基礎普及 7：比特幣為什麼這麼值錢？「區塊鏈」和它有什麼關係？

前段時間，某個陽光明媚的早上，突然接到岳母大人的電話，得知她買了某公司發行的「XX幣」（這裡就不點名了），是跟「區塊鏈」這種高端技術相關的，政府都支持，20幾塊錢/個買進，過年就會漲到200塊/個，讓我在網上幫她操作一下。

由於本人十幾年來一直工作在信息化領域，所以也長期肩負著對一家老小的信息化科普工作，當「區塊鏈」三個字從岳母大人這樣一位年近60的普通家庭主婦嘴裡說出時，絕對是清新脫俗，提神醒腦的！既然打著高新技術幌子的智商稅都收到咱們家了，我也不得不更為嚴肅而積極的加強科普工作，這也是我做「聽泉Rit」這個號的初衷之一。

那麼今天我們就來聊聊「區塊鏈」，以及「比特幣」，順便吐槽一下某些「山寨幣」。

區塊鏈和比特幣

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1 區塊鏈簡述

1.1 區塊鏈的由來

區塊鏈是多種技術（密碼學、資料庫等等）的一種融合創新，所以把它稱為一種技術不太合適，它更像是一種設計思想、理念或者方法。要說區塊鏈這種創新的由來，還是要由 1982 年提出的拜占庭將軍問題說起。

拜占庭問題的核心是當戰場上多個將軍互相併不信任彼此收到的信息（存在叛徒）時，互相相隔甚遠無法碰頭，但卻要保證進攻時間一致。這個問題實際上是對網路世界容許入侵體系的模型化。

拜占庭的忠實將軍們要在叛徒存在且不抓出叛徒的情況下，使其決策形成一致。對應到信息化領域中，就是要在容許一些搗亂或失效協議存在的情況下解決問題。後來，人們便設計出「區塊鏈」這麼一種辦法來解決拜占庭將軍問題。

1.2 區塊鏈的通俗理解

首先我們理解區塊鏈是一個去中心化的分散式資料庫，對此，我們至少需要簡單理解四個概念：

（1）去中心化：沒有中心，沒有獨裁者，誰單獨說了都不算，要大家都認可了才算數。

（2）分散式：所謂分散式就是不僅僅存放在一個地方，而是許多地方都可以存放，就像種地一樣，種子可以灑在很多地方。

（3）資料庫：想像一下，例如在我們去醫院做體檢的時候，每一個人，都有其各自不同的特徵（姓名、性別、身高、體重、身體各部分體檢情況等等），當醫院想要把這些特徵用電腦存儲（即數據化存儲）起來的時候，也就需要有一種格式來保存；同時，除了保存數據之外，醫院還得對數據進行管理，那麼存儲和管理這些特徵數據的軟體，就是資料庫。

（4）區塊：就是很多數據的集合，它被標記上時間戳和之前一個區塊的獨特標記。有效的區塊獲得全網路所有分散式節點的共識認可以後會被追加到主區塊鏈中。

在理解了對上面基本概念的理解之後，我們再進一步來理解區塊鏈的概念。

區塊鏈維持了一個（連續增長的不能被篡改和修訂的）記錄區塊序列，每個區塊都包含了一個連接到前一區塊的時間戳。如果我們把區塊鏈這個去中心化的分散式資料庫假設成一本賬本，讀寫資料庫就是一種記賬行為：

（1）記賬，交易開始後，系統在一段時間內找出記賬最快最好的人、由這個人來記賬；

（2）傳播：將記好後的賬本信息發給全系統中其他每個節點，這也就相當於改變資料庫記錄；

（3）核對，全系統其他有效節點核對該區塊記賬的正確性（這個過程主要通過「共識機制或演算法」來完成），並且簽字畫押（即蓋上時間戳），確認區塊合法；

（4）形成單鏈，賬簿是分區塊存儲的，隨著交易的增加，新的合法數據塊會附加到已存在的鏈上，形成鏈狀結構；

（5）備份，每一個參與交易者都是區塊網路的節點，每個節點都有一份完整的公共賬簿備份，也就是分散式賬本。

最後大家發現區塊鏈可以為很多領域（特別是金融、銀行）帶來多種優秀特點。這些優點包括：去中心化、無須信任系統、去中介化、不可篡改、加密安全性等等。

1.3 區塊鏈的分類

如果稍微接觸一點區塊鏈技術，相信就會聽說過什麼公有鏈、私有鏈、聯盟鏈，這是因為共識模型或者演算法不同導致的。

（1）公有鏈，以比特幣，以太坊和所有虛擬貨幣為代表，都採用比特幣共識，共識演算法基本上都採用工作證明機制，也就是挖礦，這個過程非常費電。早期，直接用電腦 CPU 進行演算法計算就可以挖到比特幣，後來開始用GPU挖礦，現在的比特幣挖礦是大規模集群挖礦的時代。

大規模集群挖礦

（2）私有鏈和聯盟鏈，以 IBM 的 hyperledger-fabric，以及 R3 corda 和 ripple 為代表，他們都用拜占庭共識。

有興趣的童鞋可以自行去相關網站上面去了解

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2 比特幣通俗理解

比特幣於2009年作為一種數字貨幣出現在這個世界上，其總量恆定為 2100 萬枚。比特幣可算是區塊鏈技術的第一個成功的應用，所以我們也可以把它看作是第一條區塊鏈；

2.1 共識機制

在前面我們知道了區塊鏈既然是分散式、去中心的賬本，那麼就必須解決記賬時的分散式一致性問題。在比特幣的應用中，解決這一問題的方式是工作量證明（Proof of Work，POW）方式，即通過工作以獲得指定成果，用成果來證明曾經付出的努力。工作量證明是達成共識的一種方式。

其他的共識機制還包括權益證明（Proof of Stake，POF）方式，和實用拜占庭容錯（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）方式，各位有興趣可以自行深入研究。

在公有鏈上，工作量證明（POW）還是一種最主要的共識方式，不容易取代，但在聯盟鏈上，完全可以根據自己的情況，創造出新的共識方式出來。

2.2 礦工、挖礦以及比特幣交易過程

（1）礦工

在比特幣的概念中存在「礦工」這樣一個概念。礦工是指通過不斷重複哈希運算來產生工作量的各個網路節點（這些節點有大有小）。

（2）挖礦

就是通過工作量證明（POW）達成共識的機制，是指礦工們通過競爭的方式完成一種基於加密哈希演算法的數學難題，答案存在於新的區塊中，誰優先解出這個答案，誰就能在全網路中廣播聲明自己已經獲得這個區塊，其他的曠工就會意識到在這局裡已經輸了，就會立馬開始下一個區塊的挖掘工作。

每個礦工在他的區塊中都有一筆特殊的交易，他們會將新生成的比特幣作為報酬，然後支付到自己的比特幣地址（即比特幣錢包）中。一旦這個區塊被認可被驗證，也就是被添加到區塊鏈中，他的這筆報酬就可以變為可用可消費的狀態。

（3）比特幣交易過程

我們通過 Karlssonwilker Inc.的一幅示意圖來理解比特幣的交易過程：

比特幣交易過程

2.3 為什麼比特幣越來越值錢

這個問題解釋起來就涉及到經濟學領域了，得益於比特幣本身的規則和技術帶來的基本信用，因為比特幣這個系統本身不受任何政府、機構和個人的控制，而且通過密碼學技術和分散式去中心網路管理保證了交易的安全性和私密性，同時核心規則限定比特幣的貨幣總量為2100萬個，所以它的價值體現主要由供需關係決定。同時，有多少現實中的貨幣與比特幣流通，也決定了其價值。

我們可以從如下幾方面來理解，為啥比特幣越來越值錢。

（1）便捷性，比特幣比目前所有的貨幣具有更好的便捷性和覆蓋範圍。只要在電腦上下載一個客戶端，任何兩個人都可以像發郵件一樣進行交易，而且沒有任何手續費，不需要通過任何第三方機構。

（2）安全性，比特幣交易有極好的安全性，只要交易者不主動透露信息，就很難被追蹤到。目前比特幣已經可以和世界上的絕大多數貨幣直接兌換。其他虛擬貨幣（Q幣、各種網路遊戲中的虛擬貨幣）很難達到這種極端的便捷性和覆蓋範圍。

（3）稀缺性，比特幣總量只有2100萬枚，隨著挖比特幣的人數快速增加，及比特幣挖礦硬體的持續提升，比特幣挖礦已經從臨時工在家做實驗，轉變成通過專業人員運行投入數百萬美元的大規模設備了，計算能力之間的競爭也越來越激烈了，所以導致了目前通過挖礦獲取比特幣的難度越來越大了，這也加劇了其稀缺特性。

（4）地下交易，比特幣最先在技術圈流行起來的，由於早期比特幣全部是個人通過電腦的運算能力免費獲得，這讓技術愛好者們成為最早受益的群體，他們「挖掘」比特幣的熱情也推動了比特幣的成長，隨著 WordPress、Expensify、Mega 這樣的網站接受比特幣的支付方式，比特幣開始從技術圈擴大到更大的範圍。現在全球已經有上千個商家接受比特幣。

在推動比特幣規模化交易方面，各種地下交易起到了難以忽視的作用。比如著名的網上黑市絲綢之路（Silk Road）唯一的交易貨幣就是比特幣，其年交易量達到數千萬美元。另外，還有一些黑客組織（如維基解密）和洗錢機構也促進了比特幣的使用。

2.4 比特幣是貨幣么？

目前雖然有部分國家政府認可比特幣具有貨幣屬性，但大多數政府不認可比特幣是貨幣，我國就是其中之一。2013 年 12 月 5 日，中國人民銀行等五部委聯合發布的《關於防範比特幣風險的通知》中，禁止金融機構介入比特幣，但同時認為：

「比特幣是一種特定的虛擬商品，不具有與貨幣等同的法律地位，不能且不應作為貨幣在市場上流通使用。但是，比特幣交易作為一種互聯網上的商品買賣行為，普通民眾在自擔風險的前提下擁有參與的自由。

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3 關於各種「山寨幣」的吐槽

3.1 比特幣的交易模式

比特幣交易市場的資金流向類似於股票市場，都是新投資者向不特定的舊投資者購買投資物（比特幣或股票），任何新舊投資人都不能確保盈利。我們可以從下圖來感受一下：

比特幣歷年走勢

2012年初，最低不到2美分，2014年初沖高後急劇回落，直到2016年開始逐漸升溫。

3.2 某些龐氏騙局或者傳銷性質的「山寨幣」

（1）龐氏騙局：就是用後來的「投資者」的錢回繳給前面的「投資者」當作回報的吸納資金行為，

（2）傳銷：通過特定上下線關係拉人頭，吸納並分配資金的行為。

目前互聯網上出現了大量由騙子公司控制發行的虛擬幣，號稱是比特幣的模仿改進者，但實際上是傳銷或龐氏騙局，或雖然不是純粹的騙局，但被莊家高度控盤。

這些騙子公司發行的「山寨幣」與比特幣的最大區別在於：比特幣不屬於任何人或組織，是一個無人控制的，去中心化運行的貨幣。而這些騙子山寨幣有明確的發行方，並被發行方完全控制。騙子山寨幣雖然也叫「幣」，但和比特幣完全是兩碼事。和開放代碼的比特幣不同，大部分騙子山寨幣都不開放代碼，或者乾脆連代碼都沒有，只是網站上的一個數字，發行方想改多少就有多少。

這些往往有人賣力發帖推廣，一般用上下線拉人頭的手段吸納資金。一個最簡單的判斷方法是，如果XX幣由號稱「實力雄厚」的XX公司發行，有著廣闊的前景，並保證投資/挖礦收益高，許諾能漲能賺錢，要你花錢購買，那100%是騙子幣。

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