区块链基础part5-北大肖臻老师&Chainlink预言机 China学习笔记

本篇以问答形式展开，需要了解之前的内容。

一些问题及其解答

转账交易时候，如果接收者不在线(没有连在比特币网络上)怎么办？
转账交易只需要在区块链上记录，将某账户比特币转到另一账户，而接收方是否在线并无影响。
假设某全节点收到某个转账交易，会不会有可能转账交易中收款人地址该全节点从未听过。
可能，因为比特币账户只需要本地产生即可。只有该账户第一次收到钱时，其他节点才能知道该节点的存在。
如果账户私钥丢失怎么办？
没有办法。因为比特币是去中心化货币，没有第三方中心机构可以重置密码，所以账户上的钱也就变成了死钱。
通过加密货币交易所(中心化机构)，一般需要提供身份证明，如果忘记私钥可以找交易所申请追回私钥。但目前这类货币的交易所，尚且处于缺少监管的状态，并不一定具有可信力。而且，其本身仅起到“中介”作用，与该提问的回答“私钥丢失无法追回里面的比特币”并不冲突。
在历史上，有很多次交易所被黑客攻击偷走大量加密货币的事情，其中最著名的为Mt. GOX（中文译为：门头沟）事件。该交易所曾经为全球最大比特币交易所，交易量占到全球比特币交易量的70%左右，设于日本。后来由于被攻击丢失大量比特币，导致交易所破产，其CEO被判刑入狱。
此外，也有交易所监守自盗，工作人员卷款跑路(有点类似 rm -rf */ 删库跑路)。
私钥泄露怎么办？
尽快将剩余BTC转到其他安全账户上，没有第三方中心机构重置密码或冻结账户，只能自己对自己负责。
BTC系统中账户便是公私钥对，密码就是私钥，无法更改。
转账写错地址怎么办？
没有办法，只能自认倒霉，无法取消已经发布的交易。如果转入不存在地址，则该部分比特币便成为了死钱。当然，比特币系统中UTXO会永久保存该交易，记录该并不存在的地址。因此，对全节点来说，这是不友好的。
之前在BTC脚本中介绍了OP_RETURN指令，我们提到，这种方法为普通用户提供了一个向比特币网络中写入想要一直保存的内容。但OP_RETURN执行结果是无条件返回错误，而交易返回错误，区块又怎么会包含它？区块链又如何会接收这个区块？

思想1：特殊机制，该脚本即使返回错误，仍然写入区块链。（实际并不是）
思想2：即使返回失败，仍然写入区块链，只是具体处理时候不计算其即可。(恶意节点大量抛出失败交易，攻击区块链怎么办？上一篇中提到，每秒平均只能处理7笔交易)

实际上，这里需要想清楚一个细节（这里我第二遍回看视频的时候，碰到这个问题仍然忘记了为什么，真的为自己的愚蠢留下泪水。55555….）
要想清楚，OP_RETURN是写在哪里的。OP_RETURN实际写在当前交易的输出脚本中，而验证交易合法性时，使用的当前交易的输入脚本和前一个交易(币来源的交易)的输出脚本进行验证。也就是说，验证当前交易合法性时，并不会执行该语句。（是不是感觉很妙呀？？？）只有在有人想花这笔钱时候，才会执行该语句。

BTC系统挖矿，会不会有矿工“偷”答案？例如：某个矿工发现其他矿工发布了nonce，收到后验证该区块合法，将该nonce作为自己找到的nonce发布出去。
实际上这是不可能的。发布的区块中包含铸币交易，其收款人地址为挖到矿的矿工地址，如果要偷答案，需要修改该收款地址，而地址改变，铸币交易内容也发生改变，从而引发Merkle Tree根哈希值改变。从而导致原本的nonce作废。也就是说，不可能会“偷”答案。
交易费是交易者为了自己交易可以上链而给出的“小费”，那么如何得知哪个矿工可以挖到矿？
事先无需知道谁会挖到矿，交易中总输入和总输出差额就是交易费。哪个矿工挖到矿，在打包交易时，可以将这些交易费收集起来作为自己获得的交易费。

BTC的统计数据

图1：BTC区块链大小变化情况(至2018年)
因为区块链只能添加，不能删除。对于当前硬盘内容来说，保存其没有问题。
图2：UTXO集合大小变化情况(至2018年)
交易增多，私钥丢失等都会导致UTXO增大。
图3：BTC矿池挖矿情况(至2018年)
集中化趋势严重！
图4：BTC价格变化情况(至2018年)
图5：BTC市值变化情况(至2018年)
和图4基本保持一致
图6：BTC交易量变化情况(至2018年)——按照美元、价格计算得到
图7：BTC交易数目变化情况(至2018年)
图8：每个区块交易数目变化情况(至2018年)

每天产生区块数量基本差不多，所以交易数目变化基本和区块包含交易数目变化趋势一致。

可以看到，理论上限为每个区块可包含4000个交易，而该图中并远未达到上限。所以很多人说到的1MB区块太小，另一方面实际中很多区块没有装满。

哈希指针。

BTC系统中很多地方使用到了哈希指针。指针保存的本地内存地址，只有在本地计算机上才具有意义，如果发送给其他计算机就没有意义了。那么在区块发布时候，哈希指针如何通过网络进行传播？

所谓哈希指针，只是系统中一种形象化的方法。实际应用时候，只有哈希而没有指针。回顾之前提过的Block header数据结构：

如图该处便为前一个区块的哈希值。

因此可见，在block header中只有hash值，没有指针。那么如何查找到前一个区块的内容？
全节点一般将区块存储于一个key-value数据库中，key为哈希，value为区块内容。常用的key-value数据库为levelDB，只要掌握到最后一个区块的哈希值即可依据哈希值一直往前找到区块链所有内容。
有些节点只保存区块链部分信息，如果需要用到前面的区块，可以问其他节点要。哈希指针性质保证了整个区块链内容是不可篡改的。

区块“恋”

有情侣一起买BTC，将私钥从中截断，每人保留其中一部分。如果未来两人依旧感情很好，就可以将钱取出；如果分手，这部分钱就会永久锁死，谁也无法取出，通过区块链的不可篡改性作为两人的爱情见证。这样做有什么问题？
如此下来，N个人怎么办？
如果按照这种方法，将私钥分为N份。但这样会有一系列问题。一. 如果N个人中任意一个人忘记私钥，则无法将钱取出。二.截断私钥长度，会降低安全性，因为私钥长度会直接影响破解难度(2^256远远大于2^128)，之间难度差距远远不止一倍。【可见，对于多个人账户，应该使用多重签名，而非截断私钥的方法。】三.如果分手，该钱变成死钱，一直保存在UTXO集合中，对矿工不友好。

分布式共识

之前有提及，理论上来说，分布式系统不可能达成共识。但实际中为何变成可能了？严格来说，BTC系统***识随时可能被推翻，例如分叉攻击导致系统回滚。
此外，理论和实际存在差异。不可能结论针对特定模型，实际中对模型稍微修改或添加线下方法即可将不可能变为可能。

知识改变命运，这句话本身没有错，但是对知识的一知半解可能让你的命运变得更差，搞科研是很有意义的，但是不要给学术界的思维限制头脑，不要为程序员的思维限制想象力。(肖老师这段话是真的爱了爱了)

BTC的稀缺性

为什么要挖矿？因为有收益，且收益大于开销。早期BTC难度低且出块奖励高，从而吸引矿工。
之前有提到，BTC总量固定，有人认为其是一个精妙的设计。但实际上，总量固定的东西并不适合作为货币，这也就决定了BTC并不能在未来完全颠覆现有货币体系。以太坊中便没有BTC中出块奖励定期减半的做法，此外，某些新型货币会自带通货膨胀的功能。
对个人来说，通货膨胀并非好事，因为钱不值钱了。但人类每年创造的价值，如果用总量固定的东西作为货币，则其只会越来越值钱，而这会导致拥有者不断看着其升值，其他没有的人无论如何奋斗都赶不上（房市也是如此，炒房使一部分人靠房租便可大赚特赚，个人奋斗却很难买房。这也是我国目前存在的较大的问题，社会财富的分配不公，最终引发各种社会矛盾，需要政府解决）。

量子计算

会不会BTC这种建立在密码学上的加密货币，在量子计算出来后会不会变得不安全。
一. 量子计算距离使用仍然有很长距离（人工智能也是，目前仍然处于弱人工智能阶段。其实很多技术都是如此，炒的情况很严重，但距离实用很远。但是不炒便不会有资本流入进行研究，这也是一个非常相悖的地方）。
二. 量子计算若真正使用到破坏现有加密算法，对传统金融业的破坏仍然是最大的。
三. 实际中使用的并非公钥，而是可以用公钥哈希。而哈希函数一般都是不可逆的，所以即使量子计算也无法反推私钥。
BTC中用的SHA-256，无论输入多大，最终结果都为256位，必然会导致信息丢失，无法反推原本数据。
总结：加密可逆、哈希不可逆；加密不损失信息、哈希破坏信息（加密和哈希的区别）

一只小码农

BTCBasic5