还不懂什么是比特币?从一份三千万美金的披萨说起

还不懂什么是比特币?从一份三千万美金的披萨说起

2010年,美国佛罗里达州的程序员Laszlo Hanyecz在进行现实世界第一笔比特币交易时,花10000比特币购买到了一张价值25美元的披萨优惠券。今年,伴随着席卷全球150多个国家的勒索病毒Wannacry的出现,比特币开始进入普通大众视野。近日,比特币价格更是一路开挂,一度暴涨到近3000美金。Laszlo Hanyecz吃的那份披萨,放到现在价值可是高达三千万美金!那么,涨幅直冲云天的比特币究竟是什么?它背后有哪些技术做支撑?价格暴涨的原因又是什么呢?

1什么是比特币?

比特币的概念最早由匿名人士中本聪于 2008 年 11 月在一个隐秘密码学讨论小组中提出。当时,他贴出了一篇名为《比特币:一种 P2P 电子货币系统》的研究报告,随后,他又开发出了最早的比特币系统。2009年1月3号,中本聪创建出第一个区块——创世纪区块,作为奖励,他获得 50 个比特币,最初的比特币因此诞生了。

作为对成功“挖掘”出区块者发放的奖励,比特币的概念看起来有些抽象,通俗的说,它的本质其实就是一个相互验证的公开记账系统,其工作就是记录所有账户发生的交易。

既然比特币是个账本,那么这个账本和我们传统的账本有什么不同呢?我们知道,账本上的内容必须是唯一的,这导致记账天然是中心化的行为。然而,中心化的记账却有一些显而易见的弱点:一旦这个中心出现问题,如被篡改、被损坏,整个系统就会面临危机乃至崩溃。

为解决中心化存在的问题,比特币创造了一种新思路:它通过公开式账本的方式来避免重复支付,完全摒弃了第三方机构,并且用块(block)来打包当前时间内的所有交易。而且这个账本不是保存在某个中央服务器,而是全网公开,保存在每个接入到比特币网络的计算机上。

如果我们把挖掘比特币比喻为“挖矿”,那么这种挖矿行为的本质其实就是在争夺记账权。在比特币的世界里,大约每10分钟就会在全网公开的账本上记录一个数据块,这个数据块包含了这10分钟内全球被验证的所有交易。但是确定这个数据块的权利需要抢,每抢到一个新的区块就允许获胜者向自己的账户增加一笔比特币作为奖励。

比特币通过争夺记账权的机制来限制比特币的供给:每个交易区块生成时间保持在 10 分钟左右,最初每个区块的奖励是50个比特币,每过四年减少一半。大约到 2140 年整个系统将产生 2100 万比特币,之后比特币将不再增加,旷工的收益将由转账手续费支付。

2区块和区块链

上文提到,成功“抢”到新区块的“矿工”可以得到一定数量的比特币作为奖励,那么,到底什么是区块呢

简言之,区块就是使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块组合而成,便形成了区块链,区块链本质是一个去中心化的分布式数据库。假如区块链是一个实物账本,一个区块就相当于账本中的一页,区块中承载的信息,就是这一页上记载的交易内容。

区块链是一种只增的数据结构,区块可以被追加到区块链最后,但修改内容、删除区块乃至在链的中间插入区块等操作却是不可能的。

总体来说,去中心化信用机制是区块链的核心价值之一。具体来看,区块链的颠覆性价值至少包括 5 个方面:

1.简化流程,提升效率:由于区块链技术是参与方之间通过共识的方式建立的公共账本,形成了网络状态的共识,因此区块链中的信息天然就是参与方认可的、唯一的、可朔源、不可篡改的信源,原来许多重复验证的流程和操作都可以简化;

2.降低交易对手的信用风险:区块链技术可以使用智能合约等方式,保证交易多方自动完成相应义务,确保交易安全,从而降低对手的信用风险;

3.减少结算或者清算时间:由于参与方的去中心化的信任机制,区块链技术可以实现实时的交易结算和清算,大幅降低结算和清算的成本,提高效率;

4.增加资金的流动性,提升资产利用效率:由于区块链的高效性,以及更短的交易结算时间,使交易中的资金和资产需要锁定的时间减少,从而加速其流动;

5.提升透明度和监管效率,避免欺诈:由于区块链技术可以更好的将所有的交易和智能合约进行实时监控,并且以不可撤销、不可抵赖、不可篡改的方式留存,方便监管,提升了透明度。

区块链的创新性不在于单点的技术,而是一系列技术的组合,在于系统化的创新和思维的创新。它改变了需要第三方信任机构作为担保的记账方式,其应用领域及发展潜力将远不止货币,物联网、共享经济、云存储、房屋买卖、慈善等各行各业都有可能受其影响,金融服务领域是即将被颠覆的关键领域之一。

3比特币技术大揭秘

其实,庞杂的比特币系统运用了许多前沿理论和技术,包括密码学、经济学、政治学、货币学和计算机等。它是一个分布式记帐系统,每笔交易会被广播到整个比特币网络,并且由比特币网络中的节点进行独立记帐。以分布式的方案解决了对中央机构的依赖问题。

比特币的帐户系统使用了非对称加密的原理。非对称加密使用一对密钥对数据进行加解密,私钥可以用来对信息进行签名,而公开的公钥可以用来校验签名。比特币帐户包含一对公私密钥,而“比特币地址”其实就是根据公钥生成的。一个交易必须由支付方的私钥签名才算生效,这样可以杜绝被伪造的可能。

在交易中,支付方除了需要对交易签名,还需要证明这笔资金属于自己,也就是需要引用一组其他交易,其中收款方为自己,且金额足够。这杜绝了支付者花费不存在的资金的可能性,因为所有交易完成后都会被广播到网络中进行记帐,因而每个帐户的每一笔钱都是可以被追踪的。

以上的策略使得伪造交易变得非常困难,但是有一些缺陷,比如每个人都需要对他人的交易进行完整的记帐、无法检测出多重支付。

第一点缺陷很容易理解也并不致命,而第二点缺陷会导致非常严重的问题。这两笔交易的确都由资金拥有者发起,故原则上都是合法的,交易顺序的先后决定了某笔交易必然非法。但是在分布式系统中,顺序并不是一个绝对的概念。

为解决这个问题,比特币系统引入了“工作证明”,让矿工们争夺记帐权。每过一段时间,越多劳者有越大概率把自己在这段时间内记的帐作为权威同步给网络里的其他节点。

为了方便,矿工需要把某一段时间内发生的交易合并到一个区块中来管理,这样每个争夺到记帐权的矿工可以把这段时间记好的帐(交易)作为一个区块来发布。其他矿工则将这个区块当作权威,基于这个区块里的交易纪录进行进一步记帐。

那么,这些矿工为什么要为大家义务记帐,还要耗费巨量计算力只为争夺记帐权呢?比特币的设计者自然考虑到了这一点。原来,每个区块中,矿工可以凭空支付一定量的比特币给自己。除此之外在每笔交易中,支付者可以自愿支付多于输出的资金,那么记录这些交易的矿工将会有权把这些多出来的资金收集到自己囊下。这两种收入将会作为矿工记帐贡献应得的奖励,因此矿工才有足够的激励去记帐,并争夺记帐权。

对于普通用户而言,如果不指望通过记帐获利,那么就只需要记录自己的帐目就够了。只要知道自己的资金从何而来,就足够使用这些资金了,这样也就避免了每个人都要记录所有帐目的麻烦。

区块的创建应该是一个只增的过程,我们要避免以前的帐目被修改,为了达成这个目标,我们需要用到哈希算法。哈希算法是一类加密学的函数,用于将一段信息提取出固定长度的摘要。实用的哈希算法能确保几乎不可能找到碰撞,也就是不可能找到摘要相同的两段不同的信息。为了防止篡改,区块里除了需要存储交易信息之外,要另外加上上一个区块的哈希摘要。这样如果篡改了之前的区块,它的哈希摘要也会改变,因而很容易就可以探测到了。

通过以上的技术或机制,比特币能够安全可靠地维护一个记账货币系统,并保证每个私钥拥有者对相应地址上货币有实际支配权,通过签名和验证完成安全转账,从而实现了货币的基本支付功能。从技术上讲,比特币系统的确是一种货币体系,其中流通的比特币就是一种货币。

4为何比特币价格波动剧烈?

不得不说,作为一个新事物,比特币市场还处于比较早期的阶段,因此价格波动也很是剧烈,如下图所示:

比特币价格波动剧烈,其中包含着如下原因:

1.比特币存量有限,新比特币供给缓慢,而比特币的需求不断扩展,造成比特币在市场上的稀缺性,在种情况下,比特币成为了炒作对象; 

2.投机主义者的入场,促使比特币暴涨的同时也埋下了暴跌的隐患;

3.区块链技术的兴起促进了比特币的价格上涨;

4.国内外交易所推出各种杠杆交易投资方式;

5.部分政府开始支持比特币,比如印度就承认比特币合法;

6.传销组织利用比特币来圈钱推动了比特币的上涨;

7.比特币确定了在2017年8月1号升级2M方案,这也成为了其价格波动的推动因素。


5拓展延伸:ICO

ICO为英文Initial Coin Offerings的缩写,是一种用加密货币投资早期项目的方式,它与现实世界中的IPO (首次公开募股)对应。

随着区块链技术的发展,以筹集比特币、以太币为主要币种的新型众筹方式 ICO 出现了。ICO主要是为了解决初创企业融资困难的问题,它的本质是共享经济的一种,可以通过众筹的方式让小额投资者获得一些早期项目的投资收益的机会,同时也降低了创业者的融资门槛。

基于区块链技术的ICO,正是顺应了去中心化的趋势,通过全球范围的融资,可以将全球的小额资金充分利用起来,实现积少成多的效果。同时,它形成了一种新的去中心化自治方式,普通的投资者也能通过ICO参与到区块链的发展当中。

但是,ICO这个市场同时充满了不确定性和危险性。由于缺乏监管、不需要任何的报备,项目发起者可以随意编制白皮书,也可以选择性的披露影响投资者判断的重要信息。而个人投资者往往对加密货币本身的底层技术缺乏了解,投资风险非常高。这些潜在风险,还需投资者多加防范。

6逐鹿观点

目前,中国内地的比特币数量居世界第一,其投资者的数量也是世界最多,但是比特币等数字货币的投资仍然存在政策风险。最近一段时间,比特币的价格也出现了剧烈波动。本周内,整个数字货币市场的市值缩水达 20%。

尽管数字货币的投资有政策风险,市场也经常剧烈波动,但是作为底层实现技术的区块链却得到了各国政府和组织的支持:印度的一些州政府正在寻找使用区块链技术解决土地所有权登记问题;俄罗斯彼得堡正在召开“区块链与比特币大会“;欧洲第二大港口安特卫普港正在进行一项基于区块链的研究,用于实现物流的自动化管理...…作为一个面向未来的技术,我们相信区块链在不久的将来会有越来越多的应用落地。它以一种非常低的成本解决了广泛的信任问题,有可能会重构所有的重度依赖第三方信任的行业。未来,让我们拭目以待!

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