聲明：本人從未購買過比特幣，也從未接受過任何比特幣投資機(jī)構(gòu)的資助，本人從未為比特幣站臺(tái)。提醒所有投資者：任何一種資產(chǎn)短時(shí)間內(nèi)價(jià)格瘋狂上漲，同時(shí)伴隨成交量放大，都是泡沫的體現(xiàn)。我用兩期視頻為大家介紹了比特幣。比特幣（一）、比特幣（二）這回我準(zhǔn)備再把視頻轉(zhuǎn)化為文字，供大家參考。

最近一段時(shí)間，比特幣價(jià)格再次暴漲，超過2017年的最高點(diǎn)，達(dá)到約30000多美元的天價(jià)！

短短十余年間，比特幣從一文不值，到萬人追捧，誕生了許多超級(jí)富豪，又讓無數(shù)人傾家蕩產(chǎn)。金融生來就或多或少帶有原罪。在比特幣到底有沒有價(jià)值的爭論中，每個(gè)人都會(huì)從自己的經(jīng)濟(jì)地位角度給出答案。無論如何，單純從技術(shù)上講，比特幣的設(shè)計(jì)的確令人驚嘆。我想把比特幣當(dāng)作一件藝術(shù)品，帶著大家探討一下它背后的原理。

01? 比特幣的誕生

2008年，秋風(fēng)漸冷，此時(shí)金融危機(jī)的陰云逐漸擴(kuò)散到整個(gè)世界。那年的11月1日，一個(gè)化名中本聰的網(wǎng)絡(luò)極客對(duì)著電腦，給一篇不足5000字的論文做最后的修改。沒有人會(huì)提前預(yù)知，這篇短小的文章竟會(huì)掀起長達(dá)十幾年的腥風(fēng)血雨。它就是《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》，也叫做《比特幣白皮書》。雖然人們不知道中本聰是誰，但是許多比特幣玩家都把《白皮書》看作新時(shí)代的《圣經(jīng)》。

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)上的貿(mào)易，幾乎都需要借助金融機(jī)構(gòu)作為可信賴的第三方來處理電子支付信息。比如我們用信用卡、支付寶，或微信支付買東西，信息都會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到銀行或者騰訊、阿里的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由它們來記賬。我們信任這種支付方式，因?yàn)樗袊倚庞没蛘吖拘庞玫膿?dān)保。銀行和大型公司是這個(gè)記賬模式的中心，這就是中心化的記賬系統(tǒng)。

但是，2008年嚴(yán)重的金融危機(jī)讓中本聰感到這種“基于國家和公司信用的模式”存在風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閲掖嬖跒E發(fā)貨幣的風(fēng)險(xiǎn)、公司更是可能為了利潤濫用金融衍生品、剝削居民財(cái)富。他在《白皮書》中提出：我們的記賬系統(tǒng)并不一定需要一個(gè)中心，交易只需要一個(gè)公認(rèn)的賬本即可，這個(gè)賬本應(yīng)該要公開地廣播給所有人。這就是去中心化的電子記賬系統(tǒng)。在這個(gè)電子記賬系統(tǒng)中流通的貨幣就是比特幣。

02? 什么是區(qū)塊鏈？

去中心化的電子記賬系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

例如：網(wǎng)絡(luò)上有A、B、C、D四個(gè)交易者，A向B支付了10個(gè)比特幣，這件事要記錄在賬單中。不過，賬單不能只存在于A和B手里，否則就沒辦法確認(rèn)賬單的真實(shí)性。他們要把這筆賬單廣播到網(wǎng)絡(luò)上，告訴C和D發(fā)生了這筆交易，并請(qǐng)求C和D幫忙記錄這筆交易。過了一會(huì)兒B和C、C和D之間也進(jìn)行了轉(zhuǎn)賬交易，他們同樣要把賬單廣播給網(wǎng)絡(luò)上的所有人。

網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶都可以接收到這些賬單，如果他們?cè)敢?，就可以把賬單進(jìn)行打包，形成一個(gè)數(shù)據(jù)塊，我們叫它區(qū)塊。一個(gè)區(qū)塊的容量大約是1M，可以存儲(chǔ)4000條左右的交易記錄。區(qū)塊打包好之后，就可以把它鏈接到以前的區(qū)塊上。再過一會(huì)兒，又會(huì)有新的區(qū)塊鏈接到它后面。如此形成了一條賬單包的長鏈，這就叫區(qū)塊鏈。

也許看到這里，許多人的腦子里會(huì)冒出許多小問號(hào)。比如：

• 為什么我把賬單廣播到網(wǎng)絡(luò)上，就會(huì)有人收集打包呢？為什么別人要占用自己的電腦資源，記錄一個(gè)跟他無關(guān)的賬目呢？

• 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲效應(yīng)，每個(gè)人記錄的賬單可能是不一樣的。舉例來說：網(wǎng)絡(luò)上有兩筆交易：A給B轉(zhuǎn)賬10個(gè)比特幣，B給C轉(zhuǎn)賬5個(gè)比特幣。由于用戶C與A更近，他的賬本里先記錄了第一條數(shù)據(jù)，后記錄了第二條數(shù)據(jù)。而用戶D與C更近，他的賬本里先記錄了第二條數(shù)據(jù)，然后再記錄第一條數(shù)據(jù)，最終C和D的賬單不一樣，我們以誰為準(zhǔn)？

• 如果A原本沒有給B進(jìn)行轉(zhuǎn)賬，B卻向全世界廣播:A給自己轉(zhuǎn)賬了10個(gè)比特幣，我們?cè)撊绾伟l(fā)現(xiàn)這是一條偽造的數(shù)據(jù)？假如有人在已經(jīng)打包好的區(qū)塊上動(dòng)手腳進(jìn)行篡改，我們是否能發(fā)現(xiàn)？假如一個(gè)人只有10個(gè)比特幣，他卻要同時(shí)支付給兩個(gè)人每個(gè)人8個(gè)比特幣，這能不能做到？所有賬單都是公開的，我們又如何保護(hù)個(gè)人的隱私……

中本聰在設(shè)計(jì)比特幣時(shí)做了周到的考慮，我們先來回答第一個(gè)問題：為什么別人愿意為我們記賬？

03? 記賬手續(xù)費(fèi)和打包獎(jiǎng)勵(lì)

在《天下無賊》這部電影中，傻根為了省下轉(zhuǎn)賬的手續(xù)費(fèi)，懷揣6萬元現(xiàn)金踏上了回家的列車，在車上遇到了盜賊、劫匪、警察，開啟了一段曲折離奇的故事。

我們通過銀行轉(zhuǎn)賬，需要額外付出一筆手續(xù)費(fèi)。在比特幣系統(tǒng)中，每一筆支付也會(huì)有手續(xù)費(fèi)，假如A給B轉(zhuǎn)賬10個(gè)比特幣，A還要額外多付一點(diǎn)點(diǎn)錢，這筆錢是給記賬的人的獎(jiǎng)勵(lì)，用以換取大家對(duì)這筆交易的認(rèn)可。每打一個(gè)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包里面的記賬獎(jiǎng)勵(lì)就歸打包人所有，從而促使更多的人愿意為別人的賬單記賬和打包。

手續(xù)費(fèi)只是讓比特幣在用戶之間流轉(zhuǎn)，但是比特幣沒有中央機(jī)構(gòu)，它從哪里發(fā)行呢？其實(shí)，每當(dāng)我們將一個(gè)數(shù)據(jù)包鏈接到區(qū)塊鏈上，還會(huì)額外獲得系統(tǒng)約定的打包獎(jiǎng)勵(lì)，這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)是按照協(xié)議自動(dòng)生成的，相當(dāng)于是傳統(tǒng)貨幣的發(fā)行過程。

中本聰提出比特幣系統(tǒng)的時(shí)候，設(shè)計(jì)出了這樣的方案：盡量保證每10分鐘出現(xiàn)一個(gè)新的數(shù)據(jù)塊。最開始的四年，將一個(gè)數(shù)據(jù)塊鏈接到區(qū)塊鏈上，就會(huì)得到50個(gè)比特幣的獎(jiǎng)勵(lì)，為了保證資源的稀缺性，四年之后，每鏈接一個(gè)數(shù)據(jù)塊會(huì)得到25個(gè)比特幣的獎(jiǎng)勵(lì)，再過四年獎(jiǎng)勵(lì)變?yōu)?2.5比特幣…

雖然每十分鐘新增一個(gè)數(shù)據(jù)塊的速度基本保持不變，但是每次加新塊的獎(jiǎng)勵(lì)卻成等比數(shù)列減少，根據(jù)高中學(xué)過的等比數(shù)列知識(shí)，如果按照這個(gè)打包速度永遠(yuǎn)進(jìn)行下去（每小時(shí)有6個(gè)新的數(shù)據(jù)塊，每天有24小時(shí)，每年有365天，每4年比特幣獎(jiǎng)勵(lì)減半），總的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)也是有限的，它的數(shù)量是

也就是說：比特幣的總量大概就只有2100萬個(gè)，這就保證了比特幣的稀缺性。

既然記賬并打包數(shù)據(jù)就可以賺取比特幣，網(wǎng)絡(luò)上的比特幣參與者都想搶著記賬，那么，記賬的權(quán)利到底歸誰呢？中本聰想到一個(gè)辦法：工作量證明。

每個(gè)參與記賬的用戶都要去做一個(gè)很難的數(shù)學(xué)題，只有第一個(gè)把這道數(shù)學(xué)題做出來的人，才有權(quán)利進(jìn)行打包。這個(gè)數(shù)學(xué)題是如此的復(fù)雜，以至于沒有任何一個(gè)人能夠直接通過腦子把它做出來，也沒有任何更加快捷的方法，唯一的解決方案是利用電腦一個(gè)數(shù)字一個(gè)數(shù)字地進(jìn)行嘗試，最先通過嘗試得到數(shù)學(xué)題答案的人立刻向周圍人廣播自己的答案，周圍的人確認(rèn)他的答案正確，那么他就有權(quán)利打包這個(gè)區(qū)塊，并且獲得記賬獎(jiǎng)勵(lì)和打包獎(jiǎng)勵(lì)了。隨后，游戲重新開始，全世界所有的比特幣參與者進(jìn)入下一輪試數(shù)解題的過程中。

通過努力的計(jì)算獲得正確的結(jié)果，獲得比特幣獎(jiǎng)勵(lì)，這就如同我們?cè)诘V洞里一鎬子一鎬子地挖土，最終挖到了黃金一般。人們把這個(gè)過程形象地稱為挖礦，游戲的參與者就稱為礦工，而用來計(jì)算數(shù)學(xué)題的電腦就稱為礦機(jī)。

那么，這個(gè)數(shù)學(xué)題到底是什么？為什么用全世界的電腦同時(shí)計(jì)算也需要10分鐘左右才能計(jì)算出來？敬請(qǐng)期待比特幣（二）哈希函數(shù)和工作量證明。

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