属于“非对称加密”算法中的“椭圆加密算法”，之所以采用这种算法，是为了保障交易的安全。只不过，在比特币交易中，加密解密啦、验证啦这些都交给矿工了，我们体会不到这些处理过程。

　　

（四）钱包APP

　　

钱包APP这部分是一个小小的补充内容。因为我们现在很多人都在使用钱包APP，所以我们做一个简单的介绍。

　　

钱包APP相当于私钥、钱包地址和其他区块链数据的管理工具。钱包分冷钱包和热钱包两种：冷钱包是离线的，永远不联网的，一般是以一些实体的形式出现，比如小本子；热钱包是联网的，我们用的钱包APP就属于热钱包。

　　

总结

　　

比特币交易这部分我们通过两期的内容为大家做了呈现。我们可以发现：比特币系统主要采用了密码学中的哈希算法和非对称加密算法来保证交易的安全：在交易信息全网公开的前提下，哈希算法的单向性保护了交易双方的隐私信息；非对称加密算法能够保证交易过程中，你的比特币不至于转到别人的口袋里。