详解PHP如何开发比特币

什么是比特币

当我们谈论比特币时，实际上在不同的场景中有不同的参考。

比特币首先是一种数字加密货币。 用户可以像传统货币一样，通过比特币网络进行比特币转账或商品结算：

比特币与法定货币

然而，比特币是一种基于密码学的虚拟货币。 它没有实体，仅隐含在从发送方到接收方的交易中。 接收方必须使用它持有的密钥来消费接收到的比特币。

对于技术从业者来说，比特币还有更多的意义：比特币对应一个划时代的数字加密货币体系，包括通信协议、激励机制、实现代码和承载网络等：

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事实上，比特币是密码学技术、分布式计算等领域数十年的集大成者。 它不是第一个出现的数字货币，但无疑是最成功的，一种洞察人性的虚拟产品。

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区块链结构

比特币是一个专用的数据库，它只保存一种数据记录——交易，比如张三给李四转了几个币，或者李四给王五转了几个币：

交易记录

谈到钱实体比特币的原理，每个人都会变得谨慎。 所以，最好从技术上保证交易记录不可篡改，万一出了问题，可以查到旧账，这就要求账本必须是可信的。

比特币使用特殊的数据结构blockchain/Blockchain来保证交易不可篡改。 每个包含一批交易数据的区块也包含前一个区块的指纹：

比特币链

在比特币中，块的指纹是使用密码学中常见的哈希函数获得的。 哈希函数可以将一大块数据压缩成紧凑的表示形式，并且可以保证如果紧凑表示形式不同，对应的原始数据也不同。

比如上图中的12#区块被攻击者篡改，那么它的哈希结果就会和13#区块中保存的原始指纹不同，这使得识别被篡改区块的任务变得容易，换句话说，篡改非常困难——攻击者必须同时修改12#之后的所有块，才能保证指纹验证成功。

另一方面，如果攻击者直接篡改区块 14#（我们假设这是最后一个区块），那么显然是可行的，因为它缺少之后更多区块的保护。 这就引入了比特币中常用的一个概念：交易确认数/Confirms。

一笔交易一旦被确认打包成一个区块，它的确认数就是1，每增加一个区块，确认数就增加1。 例如上图中标记的交易，当链增长到14#区块时实体比特币的原理，这笔交易的确认数为3。

显然，交易获得的确认越多，攻击者篡改交易的可能性就越小。 在比特币的应用中，交易的接收方通常需要六次确认才能认为交易成功。

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分权机制

与目前流通的任何法币不同，比特币是去中心化的，没有中央机构来管理比特币的发行和流通。 因此，比特币网络是一个典型的 P2P 网络，其中每个（全）节点都有完整的区块链数据：

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在这样的分布式计算环境中，如何保证新交易在每个节点的区块链中一致更新，是一个经典的分布式一致性问题——每个节点都可能提交新交易，但不同节点提交的交易也可能不同，哪个节点为准？

解决这个问题的经典方法是（动态地）选举一个决策者，其他节点可以复制决策者的行为，以避免节点之间的不一致。 比特币的解决方案是一样的，但它采用了一种类似于rush answer的机制来动态选择获胜节点，获胜节点负责生成区块和打包交易——所有节点同时解决同一个问题，并且最先得到结果的节点获胜，获得出块权，其他节点轮流解决下一个出块问题：

比赛

比特币给出的问题无法用解析的方法来解决。 节点必须在所有可能的结果中尝试暴力解决。 由于获胜的节点可以获得比特币奖励，因此该节点的动机和行为与淘金的西方牛仔颇为相似。 因此，这个求解过程称为挖矿/Mining。

理论上每个节点都有一定的获胜概率，但显然，在同一时间段内，算力强大的节点会比其他节点有更多的尝试机会，因此获胜的概率也更大——在这种抢答下机制，算力代替了智能，这种靠暴力解决问题来达成节点共识的共识算法被称为Proof of Work。

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课程内容

本课程适合想要开发比特币应用程序的 PHP 工程师。 涵盖了比特币的基本概念、工作原理、应用开发接口、离线密钥管理、分层确定性钱包、裸交易等内容。

第一章比特币概述

主要介绍比特币的基本概念和核心工作原理。

第 2 章 你好，比特币

本章主要介绍如何使用现有软件操作比特币，如创建地址、转账、查询余额、浏览区块等，并介绍比特币应用中的核心概念，如钱包、交易、UTXO等。

第 3 章 使用 RPC 访问比特币网络

本章主要介绍如何在程序代码中使用节点软件的RPC API接口访问比特币网络，进行转账、创建地址、余额查询等操作。 同时给出了网站支持比特币支付的简单解决方案。

第 4 章 自己管理密钥和地址

本章主要介绍如何离线管理密钥和地址，并详细解释了比特币中的脚本及其与地址和认证的关系。 如果您想为您的应用程序添加类似钱包的功能，本节将使您受益匪浅。

第 5 章 使用分层确定性钱包

本章主要介绍应用广泛的分层确定性钱包，并详细说明如何在程序代码中应用。 如果您需要管理大量密钥和地址，分层确定性钱包应该会有所帮助。

第六章 离线构建裸交易

本章主要介绍裸交易的功能以及如何在程序代码中创建裸交易。 如果您需要使用第三方节点广播您的比特币交易，那么裸交易是您唯一的选择。

课程地址：PHP比特币开发教程