书籍摘要：区块链数字货币投资指南

区块链数字货币投资指南，图片来源：中国人民大学出版社

第 2 章揭开比特币的神秘面纱

比特币的魔力是什么？几乎每个主要国家的政府都对比特币发表了声明，但没有一个政府明确表示要禁止它，是什么让比特币在短短五年内从一文不值的数据变成了一种？百亿市值的金融资产根深蒂固，也吸引了银行机构研究其背后的技术。

为什么说比特币将数字货币带入新时代？尽管媒体和专家将比特币描绘成“郁金香泡沫”和“庞氏骗局”，但究竟是什么力量让比特币得以复苏？

比特币与传统数字货币的区别

无论是非政府“货币”、支付机构还是虚拟货币，用户持有的金额信息都记录在发行者或运营商的中央服务器上，货币的发送和接收也必须经过他们的中央服务器。服务器，因此用户资产的安全性非常依赖于发行人的信用。无论是希腊危机期间无法提取现金的银行储户，还是账户被网络游戏运营商封锁的玩家，他们都无法拥有 100% 的资产处置权，但比特币或它背后的区块链技术完美地解决了这个问题。

首先，比特币系统没有特定的中央服务器。它是一个基于点对点技术的开源项目，类似于BT下载。只要拥有网络和计算机，任何人都有资格运行比特币程序并成为比特币网络的成员。节点。比特币系统的运行是通过“挖矿”来实现的，参与挖矿的人（以下简称“矿工”）通过贡献计算机算力（以下简称“计算能力”）。除了这种情况，即单个人的算力占比超过全网算力的51%）。作为回报，新产出的比特币和全网用户的转账手续费，按照算力贡献的比例奖励给矿工。比特币产生的速度和总量也是提前写在程序里的，任何人都不能单方面修改，否则它产生的区块不会被其他节点接受，反而浪费了自己的资源。

比特币的输出遵循以下规则：矿工通过“猜数字”求解方程。一旦解决，他们将获得一个新区块的记录权，整个网络的新交易都将记录在这个区块中。包含的新比特币和新交易的全部费用将奖励给方程求解器。比特币系统每两周自动调整一次方程的难度，使出块率接近每 10 分钟的平均出块率。在比特币诞生的前四年，每个区块包含 50 个新比特币，因为区块之间的间隔约为 10 分钟，前四年总共产生了 1050 万比特币。但是每四年，每个区块所包含的新比特币就会减半，也就是第二个四年，每个区块中包含的新比特币将变为 25 个；第三个四年，每个区块中包含的新比特币变为12.5...直到区块不再包含新比特币，届时出块不会停止，矿工仍然可以依靠交易手续费利润。正是因为新币的产量不断减半，全球比特币总量有限，上限为2100万枚。

当读者阅读本书时，比特币已经经历了至少两次减半，第一次在 2012 年 11 月，第二次在 2016 年 7 月。为什么不正好是四年，而是几个月的错误？这是因为全网算力的提升会导致出块的平均时间间隔小于10分钟，所以“四年”只是全网算力不变的理论值，实际减半期将略少于四年。.

比特币网络自 2009 年 1 月开始运行以来，从未出现过长期系统故障。虽然中本聪设计的程序并不完美，确实遭到了黑客的攻击，但世界各地的开发者和矿工已经在最短的时间内解决了这个问题。其执行效率之所以如此之高，是因为整个比特币生态系统的利益高度一致。如果比特币网络出现严重问题，矿工、开发者和用户持有的比特币也会大幅贬值，甚至归零。这也是比特币创始人中本聪设计的精妙之处。通过每个人对自身利益的追求，维持整个系统的不间断运行。中本聪防止单个矿工（或矿池）算力超过全网 51% 也是基于这个思路。如果单个矿工的算力超过51%，与其造成损害（也称为“51攻击”），不如让你挖的比特币大幅贬值，不如做个普通矿工，把新挖出来的大部分拿走比特币按照规则。然而，在比特币的真实历史中，从未出现过单个矿工（矿池）算力超过 51% 的情况。不如做一个普通的矿工，按照规则获得大部分新挖出的比特币。然而，在比特币的真实历史中，从未出现过单个矿工（矿池）算力超过 51% 的情况。不如做一个普通的矿工，按照规则获得大部分新挖出的比特币。然而，在比特币的真实历史中，从未出现过单个矿工（矿池）算力超过 51% 的情况。

比特币采矿业

从上一节可以看出，挖矿是比特币系统运行的命脉。事实上，挖矿也是任何区块链系统的命脉。如果基于工作量证明（POW）的区块链没有足够的计算能力，很容易被“51攻击”篡改交易记录，或者系统会被长期挂起。难度攻击。历史上有很多仿制品。由于“51 攻击”而被迫终止的山寨币示例。

目前，矿业​​已形成成熟的产业链。让我们谈谈比特币挖矿的历史和内幕。总的来说，比特币挖矿经历了CPU挖矿、显卡挖矿和专业机挖矿三个时代。

CPU挖矿的时代是在2011年之前，当时中本聪还没有消失。那个时候，挖矿很容易。据第一次与中本聪合作的 Hal Finney 说，他当时在他的个人电脑上，并在几周内轻松获得了数千个比特币。但这也是因为它太容易了。那个时候，很多人并不珍惜自己挖出来的比特币。经常有丢失或忘记密码的情况，因为他们的钱包没有备份。毕竟当时的大多数人都没有想到比特币在未来会这么值钱。其中，最著名的就是“高价硬盘”事件：一名来自英国的IT工作者竟将一个装有7500比特币的硬盘当垃圾扔了。这些被丢弃的比特币理论上永远不会被人们使用，

当比特币圈子有了交易所，总市值开始呈指数级增长时（2011年），人们开始了挖矿的“军备竞赛”。起初，有人认为显卡的并行计算能力可以用来挖矿，效率可以提高几倍甚至几十倍，于是一些极客开发了显卡挖矿软件。当时很多人买显卡不是为了玩游戏，而是为了挖比特币，这引发了PC游戏玩家的抱怨，因为他们抬高了显卡的价格，真正需要显卡才能玩游戏。

但是，只要是利益驱动，“军备竞赛”就难以制止。2013 年，比特币的市值已经迈上了一个新的数量级。一些精通硬件的人创造了“除了挖矿什么都不会”的机器，也就是专业的矿机。那个时期，国内的相关名人就包括“南瓜”。张》、《烤猫》等。专业矿机的优点是可以进一步提高功耗效率。缺点是普通人很难获得矿机。一些不法矿机制造商挖币自己发货前，美其名曰产品检测，从而耽误了购买。买家收到矿机的时间已经导致矿机买家的利润明显低于预期，甚至根本无法收回成本。亏损的原因是采矿业是一个充满竞争的行业。中本聪的设计是越多的算力参与挖矿，单位算力挖出比特币的概率越低，从而保证比特币的产出率。稳定。单位算力的产出和币值变化频繁，再加上你支付矿机到你收到的时间差，你购买矿机时计算的利润率在你收到时不再适用一台矿机。然而，“军备竞赛” 专业矿机也是一个无底洞。从 2013 年底到 2016 年底，矿机处理器的工艺技术从最初的接近 100 纳米提高了 14 纳米，整个比特币网络的总算力从 1P 提高到了 100 纳米。2000P。这意味着在 2013 年底，一台每天可以挖 1 个比特币的机器现在只能挖 0.000 5 个比特币。

不过严格来说，显卡矿工目前还没有被彻底淘汰。很多新币采用了独创的独特算法，市场上还没有开发出相应的专业矿机。因此，用显卡矿机挖这样的币还是有可能的。利润。

正是因为单个矿工所拥有的算力在全网算力中占比很小，所以矿工的收益极不稳定。一天可以挖 50 个币，也有可能几个月都挖不出来。为了平衡收益，矿工可以连接到称为“矿池”的特殊服务器。当任何连接到矿池的矿工挖出一个区块时，矿池中的所有矿工都可以按其算力贡献的比例获得奖励，从而降低挖矿收益的波动性。当然，矿池也会收取少量费用。

关于比特币的一些主张的讨论

挖矿是比特币设计的失败吗？有人指责挖矿是比特币设计的失败，他们不希望电力被“浪费”，还有一些开发者设计了权益证明（POS）和委托权益证明（DPOS）两种竞争货币的新挖矿模式。但从实际市场反应来看，POW模型最为认可，POS模型的币值远低于POW模型。我认为这种现象并非巧合。

首先，让我们谈谈“浪费”的问题。电力资源宝贵的地方电价也较高，商业利益迫使矿工选择廉价电。哪里可以买到便宜的电？当然，“不用就浪费了”的就是电，比如风能、水能。2015年，中国的比特币矿场迁移了一次，从煤矿发电的地方迁移到水力发电的地方，进一步降低了矿工的运营成本，国外的情况也差不多。所以不存在所谓的严重浪费和环境污染问题。

从经济学的角度来看，任何公平正义都是有代价的，而且大部分服务也是有偿的。区块链每天24小时运行，没有运行成本就不可能建立一个公平、公正、难以篡改的无人值守系统。POW挖矿模式只是将传统金融行业的人工成本转化为电力成本。POW以外的挖矿模式虽然节省了电费，但作恶的成本也降低了，自然市场认可度比POW模式低一个或多个数量级。

比特币是庞氏骗局吗？

自媒体关注以来，比特币被很多人戏称为“庞氏骗局”，但我们只需要了解庞氏骗局的定义，就知道比特币不是这样的。

庞氏骗局是指利用新投资者的资金向老投资者支付利息和短期收益，以制造赚钱的假象，骗取更多的投资。

但比特币不是债权，也不承诺任何利息或回报，完全由市场自由定价，其属性更像是一种商品。2015年9月，美国商品期货交易委员会将包括比特币在内的虚拟货币确定为合法商品，（期货交易）受其监管。

比特币有价值吗？

价值的概念因人而异，一件事物不可能对所有人都具有同等价值。例如，男装对女性没有价值，因为它不能在社交场合穿着，反之亦然。

比特币的需求者通常看重以下价值。

1.因为比特币总量是有限的，而且它是后续所有区块链的原型，所以他们囤积比特币作为收藏品。据说世界上有很多人拥有6位数的比特币，比如中国的李笑来和美国的Winklevoss兄弟。

2.跨境支付。比特币汇款没有地域限制。大多数国家都有接受比特币的交易所或支付提供商，汇款费用远低于西联汇款、维萨卡和万事达卡。上币初期需要1个小时，但在目前的网络环境下，1~2个区块确认可以认为是安全的，大部分交易所也使用这种确认形式）。

3.投机交易价值。虽然这种价值并不是比特币和其他数字货币所独有的，但使用比特币作为支付手段的人没有没有交易者的交易对手，他们为比特币提供了流动性和市场深度，构成了生态中不可或缺的一部分。

4.智能合约。新一代区块链大多在智能合约方向研究，已经可以实现投票、域名、金融交易所、众筹、公司管理、合同、协议、知识产权登记、不动产登记等功能。区块链上的代币作为费用。

比特币是货币吗？中本聪在撰写白皮书时并没有将比特币与法定货币进行比较，主流商界和政界也没有将比特币视为一般意义上的货币。传统上，货币具有以下功能：

1.一般接受用于支付商品、服务和债务的项目；

2.作为交换、价值、存储、价格和延期媒介的物品；

3.供过于求会导致其他资产供不应求；

4.购买力的临时栖息地；

5.不支付利息，作为公众净财富的流动资产；

6.与国民收入等相关的最大流动资产。

比特币目前还没有被广泛接受，接受比特币支付的商家也很少。很多人连“比特币”这个词都没听说过，更别说接受了。各国的法规对比特币也有不同的态度。有的国家说比特币可以作为记账单位，而有的国家对比特币的监管还不够。而比特币本身具有通货紧缩的特点，一旦遇到经济危机，比特币将无法弹性控制供给。此外，比特币的汇率波动非常剧烈，远远超过黄金甚至大多数股票。以比特币为单位来为商品定价显然是不合适的。

综上所述，比特币几乎不可能成为传统货币的接班人。但比特币会因此变得一文不值吗？也不会。某些人群对比特币有需求，比特币价格受总量限制，长期来看会呈现出越来越低的走势。笔者认为，现阶段将比特币视为可交易资产更为合适。

比特币创始人中本聪是日本人吗？没有人公开知道中本聪的真实身份。没有证据证明中本聪是日本人。也有可能中本聪不是一个人，而是一个机构，毕竟比特币的设计太精致了。可见，设计者在密码学、算法、经济学、社会学等方面都具有很高的造诣。很难想象如此精巧的系统是一个人构思出来的。

自 2013 年比特币被广泛报道以来，很多人一直在试图寻找中本聪，而确实有一些“发现中本聪”的新闻报道（曾被媒体怀疑是“中本聪”的人预计会新 << @一、Nick Sabo、Dorian Prentice Satoshi Nakamoto、Craig Stephen Wright），但后来被证实是自己长期的事件。据一些早期参与比特币项目的业内人士透露，中本聪一丝不苟，一丝不苟，使用数据加密软件（PGP）和洋葱网络（Tor）与任何人交流。他使用电子邮件地址和注册域名。他刻意隐瞒自己的行踪，没有留下任何暴露真实身份的信息。

还有一个敏感的问题，就是中本聪持有多少比特币？由于比特币网络是匿名的，很难确切知道一个人持有多少比特币，但由于比特币网络上的信息是公开的，所以可以根据时间和挖矿难度计算出中本聪持有的比特币的最大值水平为100万，占2100万的5%。不过，这个数字毕竟是一个估计，实际情况可能并非如此。

“51袭击”后遗症

如果有人拥有 51% 或更多的计算能力，是否可以任意控制比特币？这是一种错误的理解。“51攻击”的实际后果是时间倒转，比如将账本的时间倒回到几十分钟前甚至更早。“51攻击”的后果不能改变比特币的总量，也不能花掉不属于自己的比特币（因为攻击者没有别人的私钥，只有私钥持有者才能花掉） .

比特币钱包

虽然这本书不关注技术细节，但为了解释如何使用比特币钱包，或多或少都涉及到相关技术。不过不用担心，只要读者平时使用网上银行或支付宝钱包等服务，就不难理解了。下面的“模拟”部分适用于传统网银和支付宝钱包的用户。

比特币账户不同于传统银行和网站的账户管理系统。比特币系统中没有“注册”的概念，所有账户都预先存在于数学空间中。那么，总共有多少个账户呢？有人打了个比方，数学空间中比特币账户的数量是地球上沙子总数的二次方，非常庞大。那么，如何获得比特币账户呢？答案是生成随机数。由于比特币中有这么多地址，即使随机生成它们也不会碰巧碰到其他人正在使用的地址。有人计算过，随机生成的账户命中别人使用的地址的概率，就是连续5次中500万彩票头奖的概率（注意是连续的）。也有人尝试编写一个不断耗尽的程序，希望与别人使用的地址发生冲突，从而盗取别人的硬币，但徒劳无功。

比特币私钥和地址 每个比特币账户实际上由三部分组成，分别是私钥、公钥和地址。私钥为256位二进制数，用5KYZdUEo39z3FPrtuX2QbbwGnNP5zTd7yyr2SC1j299sBCnWjss等代码表示；公钥类似于私钥；地址是一串Base58编码，比私钥和公钥都短，比如1F3sAm6ZtwLAUnj7d38pGFxtP3RVEvtsbV。知道了私钥，就可以通过数学公式得到公钥，但是知道了公钥，就无法逆推导出私钥。这是一个数学特征；同样，知道公钥也可以通过数学公式得到地址比特币会不会被消失，但是知道地址却不能逆推导出公钥。简而言之，私钥→公钥→地址的推导过程是从左到右单向的，这是由数学原理保证的。当你想接收比特币时，你只需要给别人你的地址，他们就可以用你的地址给你发送比特币，但你不能把私钥给任何人，因为谁得到了私钥，谁就有使用比特币的权利在这个帐户上。

比如比特币私钥就相当于银行账户的密码，比特币地址就相当于银行账号，密码不能被任何人知道！密码不能更改。如果担心密码被泄露，只能重新建立新账户，将资金转入新账户。

读者可能会有疑问。比特币地址很长，看起来很复杂。如果不小心输入了一个错误的数字，汇款会寄给不存在的人吗？答案是不。比特币地址的后4位取自上一部分的SHA256摘要，也就是说只要有1位或多位输入错误，程序就会判断输入不正确，禁止用户输入导出直到更正。

人类第一次使用技术来确保私有财产不可侵犯

在比特币的世界里，私钥是控制资产的全部权限，只有拥有私钥的人才能使用这个账户里的比特币。这个世界上没有客户服务。如果不小心丢失了自己的私钥，那么这些比特币资产就没有人可以使用了，等于永远消失了。没有“提供身份证和找回密码”之类的功能。但另一方面，即使是政府和法院也不能冻结或没收你的比特币资产（除非你自己给它们）。因此，业内人士李晓曾表示比特币会不会被消失，“比特币是人类第一次利用技术来保证私有财产的不可侵犯性”。

它也可以用作类比。如果比特币系统是一家银行，任何人都无法绕过密码冻结和转移你账户中的资产，而你是唯一知道密码的人，甚至银行本身也不知道。如果您忘记了密码，则您帐户中的资产将完全消失。

注：李涛、丹华、吴烈寒，《区块链数字货币投资指南》作者，中国人民大学出版社出版。