什么是比特币？

比特币诞生于2009年，是一种基于P2P网络的点对点现金支付系统，创始人中本聪。比特币是区块链技术的首个大规模应用，其在坊间有很多传说，尤其是近两年的资本炒作，让比特币的热度逐年增加。比特币和我们常见的电子货币，虚拟币都不同。

区别之一是因为比特币没有中心化的组织发行，需要通过在比特币的去中心化网络中去贡献算力，才能获得比特币，而QQ币游戏币，这些是由中心化的公司发行，由发行方背书。QQ币被盗，或许可以让腾讯找回，但是比特币丢失就是永久丢失了。

区别之二在于比特币的总量是恒定的。但是虚拟币游戏币这些可以根据具体需要来增发。另外由于一些人为的因素，我们有可能会造成比特币永久的丢失，比如说忘记私钥，那么可以认为比特币是通缩的比特币网络基于P2P，也就是常说的点对点网络，P2P网络中所有的节点都是对等的，与之相对应的其他的网络架构。由于比特币去中心化的特性决定了它只能使用P2P这种对等的架构，从2009年比特币诞生开始，已经在P2P网络下稳定运行长达11年之久。

下面我们来看一下比特币的节点分布。

从图和表格上可以看出来，节点的分布范围比较广泛，遍布在世界各地，主要集中在北美、欧洲和中国。其中美国的节点数是最多的，其次是德国，法国，荷兰，加拿大，英国和中国。所有的节点共同组成了比特币的网络。只要有一个全量的节点还在运行，比特币和比特币的账本就能够正常使用，在2017年有区块链公司声称使用了专用的卫星向比特币网络发送交易。也就是说卫星也是比特币的节点，比特币的节点已经不限于地球上，这也充分说明了比特币节点分布的广泛，以及比特币网络的健壮。

所有的节点在网络中都是对等的，但不同的节点也会有不同的功能，总的来说，比特币节点主要有4种功能，包含比特币钱包、共识挖矿、区块链数据库存储、节点路由。

根据具有功能的不同，我们把比特币节点也分为几种：全量节点、矿工节点、轻钱包节点。全量节点，4种功能都有；而矿工节点，一般只有挖矿和区块链数据库的功能；轻钱包节点，一般就只有钱包的功能。

比特币网络有三种，分别是公共真实链，也就是现实中我们使用的主网，只有一条链，链上有超过200G的区块数据，是从2009年开始运行到现在11年的交易数据。第二个是公共测试链，用于公共测试开发，是由比特币社区维护的一条测试链，也只有一条链，有大约18G的测试区块数据，第3个是单机测试链，是本地的一个私有链，可用于个人在本地测试开发，不需要同步数据，这三者也称为Mainnet，Testnet，Regtest Mode。

平时我们的比特币转账用的是主网Mainnet，一般应用开发我们不会选择在主网，因为主网上面的比特币都是真实的。我们在自己应用开发的时候，一般会选择后两者，接下来我们会实际操作演示,如何搭建一个本地私有链的节点。环境我们选择一台14.04的主机或者虚拟机，也可以是其他的操作系统。

我们先到这来看一下主要步骤，首先安装比特币核心程序bitcoind。

sudo add-apt-repository ppa:bitcoin/bitcoin

sudo apt-get update

sudo apt-get install bitcoind

接下来的三个安装命令仅仅适用于示例操作系统。对于其他操作系统，大家可以自行在比特币的官网了解。

第二，配置比特币的配置bitcoind.conf。

第三，启动比特币网络。

sudo bitcoind-conf=/home/jpeng/.bitcoin/bitcoin.conf

第四，生成创世区块。

bitcoin-cli generate 101 生成101个区块，区块coinbase交易需要100个区块确认

第五，查询创世区块的奖励。

接下来我们切换到一个演示环境。

首先安装比特币程序。由于安装过程可能会稍微比较耗时，并且这里的安装命令都是示例操作系统，我们常用的一些安装命令。大家安装完了之后呢，可以使用bitcoind来查看它的版本。如果查询到这些信息就说明bitcoind已经安装成功了。

然后我们来看一下配置文件。我们新建一个文件，bitcoind.conf。

这里演示环境已经提前把配置项配置好了，我们一起来看一下各个配置项的含义。

第一个daemon。这个配置项是用来配置bitcoind是否运行在后台。

第二个server，是配置是否接受rpc请求，我们后续的命令都是通过rpc来发送，所以这里我们需要配置server=1。

接下来的两个是网络配置，testnet regtest.

这两个我们前面提到过，一个是公共测试链，另一个是本地私有链。

这里我们使用的是本地私有链，所以testnet=0 regtest=1。

然后是rpc配置,配置rpc的用户名和密码。

最后一个配置项是datadir。

这是第二是配置一个目录，这个目录用来存储bitcoind，比特币的区块数据。这个目录如果没有的话，我们需要提前创建。

为了方便管理，我们再创建一个目录，叫.bitcoin可以。用来存放刚才配置的配置文件。

然后我们把刚才配置的配置文件。放在bitcoin目录下面去。

然后再创建另外一个目录，就是刚才配置软件里面配置的datadir btc data。配置完了之后，我们即可启动bitcoind。

我们用root权限启动bitcoind，带上刚才的配置文件路径。

这边提示bitcoin server starting。

我们可以用PS命令来看一下进程是否成功启动。下面我们可以看到进程已经在了。说明我们的程序已经启动。

   我们用命令来生成区块，我们使用bitcoind-cli，bitcoind-cli 是bitcoind对应的一个客户端程序，它支持很多命令。

我们可以用help来查看它支持的所有命令。

这边我们使用generate来生成区块。我们生成了101个区块。由于挖矿交易需要100个区块确认，在第101个区块之后，我们的创世区块的奖励才有效。

我们可以看到这边生成了很多串数字，这些就是我们刚才生成了101个区块的哈希。

因为这里我们使用的是私有链，所以区块生成是比较快的，在主网里面，需要矿工挖矿才生成一个新的区块，大约是10分钟一个块。

我们来查询一下我们的创世区块的挖矿奖励。

还是使用bitcoind-cli getbalance，会显示50，也就是50个btc就是创世区块挖矿奖励。

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