第1章：比特幣簡(jiǎn)介

比特幣是什么？

比特幣是數(shù)字現(xiàn)金的形式之一。有別于常見的法幣，比特幣不受任何中央銀行的控制；它所屬的金融系統(tǒng)是由世界各地的數(shù)千臺(tái)電腦運(yùn)行，任何想?yún)⑴c其中的人只需要下載開源軟件即可。

作為首款數(shù)字貨幣，比特幣的概念提出于2008年（2009年發(fā)行）。它賦予用戶收發(fā)數(shù)字貨幣的能力（英文簡(jiǎn)稱為“BTC”），但比特幣更矚目的特性是：抗審查， 資金不可二次使用，交易可以隨時(shí)隨地進(jìn)行。

比特幣有什么用途？

各人使用比特幣的出發(fā)點(diǎn)都不盡相同。許多人看中其免許可的特性，即任何人只要連上網(wǎng)就可以收發(fā)。在使用不受限制方面，比特幣有點(diǎn)像現(xiàn)金；但比特幣的數(shù)字形式意味著它支持跨國轉(zhuǎn)賬。

比特幣的價(jià)值何在？

比特幣具有去中心化、抗審查、安全和無國界的特性。

基于上述特性，比特幣的優(yōu)勢(shì)用例包括國際匯款和支付，有效保障個(gè)人身份隱私（使用借記卡或信用卡容易暴露個(gè)人身份信息）。

許多人不會(huì)花費(fèi)比特幣，而是選擇長期持有（即 HODL）。比特幣數(shù)量有限，因此“數(shù)字黃金”之稱。部分投資者將比特幣視為“價(jià)值儲(chǔ)藏”，如同黃金、銀等貴金屬一樣稀少且“開采”難度高。

再加上比特幣全球通用和高度流動(dòng)，使得長期持幣者相信比特幣是長久儲(chǔ)藏財(cái)富的理想媒介，會(huì)隨著時(shí)間推移而增值。

比特幣系統(tǒng)如何運(yùn)作？

在比特幣系統(tǒng)中，資金發(fā)送的方式不是大部分人想象中的現(xiàn)金數(shù)字化轉(zhuǎn)移。如果Alice向Bob轉(zhuǎn)賬，過程更像是Alice在任何人可見的賬本上記錄她給Bob轉(zhuǎn)1美元。如果Carol要向Bob收1美元，她可以從同一副賬本上看到Bob確實(shí)有1美元。

這里的賬本就是所謂的“區(qū)塊鏈”數(shù)據(jù)庫。所有參與者共享同一份數(shù)據(jù)副本；該副本儲(chǔ)存于參與者的設(shè)備中，數(shù)據(jù)更新在所有相連設(shè)備中同步進(jìn)行。

當(dāng)支付發(fā)生時(shí)，相關(guān)信息會(huì)直接廣播到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)；支付過程沒有中央銀行或機(jī)構(gòu)參與。比特幣區(qū)塊鏈采用獨(dú)特的“挖礦”機(jī)制來添加新信息，如是將帶有交易信息的新區(qū)塊串聯(lián)在鏈上。

區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁矗?/p>

區(qū)塊鏈屬于僅追加分類賬，即只接受數(shù)據(jù)添加。信息一旦添加到區(qū)塊鏈，就難以修改或刪除。為了保證這一點(diǎn)，區(qū)塊鏈會(huì)在每個(gè)區(qū)塊中強(qiáng)加一個(gè)指針，指向相連的下一個(gè)區(qū)塊。

指針實(shí)際上是前一個(gè)區(qū)塊的散列值。散列（又稱為“哈希”）是將數(shù)據(jù)輸入到一組單向函數(shù)，得到相應(yīng)的特殊“指紋”。輸入值的改動(dòng)哪怕只是一丁點(diǎn)，都會(huì)得出截然不同的指紋。由于區(qū)塊像鏈條一樣相連，任何區(qū)塊的改動(dòng)必定使其后的所有區(qū)塊失效。這樣的架構(gòu)是區(qū)塊鏈的安全保障之一。

比特幣合法嗎？

比特幣在大多數(shù)國家都是完全合法的，只有少數(shù)例外。盡管如此，投資前務(wù)必先了解自己所在管轄區(qū)的相關(guān)法律。

在比特幣的合法地區(qū)，政府機(jī)構(gòu)采取各異的相關(guān)稅收和規(guī)章。整體而言，這方面的管制尚未開發(fā)完善，將來很可能出現(xiàn)重大變數(shù)。

比特幣簡(jiǎn)史

誰發(fā)明了比特幣？

沒人知道！比特幣發(fā)明者“中本聰“其實(shí)是個(gè)假名，真實(shí)身份仍是秘密。中本聰可能是一個(gè)人或者是一群開發(fā)員，可能來自世界上任何地方。雖然”中本聰“是個(gè)日本名，但英語能力很強(qiáng)，讓很多人斷定她/他/他們來自英語國家。

中本聰發(fā)表了比特幣白皮書和軟件，卻在2010年神秘消失。

是中本聰發(fā)明了區(qū)塊鏈技術(shù)嗎？

實(shí)際上，比特幣涉及到的多項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)存在了一段時(shí)間。區(qū)塊鏈的概念并非因比特幣而生，不可變更的數(shù)據(jù)架構(gòu)可追溯至1990年代早期。當(dāng)時(shí)Stuart Haber和W. Scott Stornetta構(gòu)想出一種為文件添加時(shí)間戳的系統(tǒng)。它依靠加密技術(shù)來保障數(shù)據(jù)安全、避免篡改，跟今天的區(qū)塊鏈很相似。

有趣的是，中本聰?shù)陌灼]有提到“區(qū)塊鏈”一詞。

比特幣之前的數(shù)字貨幣

比特幣不是數(shù)字貨幣的首例，但絕對(duì)是最成功的。過去的嘗試為中本聰?shù)陌l(fā)明打下基礎(chǔ)。

DigiCash

1980年代末，DigiCash公司由密碼學(xué)家兼計(jì)算機(jī)科學(xué)家David Chaum創(chuàng)立，推出以隱私為中心的在線交易方案。該方案基于David Chaum撰寫的論文（詳情參見此處）。

DigiCash的模式屬于中心化系統(tǒng)，但不是為一次有趣的實(shí)驗(yàn)。公司后來破產(chǎn)，David Chaum將原因歸咎為電子商務(wù)在當(dāng)時(shí)尚未發(fā)展起來。

B-money

1990年代，B-money的概念首次出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)工程師戴偉的提案。該提案隨后得到了比特幣白皮書的引用，原因顯而易見。

B-money提案涉及到“工作證明”系統(tǒng)（應(yīng)用在比特幣挖礦）和用于交易簽署的分布式數(shù)據(jù)庫 。第二個(gè)版本的B-money還描述了一種理念，類似于其他數(shù)字貨幣所用的抵押機(jī)制。

雖然B-money最終止步在起草階段，不難看出它對(duì)比特幣的影響。

Bit Gold

Bit Gold與比特幣的相似度之高，讓部分人認(rèn)為前者的創(chuàng)始人兼計(jì)算機(jī)科學(xué)家Nick Szabo就是中本聰。Bit Gold的核心是一個(gè)分類賬，記錄工作證明計(jì)算出的數(shù)據(jù)串。

和B-money一樣，Bit Gold沒有得到開發(fā)。然而，Bit Gold與比特幣的諸多共性鞏固了前者的先驅(qū)地位。

第2章：比特幣從何而來？

比特幣如何生成？

比特幣供應(yīng)量有限，但只有部分進(jìn)入流通。生成新幣的唯一途徑是“挖礦”，即為區(qū)塊鏈添加數(shù)據(jù)的獨(dú)特機(jī)制。

比特幣的總量是多少？

比特幣協(xié)議將比特幣的最大供應(yīng)量設(shè)為2100萬。截止至2020年，“挖”出的比特幣已接近90%，但剩余的部分將需要100年才能完全開采。原因是周期發(fā)生的“減半”事件，逐步削減挖礦獎(jiǎng)金。

比特幣挖礦如何進(jìn)行？

挖礦是為區(qū)塊鏈添加新區(qū)塊的方式。參與者必須將算力投入到密碼學(xué)謎題的解答中。為了吸引礦工，任何提出有效區(qū)塊的人都會(huì)得到獎(jiǎng)勵(lì)。

雖然創(chuàng)建區(qū)塊的成本較高，檢查區(qū)塊的成本卻很低。如果有人企圖作弊、提交不合格的區(qū)塊，請(qǐng)求會(huì)立即遭到網(wǎng)絡(luò)的拒絕，該礦工亦無法收回挖礦成本。

挖礦所得的獎(jiǎng)金一般稱為“區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)”，由兩部分組成：交易附加的手續(xù)費(fèi)和挖礦獎(jiǎng)金。挖礦獎(jiǎng)金是新比特幣的唯一來源。每生成一個(gè)區(qū)塊，比特幣的總供應(yīng)量都會(huì)定額增長。

創(chuàng)建區(qū)塊耗時(shí)多長？

比特幣協(xié)議會(huì)機(jī)動(dòng)調(diào)整挖礦難度，將生塊時(shí)間控制在10分鐘左右。兩個(gè)相連區(qū)塊的間隔創(chuàng)建時(shí)間不一定是正好10分鐘，而是圍繞著這個(gè)值上下浮動(dòng)。

第3章：開始使用比特幣

· 如何購買比特幣？

如何用信用卡/借記卡購買比特幣

借助幣安平臺(tái)，你可在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上無縫購買比特幣。方法是：

· 登陸數(shù)字貨幣買賣門戶。

· 選擇買入幣種和支付幣種。

· 登陸幣安賬戶；未有賬戶者需先行注冊(cè)。

· 選擇支付方式。

· 按照提示輸入銀行卡信息，然后完成身份認(rèn)證。

· 搞定！相應(yīng)的比特幣會(huì)記錄在你的幣安賬戶上。

如何在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)市場(chǎng)上購買比特幣

你亦可在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)市場(chǎng)上買賣比特幣。借助幣安移動(dòng)APP，你可從其他用戶處直接購買比特幣。方法是：

· 打開APP，然后登陸或注冊(cè)賬戶。

· 選擇“一鍵換幣“，然后點(diǎn)擊界面左上角的“購買”。

· 在彈出的交易類型中選擇一種，然后點(diǎn)擊“購買 “。

· 你可以使用其他數(shù)字貨幣支付（點(diǎn)擊“數(shù)字貨幣支付”）或使用法幣支付（點(diǎn)擊“法幣支付”）。

· 接著，系統(tǒng)會(huì)要求你指定支付方式。

· 選擇“購買BTC”。

· 此時(shí)，你需要付款。完成后，點(diǎn)擊“標(biāo)記為已付”并確認(rèn)。

· 待賣方把BTC發(fā)送給你，交易即告完成。

比特幣可以用來買什么？

比特幣可以用來買很多東西。現(xiàn)階段難以將接受比特幣的實(shí)體商家逐一找出（雖然不是不可能）。不妨在網(wǎng)上搜尋，有些網(wǎng)站接受比特幣支付；有些會(huì)允許顧客先用比特幣購買禮品卡，再用禮品卡支付服務(wù)。

以下幾個(gè)例子是比特幣可以購買的物品：

· 飛機(jī)票

· 酒店房間

· 房地產(chǎn)

· 食品和飲料

· 服裝

· 禮品卡

· 在線訂閱

比特幣可以在哪里消費(fèi)？

消費(fèi)比特幣的地方越來越多！一起來看幾個(gè)例子。

TravelbyBit

不想在環(huán)游世界時(shí)為巨額信用卡手續(xù)費(fèi)操心？不妨在TravelbyBit上使用比特幣等數(shù)字貨幣訂購機(jī)票和酒店。注冊(cè)并使用數(shù)字貨幣消費(fèi)可享受九折優(yōu)惠。

Spendabit

搜素引擎Spendabit可助你找到“比特幣友好”的產(chǎn)品。你只需輸入想買的東西，系統(tǒng)就會(huì)找出一系列支持比特幣支付的商家。

Coinmap

Coinmap可以定位你所在區(qū)域的數(shù)字貨幣商家和ATM。如果你渴望找個(gè)地方消費(fèi)比特幣，這個(gè)平臺(tái)是你的理想選擇。

Bitrefill

你可以在此用比特幣等數(shù)字貨幣，購買種類繁多的服務(wù)禮品卡或充值話費(fèi)。程序簡(jiǎn)便易用，還可以使用閃電網(wǎng)絡(luò)支付。

支付數(shù)字貨幣支付的零售商熱圖。來源：https://coinmap.org/

丟失了比特幣怎么辦？

由于比特幣網(wǎng)絡(luò)沒有銀行，用戶需要負(fù)責(zé)自己的資產(chǎn)安全。有些人將資產(chǎn)托管在交易所，也有人選擇各種類型的 錢包。錢包用戶務(wù)必寫下自己的助記詞，方便在有需要的時(shí)候找回錢包信息。

比特幣交易是否可以逆轉(zhuǎn)？

數(shù)據(jù)一旦添加到區(qū)塊鏈上，便很難消除（實(shí)際上幾乎不可能），意味著達(dá)成的交易無法撤銷。轉(zhuǎn)賬前，請(qǐng)記得再三檢查接收地址是否正確。

比特幣可以用來賺錢嗎？

比特幣可以用來賺錢，也可以虧錢。一般而言，長線投資者相信比特幣會(huì)在未來升值，便會(huì)買入并長期持幣。有些人則選擇在比特幣和其他數(shù)字貨幣之間進(jìn)行活躍交易，獲取短期至中期的利潤。這兩種策略都存在風(fēng)險(xiǎn)，但回報(bào)往往比低風(fēng)險(xiǎn)投資要豐厚。

部分投資者采取綜合策略：持有比特幣作為長線投資，同時(shí)另開單獨(dú)的投資組合進(jìn)行短線交易。因?yàn)橥顿Y者的風(fēng)險(xiǎn)偏好和目標(biāo)各異，投資組合的資產(chǎn)分配方式?jīng)]有所謂的對(duì)與錯(cuò)。

作為被動(dòng)收益的方式之一，借貸越來越受歡迎。持幣人將資金借給別人，可以從中獲得利息收入。幣安借貸等平臺(tái)允許用戶使用比特幣等數(shù)字貨幣進(jìn)行借貸。

如何儲(chǔ)存比特幣？

儲(chǔ)存比特幣的方式有多種，各有各的優(yōu)勢(shì)和短板。

儲(chǔ)存在幣安

托管 是指用戶將自己的數(shù)字貨幣交由第三方保管。他們需要登陸并將資產(chǎn)發(fā)送至第三方平臺(tái)。幣安等交易所往往采取這種模式，使得交易效率大增。

將比特幣托管在幣安，用戶可輕松執(zhí)行交易和借貸。

儲(chǔ)存在比特幣錢包

與托管方案相反，非托管方案代表用戶自行掌控資金，需要用到“錢包”。錢包保管的不是資金本身，而是在區(qū)塊鏈上解鎖資金的密鑰。錢包的類型主要有兩種：

熱錢包

熱錢包是可以連接互聯(lián)網(wǎng)的軟件，一般是以移動(dòng)或桌面應(yīng)用的形式出現(xiàn)，便于用戶收發(fā)資金。比如Trust Wallet就是一款容易操作的移動(dòng)錢包，支持繁多的幣種。由于可以連網(wǎng)，熱錢包往往便于支付，但也更容易遭到攻擊。

冷錢包

無法連接互聯(lián)網(wǎng)的錢包稱為“冷錢包”。因?yàn)槿狈€上攻擊途徑，冷錢包相對(duì)更安全，但用戶體驗(yàn)一般較差。冷錢包類型包括硬件錢包和紙錢包。

第4章：比特幣減半

比特幣減半是什么？

比特幣減半其實(shí)就是區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)減少。減半發(fā)生后，礦工所得的新區(qū)塊驗(yàn)證獎(jiǎng)金會(huì)比之前少一倍，但交易費(fèi)不受影響。

比特幣減半如何進(jìn)行？

比特幣剛推出時(shí)，礦工每找到一個(gè)有效區(qū)塊可得到50BTC的獎(jiǎng)金。

首次減半發(fā)生在2012年11月28日。當(dāng)時(shí)，協(xié)議將區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)從50BTC壓縮至25BTC。第二次減半發(fā)生在2016年7月9日，區(qū)塊獎(jiǎng)金從25BTC下降至12.5BTC。下一次減半預(yù)計(jì)在2020年5月發(fā)生，區(qū)塊獎(jiǎng)金將跌至6.25BTC。

也許你也注意到，減半似乎每4年發(fā)生，誤差在幾個(gè)月左右。這是協(xié)議架構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果。協(xié)議沒有設(shè)立減半的具體日期，而是規(guī)定了相應(yīng)的 區(qū)塊高度：每隔210，000個(gè)區(qū)塊發(fā)生一次減半。因此，可以估算到減半每隔2，100，000分鐘發(fā)生一次（生塊時(shí)間約10分鐘）。

從上面的圖表可以看到區(qū)塊獎(jiǎng)金和總供應(yīng)量的關(guān)系如何隨時(shí)間變化。乍一看，區(qū)塊獎(jiǎng)金似乎已經(jīng)掉到零，最大供應(yīng)量好像也已全部進(jìn)入流通——實(shí)際上是錯(cuò)覺。曲線確實(shí)很接近極值，但區(qū)塊獎(jiǎng)金預(yù)計(jì)在2140年才會(huì)達(dá)到零。

為什么會(huì)出現(xiàn)比特幣減半？

這是比特幣的主要賣點(diǎn)之一，但中本聰從未充分解釋為何將總供應(yīng)量限制在2100萬。部分人士推測(cè)，2100萬僅僅來自于50BTC初始區(qū)塊獎(jiǎng)金和21萬區(qū)塊減半周期的簡(jiǎn)單計(jì)算。

定量供應(yīng)意味著貨幣不易出現(xiàn)長遠(yuǎn)貶值。法幣則截然相反：隨著越來越多的法幣進(jìn)入流通，其購買力亦隨之削弱。

挖礦速度的限制亦是合理的設(shè)定。畢竟，50%的比特幣總供應(yīng)量已在第210，000個(gè)區(qū)塊之前（即2012年之前）挖出。如果區(qū)塊獎(jiǎng)金保持不變，所有的比特幣會(huì)在2016年前進(jìn)入流通。

減半機(jī)制保障挖礦時(shí)間可以延長至100年以上，讓系統(tǒng)有足夠的時(shí)間吸引用戶，以便手續(xù)費(fèi)市場(chǎng)順利成長。

比特幣減半有什么影響？

受減半影響最大的群體是礦工，因?yàn)閰^(qū)塊獎(jiǎng)金是他們所得利潤的重頭。區(qū)塊獎(jiǎng)金減半意味著收益減半。雖然手續(xù)費(fèi)不受影響，但迄今為止的手續(xù)費(fèi)仍無法與區(qū)塊獎(jiǎng)金匹敵。

因此，減半后的區(qū)塊獎(jiǎng)金對(duì)部分礦工而言可能不再合算。無人知道整個(gè)行業(yè)將如何受此影響。區(qū)塊獎(jiǎng)金減少可能造成網(wǎng)絡(luò)趨向中心化，亦可能推進(jìn)挖礦技術(shù)的效率。

如果比特幣繼續(xù)依賴工作證明算法，手續(xù)費(fèi)必須提高至礦工有利可圖的水平。這種情況完全有可能發(fā)生。由于區(qū)塊能夠?qū)懭氲慕灰讛?shù)量有限，如果有過多的待處理交易，手續(xù)費(fèi)較高者將得到優(yōu)先處理。

就過往記錄而言，比特幣價(jià)格會(huì)在減半發(fā)生后暴漲。當(dāng)然，可參考的數(shù)據(jù)非常有限，因?yàn)闇p半只發(fā)生過2次。許多人將此價(jià)格走勢(shì)歸因于比特幣的稀缺而得到更高的市場(chǎng)估值，是減半引發(fā)的現(xiàn)象。該理論的支持者認(rèn)為2020年5月之后，比特幣價(jià)值將再度飛升。

反對(duì)者則認(rèn)為市場(chǎng)已經(jīng)考慮到減半（詳見《有效市場(chǎng)假說》。理由是，減半不是突然出現(xiàn)；參與者早在十多年前就知道減半會(huì)在2020年5月發(fā)生。另一個(gè)論點(diǎn)是，前兩次減半發(fā)生時(shí)，行業(yè)尚處于早期開發(fā)階段；現(xiàn)在已經(jīng)具備規(guī)模，存在成熟的交易工具，亦能容納更多投資者。

下一次比特幣減半是什么時(shí)候？

下一次減半預(yù)計(jì)在2020年5月發(fā)生，區(qū)塊獎(jiǎng)金會(huì)相應(yīng)下降至6.25BTC。敬請(qǐng)關(guān)注幣安學(xué)院的“比特幣減半倒數(shù)”版面。

第5章：常見誤區(qū)

比特幣用戶是否匿名？

不全然。表面上，比特幣用戶可以匿名。實(shí)際上，比特幣區(qū)塊鏈?zhǔn)枪_的，任何人都能看到交易。用戶身份并不與區(qū)塊鏈上的錢包地址掛扣，但觀察者如果有適當(dāng)?shù)馁Y源，是有可能將兩者聯(lián)系到一起。更準(zhǔn)確的說法是，比特幣采用假名制，錢包地址對(duì)任何人可見，用戶姓名則保密。

盡管如此，比特幣系統(tǒng)的隱私度還是相對(duì)較高。如果想增加觀察者對(duì)上號(hào)的難度，方法也是有的。現(xiàn)有的免費(fèi)技術(shù)可以通過斷開地址鏈接，創(chuàng)造可行的隱私屏障。另外，將來的技術(shù)更新亦會(huì)提高隱私保障——詳情請(qǐng)參閱《保密交易簡(jiǎn)介》中的例子。

比特幣是騙局嗎？

不。與法幣同理，比特幣也可以用于非法活動(dòng)中，但不代表比特幣本身具有詐騙性質(zhì)。

比特幣是不受任何人控制的數(shù)字貨幣，批評(píng)者將它打上“金字塔騙局“的標(biāo)簽。實(shí)際上，比特幣其實(shí)并不符合相關(guān)定義。無論價(jià)值是$20美元還是$20，000美元，比特幣作為數(shù)字貨幣的功能都不受影響。它已經(jīng)有10多年的歷史，技術(shù)也已證實(shí)是安全可靠。

然而，比特幣確實(shí)受到很多騙局的利用，用戶應(yīng)當(dāng)小心。其中包括釣魚和假冒門戶、空投等社會(huì)工程詐騙。總的防范原則是： 如果聽起來過分完美，很可能就是騙局。永遠(yuǎn)不要把自己的私鑰或是助記詞告訴別人，提防遇上風(fēng)險(xiǎn)低、回報(bào)高的項(xiàng)目。資金一旦發(fā)送給騙徒或假冒門戶，就永遠(yuǎn)無法收回。

比特幣是泡沫嗎？

比特幣價(jià)格起伏不定，難怪有人會(huì)稱之為“投資泡沫”。許多經(jīng)濟(jì)學(xué)家將比特幣比作郁金香狂熱或互聯(lián)網(wǎng)泡沫。

由于比特幣具有去中心化數(shù)字商品的特性，其價(jià)格完全取決于自由市場(chǎng)的猜測(cè)。比特幣價(jià)格雖然受到很多因素的影響，但這些因素最終還是以市場(chǎng)供求的形式推動(dòng)價(jià)格走勢(shì)。由于數(shù)量有限和嚴(yán)格的發(fā)行時(shí)間，比特幣的長遠(yuǎn)需求會(huì)超過供應(yīng)量。

與傳統(tǒng)市場(chǎng)相比，數(shù)字貨幣市場(chǎng)的規(guī)模較小。這意味著比特幣等數(shù)字資產(chǎn)的波動(dòng)較大，容易出現(xiàn)短期的市場(chǎng)供求失衡。

換句話說，比特幣價(jià)格時(shí)不時(shí)發(fā)生變化。然而，金融市場(chǎng)本身就是變化莫測(cè)；數(shù)字貨幣的市場(chǎng)總量和流通能力仍舊較低，波動(dòng)便更加明顯。

比特幣是否使用加密法？

否。不少人確實(shí)這樣認(rèn)為，但比特幣區(qū)塊鏈沒有用到加密法；交易需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可見，才可保證交易有效。不過，比特幣系統(tǒng)用到了數(shù)字簽名和散列函數(shù)。雖然部分?jǐn)?shù)字簽名算法涉及到加密，比特幣卻不在此范疇內(nèi)。

值得注意的是，許多應(yīng)用程序和數(shù)字貨幣錢包使用加密法和密碼保障賬戶安全；但加密法與區(qū)塊鏈并不相干，只是許多項(xiàng)目將兩者整合到一起。

第 6 章：比特幣擴(kuò)容能力

擴(kuò)容能力是什么？

擴(kuò)容能力用于衡量系統(tǒng)是否能夠滿足需求的增長。如果網(wǎng)絡(luò)因?yàn)檎?qǐng)求太多而過載，可選擇添加服務(wù)器。如果想讓電腦運(yùn)行更多密集型應(yīng)用程序，可選擇升級(jí)電腦的硬件。

在數(shù)字貨幣的語境中，“擴(kuò)容能力”描述區(qū)塊鏈?zhǔn)欠衲軌蛉菀咨?jí)，處理更多交易。

為什么比特幣需要擴(kuò)容？

為了應(yīng)付日常支付，比特幣系統(tǒng)必須夠快。目前為止，比特幣網(wǎng)絡(luò)的吞吐量相對(duì)較低，意味著每個(gè)區(qū)塊能夠處理的交易數(shù)量相當(dāng)有限。

正如前文所述，提交有效區(qū)塊的礦工可獲得交易手續(xù)費(fèi)。這筆手續(xù)費(fèi)由用戶支付，目的是激勵(lì)礦工將交易寫入?yún)^(qū)塊。

礦工需要從硬件、電費(fèi)的投資中獲得回報(bào)，因此會(huì)優(yōu)先處理手續(xù)費(fèi)較高的交易。如果網(wǎng)絡(luò)積壓了許多待處理交易（內(nèi)存池），手續(xù)費(fèi)會(huì)隨之激增，因?yàn)橛脩粜枰_出高價(jià)來吸引礦工。極端時(shí)期，平均手續(xù)費(fèi)曾超過$50美元。

比特幣網(wǎng)絡(luò)可以處理多少筆交易？

按照平均區(qū)塊交易數(shù)量來算，比特幣網(wǎng)絡(luò)目前可處理約5筆交易/秒（TPS）。此速度遠(yuǎn)低于中心化支付方式，亦是使用去中心化貨幣的代價(jià)之一。

比特幣系統(tǒng)不受數(shù)據(jù)中心的管理，升級(jí)無法由單一的組織隨意決定，因此比特幣區(qū)塊大小必須設(shè)限。區(qū)塊確實(shí)可以容納每秒10，000筆交易，但這樣的設(shè)定會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的去中心化程度。全節(jié)點(diǎn)需要每隔10分鐘下載新區(qū)塊的信息；如果這個(gè)過程太麻煩，節(jié)點(diǎn)可能會(huì)選擇退出。

比特幣愛好者認(rèn)為，如果系統(tǒng)要應(yīng)用于支付，需要通過其他方式實(shí)現(xiàn)有效擴(kuò)容。

閃電網(wǎng)絡(luò)是什么？

閃電網(wǎng)絡(luò)是一種比特幣擴(kuò)容提議。它又稱為“第二層“方案，將交易從區(qū)塊鏈中劃分出來；全部交易記錄在底層，由底層協(xié)議負(fù)責(zé)處理。

閃電網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)近乎即時(shí)的資金轉(zhuǎn)移且免費(fèi)，吞吐量亦不受限制（只要用戶有能力收發(fā)資金）。使用比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)的方法是：兩位參與者將一定數(shù)量的比特幣鎖定在一個(gè)特殊地址內(nèi)；該地址有一個(gè)特性，即在雙方同意的情況下才會(huì)解鎖資金。

此時(shí)，雙方便共享了一個(gè)私密賬本；該賬本可以自行分配余額而無需知會(huì)主鏈。交易完成后便可通知主鏈，由主鏈協(xié)議更新交易雙方的余額。在這個(gè)過程中，交易雙方亦無需相互信任。如果任意一方試圖作弊，協(xié)議會(huì)自動(dòng)檢測(cè)出來并施予懲罰。

這樣的支付渠道總共只要求用戶進(jìn)行兩次鏈上交易：第一次是為地址充值，第二次是分發(fā)資金。因此，數(shù)千筆轉(zhuǎn)賬得以在兩次交易之間進(jìn)行。隨著未來的開發(fā)和優(yōu)化，第二層技術(shù)可能成為龐大區(qū)塊鏈系統(tǒng)的關(guān)鍵組成。

分叉是什么？

因?yàn)楸忍貛畔到y(tǒng)實(shí)行開源制，任何人都可進(jìn)行編輯，比如按照不同需求增加新規(guī)則或刪除舊規(guī)則。然而，并非所有編輯都“生而平等”；有些更新會(huì)讓節(jié)點(diǎn)無法與網(wǎng)絡(luò)兼容，有些則會(huì)造成向下兼容。

軟分叉

軟分叉是指規(guī)則變更后，部署了新規(guī)則的節(jié)點(diǎn)仍能與未部署的節(jié)點(diǎn)互動(dòng)。以區(qū)塊容量為例：假設(shè)原區(qū)塊容量為2MB；從現(xiàn)在起，半數(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)行區(qū)塊容量為1MB的新限制，將過大區(qū)塊視為無效。

舊版節(jié)點(diǎn)仍可接收或廣播區(qū)塊。在這種情況下，新網(wǎng)絡(luò)可覆蓋所有節(jié)點(diǎn)而不受規(guī)則版本的限制。

從下面的動(dòng)畫可以看到，容量較小的新區(qū)塊得到新舊版節(jié)點(diǎn)的接納。然而，新節(jié)點(diǎn)不會(huì)認(rèn)可2MB區(qū)塊，因?yàn)樗鼈冃枰裱乱?guī)則。

比特幣的隔離見證（又稱“SegWit”）是軟分叉的例子之一。此次分叉巧妙地引入?yún)^(qū)塊和交易的新格式。未更新的節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)接收區(qū)塊信息，但不參與新交易的驗(yàn)證。

硬分叉

硬分叉的情況比較麻煩。假設(shè)現(xiàn)在半數(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)想將區(qū)塊容量從2MB擴(kuò)大至3MB。如果將3MB區(qū)塊發(fā)送至舊版節(jié)點(diǎn)，區(qū)塊將被拒絕；因?yàn)榕f版節(jié)點(diǎn)的規(guī)則明確表示，2MB是有效區(qū)塊的上限。此時(shí)，新舊版網(wǎng)絡(luò)不再兼容，區(qū)塊鏈出現(xiàn)兩個(gè)分支。

上圖中的黑鏈代表原始區(qū)塊鏈，第二個(gè)區(qū)塊是硬分叉發(fā)生的地方。自此，新版節(jié)點(diǎn)開始創(chuàng)建容量更大的區(qū)塊（綠色區(qū)塊）。舊版節(jié)點(diǎn)不認(rèn)可這些區(qū)塊，于是向不同的方向發(fā)展。區(qū)塊鏈變成了兩條，共同歷史記錄截止到第二個(gè)區(qū)塊。

此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有兩種，各自使用不同的貨幣。所有賬戶的余額從原始記錄中克隆到新鏈；用戶若在分叉前擁有20BTC，將在兩條支鏈上各擁有一個(gè)賬戶，余額分別為20BTC和20新BTC。

2017年，比特幣網(wǎng)絡(luò)發(fā)生一次爭(zhēng)議頗大的硬分叉，跟上述情況類似。少數(shù)用戶希望擴(kuò)大區(qū)塊容量，從而提高吞吐量和降低手續(xù)費(fèi)。其他用戶則認(rèn)為該擴(kuò)容策略失當(dāng)。最終，硬分叉產(chǎn)生了Bitcoin Cash（BCH），從比特幣網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立出來，形成專屬的社群和發(fā)展路線。

第7章：參與比特幣網(wǎng)絡(luò)

比特幣節(jié)點(diǎn)是什么？

術(shù)語“比特幣節(jié)點(diǎn)”用于描述一類程序，以特定的方式與比特幣網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。節(jié)點(diǎn)可以是運(yùn)行比特幣錢包的手機(jī)，也可能是儲(chǔ)存比特幣區(qū)塊鏈完整記錄的專用電腦。

節(jié)點(diǎn)分為不同的類型，各自執(zhí)行特定的功能。所有這些節(jié)點(diǎn)都是網(wǎng)絡(luò)的通信點(diǎn)，相互傳達(dá)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交易和區(qū)塊信息。

比特幣節(jié)點(diǎn)如何運(yùn)作？

全節(jié)點(diǎn)

全節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)檢驗(yàn)交易和區(qū)塊是否符合特定要求（即是否有效）。大部分全節(jié)點(diǎn)都會(huì)運(yùn)行“比特幣核心”軟件——這是比特幣協(xié)議的參考實(shí)現(xiàn)。

“比特幣核心”是中本聰于2009年發(fā)布的程序。當(dāng)時(shí)，程序只是簡(jiǎn)單命名為“比特幣”。為了避免混淆，后來更名為“比特幣核心”。全節(jié)點(diǎn)亦可運(yùn)行其他實(shí)現(xiàn)，前提是該實(shí)現(xiàn)與“比特幣核心”兼容。

全節(jié)點(diǎn)是比特幣保持去中心化的關(guān)鍵。它們負(fù)責(zé)下載、驗(yàn)證區(qū)塊和交易，將相關(guān)信息廣播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。由于每個(gè)全節(jié)點(diǎn)獨(dú)立檢驗(yàn)信息的真?zhèn)危脩粼诰W(wǎng)絡(luò)內(nèi)做任何事情都無需依賴第三方，

儲(chǔ)存區(qū)塊鏈完整記錄的全節(jié)點(diǎn)成為“完整歸檔節(jié)點(diǎn)”。部分用戶會(huì)丟棄舊區(qū)塊，節(jié)省儲(chǔ)存空間——比特幣區(qū)塊鏈所含的交易數(shù)據(jù)超過200GB。

比特幣全節(jié)點(diǎn)的全球分布。圖片來源：bitnodes.earn.com

輕節(jié)點(diǎn)

輕節(jié)點(diǎn)在執(zhí)行能力方面不如全節(jié)點(diǎn)，但前者的資源需求也相對(duì)較低。用戶可通過輕節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)，而無需運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)的所有功能。

全節(jié)點(diǎn)需要下載所有區(qū)塊并逐一驗(yàn)證，輕節(jié)點(diǎn)只需下載每個(gè)區(qū)塊的一部分（又稱為“區(qū)塊頭”）。雖然區(qū)塊頭容量很少，但含有足夠的信息，允許用戶查看交易所在的具體區(qū)塊。

對(duì)于受帶寬或儲(chǔ)存空間限制的設(shè)備，輕節(jié)點(diǎn)是理想選擇。因此，輕節(jié)點(diǎn)在桌面電腦和移動(dòng)錢包中很常見。由于無法進(jìn)行驗(yàn)證，輕節(jié)點(diǎn)只能依賴全節(jié)點(diǎn)。

挖礦節(jié)點(diǎn)

挖礦節(jié)點(diǎn)是在全節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，額外執(zhí)行另一項(xiàng)任務(wù)：創(chuàng)建區(qū)塊。正如上文所提到，挖礦需要專門的設(shè)備和軟件，目的是為區(qū)塊鏈添加新數(shù)據(jù)。

挖礦節(jié)點(diǎn)將采集到的待處理交易，連同其他信息進(jìn)行散列運(yùn)算，得出一個(gè)數(shù)值。如果數(shù)值低于協(xié)議設(shè)定的目標(biāo)閾值，該區(qū)塊則視為有效，可以向其他全節(jié)點(diǎn)發(fā)出廣播。

如果想要獨(dú)立進(jìn)行挖礦，礦工必須先運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)功能。否則，礦工無法得知區(qū)塊中的交易信息。

參與者如果想挖礦但無法運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)功能，可連接到服務(wù)器，獲取所需信息。比如，礦池（即與其他節(jié)點(diǎn)合作）只要求其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)功能。

如何運(yùn)行比特幣全節(jié)點(diǎn)

全節(jié)點(diǎn)對(duì)開發(fā)者、商戶和終端用戶有利。在自有的硬件里運(yùn)行“比特幣核心”客戶端，用戶的隱私和安全得到更高的保障，比特幣網(wǎng)絡(luò)因而更加穩(wěn)固。用戶若使用全節(jié)點(diǎn)，參與網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)時(shí)無需依賴任何人。

一些面向比特幣的公司提供“即插即用”節(jié)點(diǎn)，將預(yù)制硬件直接發(fā)送給用戶。用戶只需為硬件接入電源，即可開始下載區(qū)塊鏈。這種方法可能更適合技術(shù)層次較低的用戶，但成本遠(yuǎn)高于自行組裝硬件。

大部分情況下，一部舊臺(tái)式或手提電腦就足夠。然而，日常使用的電腦不宜運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)，避免運(yùn)行速度受到嚴(yán)重制約。隨著區(qū)塊鏈持續(xù)增長，用戶必須確保設(shè)備擁有足夠空間，容納完整的區(qū)塊鏈記錄。

1TB的硬盤可以滿足未來數(shù)年的數(shù)據(jù)量，前提是區(qū)塊容量不出現(xiàn)重大變化。其他硬件要求包括2GB RAM（大部分電腦的原裝配置一般會(huì)更高）和大量帶寬。

硬件準(zhǔn)備好之后，可以參考bitcoin.org的《全節(jié)點(diǎn)運(yùn)行指南》，了解具體的設(shè)置步驟。

如何進(jìn)行比特幣挖礦？

比特幣處于起步階段時(shí)，手提電腦可以滿足區(qū)塊創(chuàng)建的需求。當(dāng)時(shí)，比特幣名不經(jīng)傳，挖礦競(jìng)爭(zhēng)幾乎不存在。由于網(wǎng)絡(luò)尚不活躍，協(xié)議自然會(huì)設(shè)定較低的挖礦難度。

隨著網(wǎng)絡(luò)的散列率提高，礦工必須升級(jí)設(shè)備才可保證競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)過多輪硬件轉(zhuǎn)型，挖礦業(yè)界最終進(jìn)入所謂的“專用集成電路（ASICs）”時(shí)期。

顧名思義，這些設(shè)備專為特定用途而制。它們非常高效，但只能執(zhí)行單項(xiàng)任務(wù)。因此，挖礦ASIC可以說是只能用于挖礦的計(jì)算機(jī)。除了進(jìn)行比特幣挖礦，比特幣ASIC還可開采算法不同的數(shù)字貨幣。

現(xiàn)在，比特幣挖礦需要巨大的投入，包括硬件和能源。截止至撰稿時(shí)，一臺(tái)優(yōu)秀的挖礦設(shè)備能夠執(zhí)行每秒10萬億次的操作。伴隨高效而來的是高能耗。除非擁有多臺(tái)挖礦機(jī)和廉價(jià)電力，一般礦工很難通過比特幣挖礦獲利。

然而，有了恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備，建立挖礦作業(yè)相當(dāng)直接——許多ASIC設(shè)備自帶軟件。常見的做法是將挖礦機(jī)接入礦池，與其他人合作挖礦。如果礦池成功創(chuàng)建區(qū)塊，區(qū)塊獎(jiǎng)金會(huì)按照散列率比例分配給各個(gè)合作礦工。

礦工亦可選擇單獨(dú)挖礦；創(chuàng)建區(qū)塊的成功率會(huì)很低，但礦工可以獨(dú)占區(qū)塊獎(jiǎng)金。

挖礦需要多長時(shí)間？

這個(gè)問題沒有確切的答案，因?yàn)橥诘V時(shí)長受多種因素影響，比如礦工能夠利用的電量和散列率。另外，運(yùn)營挖礦設(shè)備的實(shí)際成本亦需考慮在內(nèi)。

想大致了解比特幣挖礦利潤，不妨使用挖礦計(jì)算機(jī)估算成本。

誰可以向比特幣系統(tǒng)貢獻(xiàn)代碼？

“比特幣核心”軟件采用開源制，意味著任何人都可貢獻(xiàn)代碼。用戶可以提議新功能，經(jīng)過審查后添加至7萬多行的代碼之中；亦可報(bào)告錯(cuò)誤、翻譯文檔或改進(jìn)文檔。

軟件變更需要經(jīng)過嚴(yán)格的審核。畢竟，系統(tǒng)處理的資金多大數(shù)千億美元，必須保證沒有任何漏洞。
責(zé)任編輯；zl