银河财经比特币白皮书解读（三）

5.网络

运行网络的步骤如下：

1）新交易广播到全网；

2）每个节点将接收到的交易信息合并到一个区块中；

3）每个节点都试图在自己的区块中找到一个具有足够难度的工作量证明；

4）当一个节点找到一个工作量证明时，它向全网广播；

5）当且仅当区块中包含的所有交易都有效且之前不存在，其他节点同意该区块的有效性；

6) 其他节点表示接受该块，接受的方式是跟随块的末尾，创建一个新的块来扩展链，并将接受块的随机哈希值作为一个随机哈希值先验到新区。

节点总是将最长的链视为正确的链，并继续工作并扩展它。 如果两个节点同时广播不同版本的新区块，其他节点收到区块的时间就会有差异。 在这种情况下，他们将在最先收到的区块的基础上工作，但也会保留另一条链，以防后者成为最长的链。 僵局（tie）的打破会等到找到下一个工作量证明，并且其中一条链被确认为较长的那条，那么工作在另一条支链上的节点就会切换阵营，开始在较长的那条链上工作链。 在链上工作。

所谓“新交易广播”，其实并不需要到达所有节点。 只要交易信息能够到达足够多的节点，它们很快就会被整合成一个区块。 块广播对丢弃的信息具有容错性。 如果一个节点没有收到一个特定的块，该节点将意识到它丢失了一个块并且可以请求自己下载该块。

银河解读：跑网部分比较好理解。 比特币基于多数人的正义。 每条信息都必须得到多数人的认可，并加入到最长的链中。 因此，默认是最长的链是最正确的。 对于区块链的延伸，只有当当前区块产生新区块时，当前区块才是真正“合法”的，这是一个区块被认可的关键。 如果有人先完成记账并被确认有效，则所有节点将轮流争夺下一个区块的写入权。

6.动机

我们同意每个区块的第一笔交易是专门化的，这个交易产生一种新的电子货币，为区块的创建者所有。 这增加了节点支持网络的激励，并提供了一种无需中央机构发行货币即可将电子货币分配到流通中的方法。 这种不断向货币体系中添加一定数量的新货币的方式，与消耗资源挖掘金矿，将黄金注入流通领域非常相似。 此时CPU的时间和功耗就是消耗的资源。

另一个激励来源是交易费用。 如果一笔交易的输出值小于输入值，那么差额就是交易费，这将被添加到区块的激励中。 只要一定数量的电子货币进入流通，激励机制就可以逐步转为完全依赖交易手续费，货币体系就可以免于通货膨胀。

激励系统还有助于鼓励节点保持诚实。 如果一个贪婪的攻击者能够调动比所有诚实节点加起来更多的 CPU 计算能力，那么他将面临一个选择：要么将其用于诚实工作以生成新的电子货币，要么将其用于二元支付攻击。 然后他会发现遵守规则和诚实工作更有利可图。 因为这些规则让他拥有更多的电子货币，而不是破坏系统，损害他自己财富的有效性。

银河解读：这一段最终引出了比特币的诞生。 比特币是作为记账的奖励而产生的比特币摩尔，这种奖励机制将鼓励大家更积极地参与记账。 同时比特币摩尔，还有交易手续费作为奖励。 有了这些奖励机制，比特币网络才能持续高效运行。

7.回收硬盘空间

如果最近的事务已包含在足够的块中，则可以丢弃该事务之前的数据以回收磁盘空间。 为了同时保证区块的随机哈希值不被破坏，在对交易信息进行随机哈希时，以默克尔树（Merkle tree）的形式构建，使得只有根（root ) 包含在块的随机哈希值中。 可以通过截断树的分支来压缩旧块。 不必保存内部随机散列值。

没有交易信息的区块头（Block header）大小只有80字节。 如果我们将区块生成速率设置为每 10 分钟一个，那么每年生成的数据为 4.2MB。 （80 字节 * 6 * 24 * 365 = 4.2MB）。 2008年，PC系统的常用内存容量为2GB。 按照摩尔定律的预测，即使把所有的区块头都存入内存也不成问题。

银河解读：比特币区块链使用默克尔树来记录交易。 每个区块头存储一个 Merkle 根。 用户只需要记住区块的索引即可。 信息在默克尔树上进行压缩，可以节省和释放大量的存储空间。 用户只需要块索引就可以追溯信息。