这是一个结合技术与实践的学习教程,专注于技术和应用的探讨,不涉及任何投资建议。请勿将本教程视为“炒币指南”。
0. 本讲你将学到什么?
阅读并完成本讲的小任务后,你应该能够:
- 用自己的语言解释什么是区块链(而不仅仅是说“分布式账本”)。
- 大致说明比特币旨在解决的问题。
- 牢记以下关键词:“去中心化、记账本、交易、区块、矿工、比特币网络”。
- 通过区块浏览器首次查看一个真实的比特币区块和交易。
整个教程无需任何数学公式,也不需要编程基础,只需具备使用浏览器的能力即可。
1. 从小区记账本的故事开始
设想这样一个情景:你们小区有一个“二手物品交换群”,使用一张纸作为账本:
- 小王:卖出1把椅子,收入50元
- 小李:购买1把椅子,支付50元
- 小张:卖出1本书,收入10元
...
这本账本存放在物业办公室,任何买卖活动都需要向物业登记。尽管看起来一切顺利,但存在几个问题:
- 账本可能被篡改,任何偷偷撕毁一页或更改一行的行为都难以被察觉。
- 大家不得不信任物业,如果物业记错账、偏袒某人或恶意篡改,很难证明其错误。
- 账本仅存放在一处,一旦发生火灾或盗窃,所有记录都将丢失。
这种情况类似于现实世界的银行系统或中央数据库:数据集中存储,需要公众信任某个中心机构。
2. 不再依赖单一中心会怎样?
有一天,小区居民提出了一个新的方案:
- 不将账本放在物业,而是每个参与者都保留一份副本。
- 每发生一笔交易,就在群里广播:“A给B50元,买了一把椅子。”
- 听到广播的人,在自己的账本上记录这一行。
- 如果有人的账本被篡改,通过与其他人的账本对比,立即能发现异常。
这种做法带来了哪些变化?
- 数据不再是单一中心版本,而是由多人各自保存;
- 想要篡改历史记录,需要同时更改大多数人的账本,成本非常高。
这是对“区块链”的初步理解:分布式保存、共同记账、相互校对,减少了对单一“中心机构”的依赖。当然,实际的区块链更为复杂,例如:谁有资格记账?如何达成共识?如何防止恶意制造虚假交易?这些问题将在后续讲座中详细解释。
3. 进一步了解:什么是“区块”和“链”?
前面提到“大家共同记账”,但未具体说明“区块”和“链”。继续以小区账本为例:
- 不是一笔交易就立即装订到账本上,而是先在草稿纸上收集一段时间的交易记录;
- 例如,每10分钟整理一次,形成一页,标记为“第N页”。
- 每一页账目的顶部写明:
- 该页的编号(第几页)
- 时间
- “上一页”的摘要(如上一页内容的指纹)
这样,第1页→第2页→第3页...每一页都指向其前一页,形成一条“链”。在真正的区块链中:
- 一页账目=一个区块(Block)
- 页与页之间的指向关系=前一区块哈希
- 一系列连续的账目=区块链(Blockchain)
由于每个区块都记录了“前一区块”的完整摘要(哈希),若要修改第100个区块中的某笔交易,则:
- 该区块的哈希会改变;
- 所有后续区块记录的“前一区块哈希”也将出错;
- 必须重新计算后续所有区块,成本极高。
这就是区块链难以被篡改的原因之一。
4. 比特币是什么?解决什么问题?
2008年,一位署名为“中本聪(Satoshi Nakamoto)”的人发表了一篇论文,题目为:“一种点对点的电子现金系统”。他的目标明确:
- 在没有银行或第三方中介的情况下,实现互联网上的直接、安全转账。
在传统的“电子支付”系统中:
- 使用支付宝/微信/银行卡转账时,实际上是中心服务器判断:
- 你是否有足够的资金;
- 同一笔资金是否被同时花费给两个人(双花问题)。
中本聪设计的比特币系统旨在:
- 不依赖任何银行、公司或组织;
- 每个人都能验证他人是否“乱花钱”;
- 系统基于公开的协议和算法运行。
比特币系统整合了多种技术:
- 分布式网络(每个人都可以运行一个节点)
- 密码学(私钥、公钥、哈希)
- 共识机制(工作量证明PoW)
- 激励机制(挖矿奖励)
简而言之,比特币是一个在互联网上自动运行的、无领导者的账本系统。它通过综合技术手段,解决了“在不信任对方的情况下如何防止双花”的问题。
5. 需要记住的核心词汇
在接下来的2-8讲中,以下词汇将反复出现:
- 交易(Transaction):记录“谁给谁转了多少钱”,是基本单位。
- 区块(Block):一段时间内打包的多笔交易及一些元数据。
- 区块链(Blockchain):按时间顺序连接的区块,形成一条链。
- 矿工(Miner):负责打包交易、计算哈希、生成新区块的人或机器,通过“挖矿”获得新比特币和手续费。
- 节点(Node):运行比特币软件、维护账本副本、验证交易和区块的计算机。
- 钱包(Wallet):用于存储和管理比特币地址和密钥的工具。
管理私钥或地址的工具,其本质并非‘存储资金’,而是协助用户生成具有合法签名的交易指令。
本系列的宗旨在于:首先培养直观认识,接着通过实践增强理解,最后深入探讨底层机制。
动手实践:首次访问区块浏览器
仅凭文字描述可能仍感抽象,接下来我们将进行一项简单却至关重要的实践——亲自观察真实的比特币区块与交易。
准备工作
您只需准备:
- 能够连接互联网的计算机;
- 任意一款主流浏览器(如 Chrome、Edge 或 Safari)。
选取比特币区块浏览器
在搜索引擎中键入如下关键词:
Bitcoin block explorer
或者中文关键词:“比特币 区块浏览器”。选择一个排名靠前且界面友好的网站访问。
提示:通常在网站首页会展示:
- 最近创建的区块列表;
- 各区块的高度、生成时间及所含交易数等信息。
浏览最新区块详情
在区块列表中选择最新的区块进行查看。通常可以看到以下信息(具体字段名称可能有所差异):
- 区块高度:相当于账本中的页码,自0开始依次递增;
- 时间戳:该区块大致的生成时间;
- 交易数量:此区块内包含的交易数目;
- 大小/权重:区块占用的总字节数;
- 矿工/矿池:记录了打包该区块的个人或团队(有时显示矿池名称);
- 区块奖励/手续费:矿工因打包此区块获得的新比特币奖励,以及该区块内所有交易的总手续费;
- 哈希值/前一区块哈希值:当前区块的独特标识,以及指向其前一区块的链接,构成区块链的核心特性。
可以将此页面视为账本中某一特定页面的详尽资料。
探究单笔交易详情
在区块详情页面向下滚动,可见多条交易记录。随机挑选一条查看详情:
- 输入/来源:资金的转出地址/UTXO(后续课程将详细讲解);
- 输出/目的地:接收资金的地址;有时会同时出现接收者地址和找零地址(即返回至发送者);
- 手续费:该交易向矿工支付的费用。
即便目前部分信息尚不明晰也无妨,本课的核心目标在于让您认识到:比特币并非某家公司的数据库表格,而是一个公开透明、任人查阅的账本。
本课总结
简而言之,传统电子记账体系依赖于银行或中央服务器,而区块链则是旨在实现集体记账的一种尝试。
区块链的运作原理是将交易数据封装成多个区块,按照时间序列相连,每个新区块均包含前一区块的哈希值,使得篡改历史变得极其困难。
比特币作为基于区块链技术的去中心化电子货币系统,旨在无需银行介入的情况下,解决双花问题,即确保同一笔资金不会被重复使用。
通过区块浏览器的使用,您已能够直观地了解到实际应用中的:
- 区块高度;
- 区块生成时间;
- 区块内的交易数量;
- 每笔交易的基本信息。
您不再是仅仅听说过这些术语的人,而是真正参与到区块和交易观察中的实践者。
思考题与小任务
建议您立即完成以下几项活动,以加深印象:
用自己的语言表达
选择一种最易于理解的方式,针对以下两个问题写下您的答案(可以在笔记本或备忘录中记录):
- 在您看来,区块链的本质是什么?请用2-3句话概括,可以借用“社区记账本”的比喻。
- 相较于传统的银行系统,您认为比特币的最大优势何在?无需追求绝对正确的答案,只要能够清晰表述您的观点即可。
向非技术人员讲解概念
找一位对技术不太熟悉的朋友,尝试在3分钟内向他们解释:
- 什么是区块链;
- 比特币的主要功能是什么。
在这个过程中,您可能会遇到一些难以顺畅表达的内容,或者找不到合适的通俗词汇来替换专业术语,这些都是正常现象,而且对学习大有裨益。您可以记录下这些难点,在后续的学习中重点关注并解决。


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