最近一段时间，比特币价格再次暴涨，超过2019年的最高点，达到约61800美元的天价。短短十余年间，比特币从一文不值，到万人追捧，诞生了许多超级富豪，又让无数人倾家荡产。夜来风雨声，花落知多少。
. I. [( W0 [4 s/ v. j" n% C
- e% }& @, k# V4 [( H3 Z2 I
, c% L; E/ T2 ^7 r比特币的价格走势
- u M7 b/ y6 |" ~. h, r( _1 c" T$ S3 x9 v+ G
比特币到底有没有价值？不同的人有不同的回答。有人认为：比特币不过是一个数字游戏，无论涨到多高，也终究是无源之水、无根之木，逃脱不了崩盘的厄运；也有人认为：货币的价值来源于信任，新的国家建立时，能将一张张普通的纸变成货币。只要人们信任比特币，它的价值就永远不会消失。
( T6 k1 y9 q/ w) q8 l" Q+ A% }
0 s( i% v% [- v% ~% r! |. U3 H' ?- d" u, v, U% O
" q! i& m6 ?0 U4 D7 w6 e
$ a0 u; L" V0 W7 \ v金融生来就或多或少带有原罪。在这场争论中，每个人都会从自己的经济地位角度给出答案。我从未购买过比特币，不为比特币站台，但是我却认为：单纯从技术上讲，比特币的设计的确令人惊叹。我想把比特币当作一件艺术品，带着大家探讨一下它背后的原理。4 h! e% i- m G' p0 @
# X, `$ r- H4 N+ R) m01/ u5 U% r6 O0 ?: M" r
比特币的诞生; y3 k' u, d0 P, g- I
2008年，秋风渐冷，此时金融危机的阴云逐渐扩散到整个世界。那年的11月1日，一个化名中本聪的网络极客对着电脑，给一篇不足5000字的论文做最后的修改。没有人会提前预知，这篇短小的文章竟会掀起长达十几年的腥风血雨。它就是《比特币：一种点对点式的电子现金系统》，也叫做《比特币白皮书》。虽然人们不知道中本聪是谁，但是许多比特币玩家都把《白皮书》看作新时代的《圣经》。
5 z, V b x! w. @- {8 ?) }8 x. q) R# f3 p( S# F: S
白皮书
; ~ ]0 { L( d% D
: |* ^, W( p9 c' u/ L+ Z2 G
' n+ v1 L, n' V9 P传统互联网上的贸易，几乎都需要借助金融机构作为可信赖的第三方来处理电子支付信息。比如我们用信用卡、支付宝，或微信支付买东西，信息都会通过网络传递到银行或者腾讯、阿里的计算机系统，由它们来记账。我们信任这种支付方式，因为它有国家信用或者公司信用的担保。银行和大型公司是这个记账模式的中心，这就是中心化的记账系统。
5 V3 ?1 }5 D* N. d( ], w: ^1 S+ ^' E* I
但是，2008年严重的金融危机让中本聪感到这种“基于国家和公司信用的模式”存在风险，因为国家存在滥发货币的风险、公司更是可能为了利润滥用金融衍生品、剥削居民财富。他在《白皮书》中提出：我们的记账系统并不一定需要一个中心，交易只需要一个公认的账本即可，这个账本应该要公开地广播给所有人。这就是去中心化的电子记账系统。在这个电子记账系统中流通的货币就是比特币。
5 S ~7 O% z2 ^7 V% r6 O' [% V3 u0 ~0 T% @% A( o
( P4 U" H/ Q, D3 d- ~/ Q
" F/ I8 [( h$ e/ k中心化交易系统与去中心化交易系统
( ^, u2 c6 }' Q$ h# \$ X, U. D }$ v" D$ U0 A$ h, P) s& z
02
; [' d2 t5 ~% R: W! Y k7 q7 L4 ]什么是区块链？
. X- ~' K& H0 Q' E! W3 i$ V
( P! w& `. R' P& e3 E/ x; o去中心化的电子记账系统是如何实现的呢？
n( \! W+ w" H* @ g
- n# l4 Q1 M8 H例如：网络上有A、B、C、D四个交易者，A向B支付了10个比特币，这件事要记录在账单中。不过，账单不能只存在于A和B手里，否则就没办法确认账单的真实性。他们要把这笔账单广播到网络上，告诉C和D发生了这笔交易，并请求C和D帮忙记录这笔交易。过了一会儿B和C、C和D之间也进行了转账交易，他们同样要把账单广播给网络上的所有人。
1 |( o; Y) B0 U& X& I
6 _9 Y& S+ k5 t$ R3 i6 [& [' R, A. V: X
& b4 }" A7 e! M2 K6 F O( S* _$ U% l! n
A、B、C进行的交易记账& a# s2 o1 ~7 U7 W
: h$ I! F' }8 g {6 t$ b网络上的所有用户都可以接收到这些账单，如果他们愿意，就可以把账单进行打包，形成一个数据块，我们叫它区块。一个区块的容量大约是1M，可以存储4000条左右的交易记录。区块打包好之后，就可以把它链接到以前的区块上。再过一会儿，又会有新的区块链接到它后面。如此形成了一条账单包的长链，这就叫区块链。/ b- `* U" J' Q5 r
$ a! @/ r0 r( r; ?" N& a2 d" J
- p# x, [* ?- M8 j: v, R/ w) o- O4 V
区块链
% W2 ~# i; m* n& Q
* \, n# e4 m- K# L& d也许看到这里，许多人的脑子里会冒出许多小问号。
: h' Q2 ]! ~9 |3 p9 I. S9 z5 G4 c. L! I) U' w5 R
比如：为什么我把账单广播到网络上，就会有人收集打包呢？为什么别人要占用自己的电脑资源，记录一个跟他无关的账目呢？! _, z9 h. y* H8 i% G9 U: e: W' `% H
: r# W/ n' C! n2 h# m2 ~/ p8 i$ M/ h
再比如：因为网络延迟效应，每个人记录的账单可能是不一样的。举例来说：网络上有两笔交易：A给B转账10个比特币，B给C转账5个比特币。由于用户C与A更近，他的账本里先记录了第一条数据，后记录了第二条数据。而用户D与C更近，他的账本里先记录了第二条数据，然后再记录第一条数据，最终C和D的账单不一样，我们以谁为准？
4 F) l& e/ ~7 H7 q2 {
$ h7 G2 _" H( K; B2 d再比如：如果A原本没有给B进行转账，B却向全世界广播:A给自己转账了10个比特币，我们该如何发现这是一条伪造的数据？假如有人在已经打包好的区块上动手脚进行篡改，我们是否能发现？假如一个人只有10个比特币，他却要同时支付给两个人每个人8个比特币，这能不能做到？所有账单都是公开的，我们又如何保护个人的隐私……/ l% W) b3 k# v+ I. v; |
$ O' E4 ~1 ?: I" |4 n
% Y* Y9 A9 s* j+ C+ U0 J! T3 A: }, Y
中本聪在设计比特币时做了周到的考虑，我们先来回答第一个问题：为什么别人愿意为我们记账？
; H) k D- u/ ^: n9 b; ]9 K8 V6 q0 G* a/ O. |5 ~1 B
03+ M, X, D, q1 v0 U
记账手续费和打包奖励1 L) W6 }5 _# I/ j G( y3 `
4 a. M$ u# j# n. Y7 }8 |/ H
在《天下无贼》这部电影中，傻根为了省下转账的手续费，怀揣6万元现金踏上了回家的列车，在车上遇到了盗贼、劫匪、警察，开启了一段曲折离奇的故事。
" E# J% F- }/ x9 y' U/ r8 E+ `6 T 1 h8 i) U0 C; I( |5 W+ t( e G4 G
% i: x# U. ~1 v3 N1 O《天下无贼》剧照
- X- ]- b* ^1 L* O我们通过银行转账，需要额外付出一笔手续费。在比特币系统中，每一笔支付也会有手续费，假如A给B转账10个比特币，A还要额外多付一点点钱，这笔钱是给记账的人的奖励，用以换取大家对这笔交易的认可。每打一个数据包，数据包里面的记账奖励就归打包人所有，从而促使更多的人愿意为别人的账单记账和打包。
7 O5 Z, B* h! t& \% x$ R' M, E1 _6 B, Q' P
手续费只是让比特币在用户之间流转，但是比特币没有中央机构，它从哪里发行呢？其实，每当我们将一个数据包链接到区块链上，还会额外获得系统约定的打包奖励，这个奖励是按照协议自动生成的，相当于是传统货币的发行过程。
$ z6 l, x: S# _/ `8 `- y& z: j' B1 x1 {! ]7 U# L% b
中本聪提出比特币系统的时候，设计出了这样的方案：尽量保证每10分钟出现一个新的数据块。最开始的四年，将一个数据块链接到区块链上，就会得到50个比特币的奖励，为了保证资源的稀缺性，四年之后，每链接一个数据块会得到25个比特币的奖励，再过四年奖励变为12.5比特币…9 w+ n6 R5 \, f' `1 d& d& h' e3 B
: h3 u+ x& B2 G- R
虽然每十分钟新增一个数据块的速度基本保持不变，但是每次加新块的奖励却成等比数列减少，根据高中学过的等比数列知识，如果按照这个打包速度永远进行下去（每小时有6个新的数据块，每天有24小时，每年有365天，每4年比特币奖励减半），总的比特币奖励也是有限的，它的数量是
' B& `* U, O# D
% G/ \+ g4 }# {9 _2 G2 |1 R- |, D' ]
也就是说：比特币的总量大概就只有2100万个，这就保证了比特币的稀缺性。1 w. K0 h4 X* ~( @/ H* b( G
1 h) @" H) p' b3 D
既然记账并打包数据就可以赚取比特币，网络上的比特币参与者都想抢着记账，那么，记账的权利到底归谁呢？中本聪想到一个办法：工作量证明。 - y7 z7 x, ^8 `# F9 R
* I' k, E. }) P' G7 F8 L0 @
% l% H% T: p6 h* t% D3 a
5 P+ }( L6 P B) t. U q每个参与记账的用户都要去做一个很难的数学题，只有第一个把这道数学题做出来的人，才有权利进行打包。这个数学题是如此的复杂，以至于没有任何一个人能够直接通过脑子把它做出来，也没有任何更加快捷的方法，唯一的解决方案是利用电脑一个数字一个数字地进行尝试，最先通过尝试得到数学题答案的人立刻向周围人广播自己的答案，周围的人确认他的答案正确，那么他就有权利打包这个区块，并且获得记账奖励和打包奖励了。随后，游戏重新开始，全世界所有的比特币参与者进入下一轮试数解题的过程中。. v6 O: V3 h/ ~$ U% a
d! k% F y; M% Y Q) ^1 O通过努力的计算获得正确的结果，获得比特币奖励，这就如同我们在矿洞里一镐子一镐子地挖土，最终挖到了黄金一般。人们把这个过程形象地称为挖矿，游戏的参与者就称为矿工，而用来计算数学题的电脑就称为矿机。
, e5 M4 B$ R% N/ Q2 i4 n4 @6 p & ? |& e* I4 A; j" Z; t
2 P; X1 B8 V# u
* {# U' c# f% f2 i4 \' X2 A- Y, Z$ l
那么，这个数学题到底是什么？为什么用全世界的电脑同时计算也需要10分钟左右才能计算出来？敬请期待比特币（二）哈希函数和工作量证明。 |
|手机版|Archiver|
( 桂ICP备12001440号-3 )|网站地图
发表于 2021-3-31 09:20:37