?在過去的兩年時(shí)間，比特幣吸引著世界的矚目，其劇烈的價(jià)格波動(dòng)在全球范圍內(nèi)掀起了一場炒幣風(fēng)潮。2017年1月，比特幣的價(jià)格首次突破1000美元，當(dāng)年的12月，比特幣價(jià)格達(dá)到史上最高的19666美元，隨后價(jià)格開始一路走低。整個(gè)2018年，比特幣價(jià)格在波動(dòng)中不斷走低，最低達(dá)到3100美元左右，目前在3800美元左右，相比其最高價(jià)格已經(jīng)跌去逾八成。盡管經(jīng)歷了一輪炒幣的風(fēng)暴，但對(duì)大部分人來說，并不一定真正了解比特幣及區(qū)塊鏈技術(shù)。?當(dāng)下的比特幣正如30年前的互聯(lián)網(wǎng)一樣，是一個(gè)迅速發(fā)展的全新事物，多數(shù)人很難準(zhǔn)確深刻地理解，而且世界各國的對(duì)其態(tài)度也不盡相同。本文從技術(shù)角度淺析比特幣及區(qū)塊鏈技術(shù)，揭示其對(duì)當(dāng)今社會(huì)的影響及未來發(fā)展趨勢(shì)。

一、比特幣的誕生

?比特幣的概念最早由“比特幣之父”中本聰（Satoshi Nakamoto）在2008年提出，他在“密碼朋克”郵件列表組中發(fā)表了一篇論文《Bitcoin: APeer-to-Peer Electronic Cash System》（中文譯“比特幣：一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)電子現(xiàn)金系統(tǒng)”）中，提出了創(chuàng)建“一個(gè)新的電子貨幣系統(tǒng)”的構(gòu)想，“完全去中心化，沒有核心服務(wù)器或權(quán)力控制中心”。2009年1月，中本聰發(fā)布了首個(gè)比特幣程序和“挖礦”產(chǎn)生的50個(gè)比特幣。比特幣——發(fā)行去中心化和交易去中心化的電子貨幣系統(tǒng)正式誕生。與此同時(shí)，中本聰則逐漸淡出，直到2011年，中本聰將源代碼和域名交給了比特幣社區(qū)的其他人，隨后消失了，直到今天，中本聰?shù)恼鎸?shí)身份仍然是謎。

二、比特幣的運(yùn)行模式

比特幣是一個(gè)電子貨幣系統(tǒng)，是建立在去中心化信任基礎(chǔ)之上的。貨幣的存在是為了交易，比特幣也一樣。

現(xiàn)在我們所使用的貨幣是由一個(gè)國家的央行發(fā)行并提供信用擔(dān)保的，貨幣的流通則在整個(gè)銀行體系內(nèi)進(jìn)行，這個(gè)是一個(gè)高度中心化的系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，任何一個(gè)參與者必須通過銀行體系這個(gè)中心才能與其它參與者產(chǎn)生聯(lián)系。

與之相反，比特幣系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)“去中心化”，這個(gè)系統(tǒng)完全由分布在各地的大量客戶端之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交互自然形成，每個(gè)參與者可以自由地加入或者退出這個(gè)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)貨幣體系相比，比特幣不是自上而下地發(fā)行，也沒有政府或其它權(quán)力機(jī)構(gòu)來控制它，而是由計(jì)算資源來競爭發(fā)行并保證其不可偽造。

相比基于傳統(tǒng)貨幣的交易，比特幣交易有以下特點(diǎn)：

（1）分布式賬本存儲(chǔ)：比特幣的交易信息記錄在賬本中，這個(gè)賬本存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，還可以從其它節(jié)點(diǎn)中獲取信息。某一個(gè)節(jié)點(diǎn)賬本更新時(shí)，會(huì)廣播通知所有其它節(jié)點(diǎn)同步更新。

（2）匿名交易：由一串字符來表示交易的賬戶，不包含任何賬戶所有者的信息，保證了交易的隱私性。

（3）區(qū)塊鏈賬本：通過分布式的區(qū)塊鏈來記載比特幣的擁有權(quán)和交易信息，所有參與者都可以查看和審核。所有的交易均可追溯，下一筆交易須基于之前的交易才能進(jìn)行。

（4）非對(duì)稱加密保證交易安全：比特幣系統(tǒng)中有“公鑰”和“私鑰”，公鑰通過私鑰算出來的，而私鑰無法通過公鑰算出，也即非對(duì)稱加密，以此保證比特幣的所有權(quán)和交易安全。

（5）通過“挖礦”發(fā)行比特幣：通過復(fù)雜計(jì)算成功構(gòu)造出合法區(qū)塊的節(jié)點(diǎn)會(huì)獲得一部分比特幣作為獎(jiǎng)勵(lì)，這部分比特幣是系統(tǒng)生成的，這是比特幣發(fā)行的方式，構(gòu)造區(qū)塊的過程被稱為“挖礦”。

（6）比特幣總量確定：建立系統(tǒng)時(shí)，規(guī)定了比特幣的總量為2100萬個(gè)，且用算力限制區(qū)塊的生成速度，降低了比特幣的產(chǎn)生速度。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)

?“比特幣”和“區(qū)塊鏈”的概念經(jīng)常一同提及，但這并不是同一個(gè)概念。比特幣是電子貨幣系統(tǒng)，區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等技術(shù)的應(yīng)用。比特幣的底層技術(shù)是區(qū)塊鏈，但區(qū)塊鏈并不等同于比特幣。比特幣是區(qū)塊鏈技術(shù)最典型的應(yīng)用，所以在闡述區(qū)塊鏈的技術(shù)原理時(shí)，經(jīng)常會(huì)以比特幣來舉例說明。

區(qū)塊鏈技術(shù)非常復(fù)雜，此處不展開敘述。區(qū)塊鏈技術(shù)包含以下三點(diǎn)核心要意：

（1）區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫，處在非安全環(huán)境中；

（2）通過密碼學(xué)方法保證已產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不可能被修改；

（3）所有節(jié)點(diǎn)都可以參與數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，對(duì)新增數(shù)據(jù)通過共識(shí)算法來達(dá)成共識(shí)。

區(qū)塊記錄著一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)某一時(shí)段內(nèi)的信息，在比特幣系統(tǒng)中，每一個(gè)區(qū)塊記錄了前一段時(shí)間內(nèi)全網(wǎng)的比特幣交易信息。每個(gè)區(qū)塊有確定的ID，通過密碼學(xué)哈希函數(shù)和非對(duì)稱加密來保證了新生成區(qū)塊的有效性和安全性，再鏈接到已經(jīng)生成的區(qū)塊鏈上。在區(qū)塊鏈的共識(shí)算法模型方面，比特幣采用的共識(shí)模型是最長鏈模型，即相信最長的區(qū)塊鏈，以避免同一時(shí)間產(chǎn)生區(qū)塊的重復(fù)撞車問題。同時(shí)，每次區(qū)塊鏈系統(tǒng)的升級(jí)可能會(huì)伴隨著區(qū)塊鏈的共識(shí)模型改變，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中升級(jí)了軟件的節(jié)點(diǎn)與未升級(jí)軟件的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行在不同的規(guī)則下，于是分叉就產(chǎn)生了。

這里特別關(guān)注到分叉問題，因?yàn)檫@對(duì)比特幣等電子貨幣的價(jià)格有重大影響。分叉又分為硬分叉和軟分叉。如果區(qū)塊鏈軟件的共識(shí)模型被改變，且改變無法向前兼容，舊節(jié)點(diǎn)無法認(rèn)可新節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的區(qū)塊，即為硬分叉；反之若這種改變是向前兼容的，即為軟分叉。硬分叉很可能會(huì)分裂整個(gè)比特幣生態(tài)，所以這是一種極具爭議和危險(xiǎn)的區(qū)塊鏈升級(jí)技術(shù)。不少加密電子貨幣在發(fā)生硬分叉之后造成了價(jià)格的急劇下跌。包括技術(shù)原因在內(nèi)的各種復(fù)雜原因造成了硬分叉，此處不再贅述。

四、比特幣算力

?在比特幣的運(yùn)行中，算力是一個(gè)非常關(guān)鍵的要素。算力是網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)計(jì)算哈希函數(shù)輸出的速度，是比特幣網(wǎng)絡(luò)處理能力的度量單位。在比特幣的運(yùn)行中，更高的算力意味著更有效率地生成區(qū)塊；從區(qū)塊鏈運(yùn)行的角度來看，算力保障了區(qū)塊鏈的安全。區(qū)塊鏈的運(yùn)行中難度在于對(duì)區(qū)塊鏈的保護(hù)，一方面算力是產(chǎn)生區(qū)塊的基礎(chǔ)，另一方面算力也筑牢了區(qū)塊鏈的安全基礎(chǔ)。以比特幣為例，設(shè)計(jì)之初就通過比特幣獎(jiǎng)勵(lì)來吸引全球的計(jì)算資源加入，隨著區(qū)塊生成的難度增加，算力的需求增大，獲得全網(wǎng)51%算力的難度增加，使得系統(tǒng)被破壞的難度增大，系統(tǒng)的安全性就增加。

從比特幣的發(fā)行機(jī)制角度來看，算力成為競爭比特幣發(fā)行優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素，更高的算力意味著更高的獲取比特幣的效率。而目前算力的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，是以集成電路為基礎(chǔ)的CPU作為硬件實(shí)現(xiàn)方式。從這個(gè)角度來看，算力的競爭也是集成電路先進(jìn)工藝和技術(shù)的競爭。比特幣價(jià)格的飆升，帶來了算力需求的飆升，促進(jìn)了圍繞算力的產(chǎn)業(yè)鏈形成，包括云算力服務(wù)商、礦機(jī)設(shè)計(jì)公司等，并推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平的競爭，這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也隨著比特幣價(jià)格的劇烈波動(dòng)而顯現(xiàn)出明顯的波動(dòng)。

五、比特幣的缺陷

比特幣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常嚴(yán)謹(jǐn)，但也并不意味著比特幣就是十分完美的，否則也不會(huì)存在如此多的其它數(shù)字貨幣的生存空間。比特幣的缺陷，可以從貨幣屬性和技術(shù)性兩方面來研究。

從貨幣屬性角度來看，其最大的缺陷在于共識(shí)。從全球范圍來看，目前各個(gè)國家對(duì)于比特幣的態(tài)度不盡相同，使得比特幣只能在有限的范圍內(nèi)獲得共識(shí)，而無法像法幣那樣獲得廣泛共識(shí)，限制了其交易的范圍和數(shù)量。同時(shí)其誕生初期有少部分人占有了為數(shù)不少的比特幣，且有不少比特幣由于各種原因丟失，使得其很難獲得普遍認(rèn)同的交易價(jià)值，否則其直接帶來了全球范圍內(nèi)的財(cái)富分配不公。同時(shí)，比特幣的固定上限值也意味著若其成為全球通用貨幣，將會(huì)帶來通貨緊縮。但有一點(diǎn)必須關(guān)注的是，比特幣第一次從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了私有財(cái)產(chǎn)不可侵犯。

從技術(shù)角度來看，比特幣建立在數(shù)字世界中，這個(gè)數(shù)字世界并非單獨(dú)存在的，也受現(xiàn)實(shí)世界的各種因素的影響。其設(shè)計(jì)方案更多的是技術(shù)角度的考慮，而沒有兼顧到很多現(xiàn)實(shí)交易中的因素，例如比特幣的交易速度和驗(yàn)密功能，就降低了比特幣的易用性。同時(shí)，比特幣作為最先發(fā)明的加密貨幣，相比于后來催生出的大量不同的加密貨幣，其系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)并非最先進(jìn)理念。但由于比特幣最先出現(xiàn)，經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)牽涉了大量復(fù)雜的利益關(guān)系，反倒阻礙了比特幣技術(shù)的革新，使得比特幣成了技術(shù)更新最慢、最謹(jǐn)慎的加密貨幣。

但必須明確的是，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用前景得到了一致公認(rèn)。例如區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性和不可偽造特性，使其可以首先應(yīng)于社會(huì)中信用脆弱的環(huán)節(jié)中，提高社會(huì)的信用。

THE END

比特幣和區(qū)塊鏈作為全新的技術(shù)，目前仍處于蓬勃發(fā)展的階段。區(qū)塊鏈技術(shù)目前可以說是取得了全球范圍內(nèi)的廣泛共識(shí)，認(rèn)為其將會(huì)是未來一項(xiàng)重要技術(shù)。但比特幣作為區(qū)塊鏈技術(shù)的典型應(yīng)用，更多地是從貨幣交易的角度去研究。關(guān)于比特幣，本人認(rèn)為有以下幾點(diǎn)值得關(guān)注。一是全球各國政府重視和研究，盡管態(tài)度不一，但已經(jīng)引起全球范圍的關(guān)注和重視，尤其是比特幣目前已經(jīng)處于無中心管控的自我運(yùn)行狀態(tài)中；二是比特幣已經(jīng)有確切的應(yīng)用場景，不管是其發(fā)源地日本的商場還是暗網(wǎng)中的各種交易，比特幣確實(shí)在起著電子貨幣的角色；三是目前比特幣的價(jià)格一定存在泡沫，且泡沫的程度很難判斷，但泡沫是有利于新技術(shù)在誕生初期的發(fā)展；四是對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)而言，以比特幣為代表的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用是一塊值得關(guān)注的非主流領(lǐng)域，關(guān)注是因?yàn)槠浒l(fā)展勢(shì)頭已經(jīng)無法阻擋，但其市場規(guī)模目前仍然較小。