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支付与交易 做了这么多铺垫,终于说到重点了,下面说一下在这样一个体系下如何完成支付。以老张付给老李10个比特币为例。 付款人签署交易单 为了支付10个比特币,老张首先要询问老李的标识字符串,例如是“ABCDEFG”,同时老张也有一个标识字符串例如是“HIJKLMN”,然后老 张写一张单子,内容为“HILKLMN支付10比特币给ABCDEFG”,然后用自己的保密印章改一个章,将这张单子交给老李。另外为了便于追溯这笔钱的 来源,还要在单子里注明这笔钱的来源记在哪一页,例如这个单子里,老张的10比特币来自建立账簿时系统的赠送,记录在账簿第一页。收款人确认单据签署人 老李拿到这个单子后,需要确认这个单子确实是来自“HIJKLMN”这个人(也就是老张)签署的,这个并不困难。因为单子上必须有保密章,老李拿出 印章扫描器,扫一下章,如果液晶屏显示出的字符和付款人字符是一致的(这里是“HIJKLMN”),就可以确认单子确实是付款人签署的。这是因为根据保密 印章的机制,没有其他人可以伪造印章,任何一个人只要扫描一下印章,都可以确认单子的付款人和盖章人是否一致。 收款人确认付款人余额 这个系统到目前还是很有问题。通过保密印章,收款人虽然可以确认付款人确实签署了这份单子,但是无法自行确认付款人是否有足够的余额支付。之前的中 央虚拟货币系统中,二狗子负责检查付款人的余额,并通知收款人交易是否有效,现在把二狗子开了,谁来负责记账和确认每笔交易的有效性呢? 之前说过,中本聪设计的这个系统是分布式货币系统,不依赖任何中央人物,所以不会有一个或少数几个人负责这件事,最终承担这份工作的是之前所提到的矿工组织。老张、老李和全村其他任何使用比特币进行交易的村民都依赖矿工组织的工作才能完成交易。 矿工的工作 矿工的工作是整个系统的核心,也是最复杂性最高的地方。下面逐步介绍矿工的工作内容和目的。 矿工的工具 俗话说,工欲善其事,必先利其器。比特币矿工虽然不用铁撅、铁锨和探照灯等工具,不过也要有一些必备的东西。 初始账簿。每个组首先自己复制一份初始账簿,初始账簿只有一页,记录了系统的第一次赠送 空账簿纸。每个小组有若干账簿纸,每一页纸上仅有账簿结构,没有填内容,具体内容的书写规则后面讲述。下面是一张空账簿纸的样子,各个字段的意义后面会说到。编码生成器(哈希函数)。中本聪又向矿工组织的每个组分发了若干编码生成器,这个东西很神奇,将一页账簿填好内容的账簿纸放入这个机器,机器会在账簿纸的“本账单编号”一栏自动打印一串由“0”和“1”组成的编号,共256个。最神奇的是,编号生成器有如下功能: 生成的编号仅与账簿纸上填入的内容有关,与填写人、字体、填写时间等因素均无关 内容相同的账簿纸生成的编号总是相同,但是如果内容哪怕只改一个字符,编号就会面目全非 编码生成器在打印编码时还需要将所有填入账簿纸的交易单放入,机器会扫描交易单和填入交易单的一致性,尤其是保密印章,如果发现保密印章和付款人不一致,会拒绝打印编码 将一张已打印的账簿纸放入,机器会判定编号是否是有效的机器打印,并且判定编号和内容是否一致,这个编号无法伪造 交易单收件箱。每个矿工小组需要在门口挂一个箱子用于收集交易单。 公告板。每个矿工小组同样需要一个公告板公示一些信息。 有了上面的工具,矿工组织就可以开工了! 收集交易单 中本聪规定,每笔交易的发起人,不但要将交易单给到收款人,还要同时复制若干份一模一样的交易单投递到每个矿工小组的收件箱里。 矿工小组的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易单一并取出来。 填写账簿 此时小组的人拿出一张空的账簿纸,把这些交易填写到“交易清单”一栏,同时找到当前账簿最后一页,将最后一页的编号抄写到“上一张账单编号一栏”。 注意还有个“幸运数字”,可以随便填上一个数字,如12345。然后,将这样账簿纸放入编号生成器,打印好编号,一张账簿就算完成了。 如果你以为矿工的工作就这么简单,那就大错特错了,中本聪有个变态的规定:只有编号的前10个数均为0,这页账簿纸才算有效。 根据之前对编号生成器的描述,要修改编号,只能修改账簿纸的内容,而“交易清单”和“上一张账簿纸编号”是不能随便改的,那么只能改幸运数字了。于 是为了生成有效的账簿纸,小组里的矿工就不断抄写账簿纸,但每张纸的幸运数字都不同,然后不断的重复将纸放入编码器,如果生成的编号不符合规定,这张纸就 算废了,重复这个过程直到生成一串有效的编号。 我们知道,如果编号的每一个数字都是随机的,那么平均写1000多张幸运数字不同的纸才能获得一个有效的编号。 这就奇怪了,这些矿工为什么要拼命干这看似无意义的事情呢?还记得之前说过矿工有报酬吧,这就是矿工的动力了。中本聪规定:每一张账簿纸的交易清单 第一条交易为“系统给这个小组支付50个比特币”。也就是说,如果你生成了一张有意义的账簿纸,并且被所有挖矿小组接受了,那么就意味着这条交易也被接受 了,你的挖矿小组获得了50个比特币。 这就是矿工被叫做矿工的原因,也是为什么之前说随着交易和矿工的活动,比特币的数量会不断增多。例如下面是一个挖矿过程,这个小组的公共比特币帐号为“UVWXYZ”。在幸运数字尝试到“533”时,系统生成了一页有效账簿。
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