比特币中的共识机制和激励机制

想象一下，如果在现有的货币金融体系之下，央行需要发行一套数字货币。

1. 数字货币上市后，出现了大量的假币。
2. 为了解决数字货币的安全性，ta采用了非对称加密的方式解决了安全性的问题。
3. 数字货币被复制了很多份。
4. 为了防止出现“花两次攻击（double spending）“，央行对每一个数字货币都进行了编号，并储存在一个数据库中。
5. 每次进行数字货币的交易时，都需要经过央行的确认。

以上，就是一个中心化的货币体系。这时我们会想，如果我们要打造一个去中心化的货币体系，主要面临有2个问题：

1. 在没有央行的前提下，谁来发行货币？
2. 怎么验证交易的有效性？

我们都在说比特币是一个去中心化的货币，那么ta是怎么解决这2个问题的呢？

1. 在比特币系统中，发行货币的权利是由挖矿来决定的。
2. 为了确保交易的有效性，比特币使用了一种特殊的数据结构：区块链。

比特币系统共识机制：工作量证明（PoW，Proof of Work）。

工作量证明的实质是尝试大量的随机数来进行哈希运算。这个时候会消耗不小的经济成本，包括硬件设施、电力、维护等等。由于在比特币中是根据算力来争夺记账权的，如果出现2个矿工同时扩展同一个区块，这时可能会存在2个分叉，但是这个是短暂，只要有后续的节点追加上来，就代表接受了该节点，遵循最长合法链的原则，另一个分叉则会被抛弃。

比特币系统的激励机制：

1. 区块奖励：用来解释去中心化的货币解决的第一个问题，也就是“谁能够来发币？”的问题。一开始的时候每个区块可以发布50个BTC，过了21万个之后，每个区块里只能产生25个，以此类推。（比特币系统设计的频率是每个10分钟产生一个新的区块，21万BTC大约需要4年）
2. Transaction Fee 交易费：用来奖励给记账的节点。对于一个去中心化的系统。挖矿提供了一种凭借算力投票的有效手段，只要大部分算力掌握在诚实的节点手里，系统的安全就能够得到保证。