前言
接上一篇区块链和比特币的基本介绍，我们知道比特币的所有记录都是公开而且匿名的。这样比特币会面临几个问题：如何去解决伪造记录、篡改记录以及双重支付的问题。
身份认证
在传统认证方式中，通常会使用人脸认证、签名认证、指纹认证等方式，但是在电子支付系统上都不能实现，因为上述方式可以被拷贝之后伪造。
电子签名
电子签名技术采用了目前广泛使用的非对称加密方式 
如何解决伪造记录
流程图：
解决伪造记录的关键在于使用非对称加密方式
A给B10个比特币这一事件，通过hash运算得到摘要之后，用私钥对摘要进行加密得到密码。由于私钥的唯一性，摘要具有唯一性。通过广播的方式，A传递出去的消息有：A给B10个比特币，A的公钥，A的密码。
我们可以假设，A给B10个比特币的消息是假的，并根据此hash运算得到了摘要1。而利用A的公钥解密密码得到了摘要2，此时摘要1和摘要2不同，显然"A给B10个比特币"是伪造的消息。
双重支付问题
余额检查(追溯法)
每个人在使用区块链比特币的时候，都会下载从第一个区块到目前为止的所有信息。
比如A广播了数据"A支付给B10个比特币"，其他人就会进行余额检查，检查A是否有这个支付能力，如果没有这个支付能力，那么其他人就不会去确认A广播的这条信息。当"A支付给B10个比特币"这个信息被打包到一个新的块里面，此时这条信息被确认。
双重支付
当双重支付发生时，比如A只有10个比特币，但同时广播了消息"A给B10个比特币"(记为消息b)和"A给C10个比特币"（记为消息c），群体D先接收到消息b，则不会去确认消息c。同理，群体E先接收到消息c，则不会去确认消息b。这时候就要看群体D和E中谁先能计算出那道数学题，先挖出矿的可以把自己确认的消息写到新块中，而另一条消息则失效。
防止篡改问题
最长链原则
当区块链出现分支的情况下，即有不止一个人在近乎相同时间内挖出了下一个块，链的走向出现了分支，一般而言使用最长链原则进行选择。假设用户群体A选择上链继续挖矿，用户群体B选择下链继续挖矿。如果群体A先挖出下一个矿，上链新块，则群体B转到新块后继续挖矿。通常情况下，下链被废弃。
如何防止篡改
由最长链原则我们可以知道，如果有人想篡改区块链上某一区块的信息，他就要在该区块处引出一条分支，并且打造一条新链使得新链超过原链长度。即他一人控制的矿机算力要超过全世界剩余的矿机算力，显然很难实现。
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