北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》公开课
三个特性：
1.collision resistance
2.hiding
3.puzzle friendly
生成公私钥要有个好的随机源。
重点：哈希和签名
密码学到此结束
第三课 比特币数据结构
哈希指针 hash pointers
比特币中最基本的数据结构是区块链
相比于一般的链表，使用了哈希指针代替一般指针；
区块链中，每个区块链中有指向前一个的哈希指针，哈希指针的值是前一个区块链完全取哈希得出的值。所以无论链中哪一个区块发生变化，都会影响最终的哈希值（和普通链表不一样）；因为这个特性可以保存最近的区块链而不用完全保存。
比特币另外一个特性：merkle tree
区别于一般 binary tree，用哈希指针代替一般指针。
检测root hash值，就能检测任何节点的修改。block header中包含root hash ，block body中包含交易信息。
比特币中的节点有两类，全节点和轻节点
全节点，包含 block header 和block body
轻节点，包含 block header
为了让轻节点查到交易信息，使用merkle proof；
轻节点只有根哈希值，为了知道黄色交易是不是包含在merkle tree， 向全节点请求merkle proof，全节点接收到请求后发送红色哈希值给轻节点，轻节点接收到之后在本地算出绿色哈希值，算出root hash 之后和轻节点中block header中的值比对，看是否一致。
以上证明 也叫 proof of membership 复杂度log（n）
如何证明 proof of non-membership（证明没 交易）
高效证明方法基于假设，否则只能传整个树 复杂度n
对叶节点的顺序做一些要求，譬如按照交易的hash值排序，对叶节点的包含的交易内容取一次hash值，按hash值从小到大排序，我查的交易取hash值，看是否在区间中。复杂度 logn 比特币中没有排序。
数据结构只要是无环，都可以用hash pointer代替 一般指针。
第四课 设计加密货币
数字货币主要处理双花攻击（double spending attack）
中心化方案统一由央行发行，记录交易
去中心化方案由广大群众一起承担
去中心化货币要解决两个问题
1.数字货币的发行
在比特中由挖矿决定
2.验证交易的有效性
在比特币中也是需要数据结构，由用户一起承担，就是区块链。
连接区块链的是 hash pointer
说明交易的来源是另外一个指针，解决双花攻击
A需要知道B的地址，B需要知道A的公钥，验证A身份；
非对称加密：A发送给B信息，需要B提供的公钥加密，B接收完用B的私钥解密。
bitcoin script脚本用来验证交易。
block header中包含
1、bitcoin的版本协议 version
2、指向前一个区块指针 hash of previous block header
3、整块merkle tree的hash值
4、挖矿的难度目标阈值 target
5、随机数 nonce
H(block header)<= target
系统中大多数是轻节点，但是轻节点利用区块链的特性而不参与区块链的构建，主要讲解全节点。
分布式共识：distributed consensus
distributed hash table解决一致性；
FLP impossibilty result：在一个异步的系统里，即网路传输延迟没有上限的系统，即使只有一个成员是有问题的 （faulty），也没法达成共识。
CAP Theorem: Censistency 、Availability、 Partition tolerance 只能同时满足满足两个，不能三个同时满足。
分布式共识的一个著名协议:paxos，能保证一致性，即如果协议达成共识，这个共识一定是一致的;
bitcoin中的共识协议，consensus in Bitcoin，
假设系统中只有少数节点有恶意，关于投票，比特币按计算力来投票，每个节点可以在本地组装候选区块，试验nonce满足H（block header）<= target ,如果某一个节点找到了nonce，获得记账权，有记账权才能发布下个节点。
分叉攻击：
如果出现两个矿工差不懂同时同时出现两个节点，等长的区块链会持续一段时间，看哪一个先找到后一个节点，称为longest valid chain，另外一个抛弃。
为了解决合法都接纳，采用 block reward机制。
唯一产生新的币的途径：coinbase transaction
比特币挣夺计账权的过程称为挖矿。
