什么是比特币(Bitcoin)?
比特币(Bitcoin)是一套不依赖中央记账机构的点对点电子现金系统;BTC 是这套网络中可以转移、持有和交易的数字货币。 它由化名“中本聪”(Satoshi Nakamoto)的作者于 2008 年提出,首个区块——创世区块——记录的日期为 2009 年 1 月 3 日。
比特币不由中央银行发行,也不由单一机构集中控制。它通过点对点(P2P)网络传播交易,利用数字签名验证花费授权,由节点独立执行共同规则,并以工作量证明让分散的参与者对交易历史的顺序形成共识。
比特币的起源
电子支付通常由银行或支付机构核对余额、记录转账。比特币尝试解决的问题是:如果没有这样一个中心机构,互不认识的参与者怎样确认一笔支付有效,并防止同一笔资金被重复花费?
2008 年,中本聪发表论文 《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》(比特币:一种点对点电子现金系统),提出比特币的设计。2009 年,比特币网络开始运行;其创世区块记录的日期为 1 月 3 日。中本聪是真名未知的署名,背后是一个人还是一个团队,并未得到公开确认。
数字签名只能回答“这笔资金是否由有权者授权”,不能决定两笔都带有有效签名、却花费同一笔资金的冲突交易哪一笔在先。比特币把有效交易分批写入区块,矿工通过工作量证明竞争提出新区块。工作量证明让生成一段区块历史需要付出可量化的计算成本,而其他节点可以低成本验证这项工作。节点只在符合协议规则的分支中,采用累计工作量最多的一条,由此在没有中央裁决者的情况下对账本顺序逐步形成共识。
比特币的主要特点
去中心化运行
比特币网络由不同参与者运行的计算机共同组成,这些计算机称为节点。完整验证节点会独立检查交易、区块和工作量证明。区块是一批交易及相关数据,也是账本新增记录的基本单元。矿工负责提出区块和竞争排序权,但算力不能把违反规则的交易变成有效交易;完整节点仍会拒绝无效区块。
软件和规则公开,开发者可以提出修改,参与者选择是否采用。某个人发布了新软件,并不能强迫其他节点接受它。去中心化描述的就是这种不由单一机构集中控制的运行方式。
发行数量受规则约束
白皮书提出用新币和交易手续费激励网络参与者;具体发行数量和减半周期由比特币的协议规则确定。
新的 BTC 通过挖矿产生的区块补贴发行。比特币主网的初始补贴为每块 50 BTC,此后每 210,000 个区块减半,按目标出块速度约为四年一次。减半减少新发行数量,不会减少用户已经持有的 BTC。
这套规则形成了通常所说的 约 2,100 万 BTC 发行上限。按最小单位取整,补贴上限的理论总和略低于 2,100 万。发行上限不是当前流通量,也不意味着全部已发行 BTC 都仍能被使用,例如丢失密钥可能使资金无法再花费。详细机制见比特币减半。
可以拆分使用
比特币不需要整枚买卖或转账。1 BTC=100,000,000 聪(satoshi),聪是比特币链上金额的基本计量单位。实际交易还要考虑手续费及服务商的最低金额要求。
账本公开可验证
交易以区块为单位记录,区块依次连接形成区块链。任何人都可以查看公开记录,并通过运行验证软件检查其是否符合规则。
地址通常不直接写出持有人的姓名,但资金流向是公开的。交易联系和其他信息可能将地址与身份关联起来,所以比特币不是完全匿名的支付方式。
比特币如何运作?
理解基本流程,可以抓住钱包、节点和矿工各自的作用:
- 钱包发起交易。 钱包帮助用户管理密钥、查看记录和发送交易。私钥是生成授权签名的秘密数据,用户用它生成数字签名,证明自己有权花费对应资金;接收方无需知道私钥就能验证授权。
- 节点检查交易。 交易在点对点网络中传播,节点检查签名、金额和资金是否已经被花费等条件。账本不能同时接受花掉同一笔资金的两笔冲突交易。
- 矿工用工作量证明提出新区块。 矿工把有效交易整理成候选区块,并反复改变数据、计算区块头哈希,直到结果低于当前难度目标。找到结果后,矿工广播区块;其他节点会独立验证其中的交易、区块结构和工作量证明,验证不通过就拒绝该区块。
- 节点按累计工作量确认交易历史。 区块进入节点当前采用的链后,其中的交易获得一次确认;之后每增加一个区块,确认数再加一。如果同时出现多个有效分支,节点采用累计工作量最多的一条。后续工作量越多,重写这段历史通常越困难,但确认并不是不可逆的绝对终局。
矿工可以按规则领取新发行的区块补贴,以及区块内交易的手续费。二者构成区块奖励,用于激励参与者投入算力并诚实扩展有效链;但奖励声明若违反规则,节点仍会拒绝整个区块。手续费是已有 BTC 的转移,不是新增发行。矿工的实际工作由挖矿词条进一步解释。
比特币主网的目标是平均约十分钟产生一个区块。单个区块的等待时间并不固定,交易也不一定进入下一个区块,因此十分钟不是每笔转账的到账承诺。
比特币有哪些用途?
转账。 参与者可以通过网络向其他地址发送 BTC,包括跨地区转移。不依赖银行营业时间,不代表没有手续费、确认等待或当地合规要求。
支付。 接受比特币的商家或个人可以用它收款,实际是否接受、如何换算商品价格和需要多少次确认,由交易双方或服务商决定。
持有与交易。 BTC 可以作为数字资产持有,也可以在提供相关服务的市场中买卖。有人看重它的发行规则和自主保管方式,但市场价格仍由供求等因素决定,供给有限不保证价格稳定或持续上涨。
使用时还要区分直接控制密钥与使用托管账户。前者由用户管理花费授权;后者可能由服务商保管密钥,并在内部系统记录用户余额。平台内的一笔划转不一定对应即时发生的比特币链上交易。
主要风险与局限
价格波动
BTC 的市场价格可能出现较大变化。持有人的资产价值、商家的收款价值都会受到影响;比特币不是与某种法定货币保持固定兑换价格的资产。
密钥与托管风险
自己保管时,私钥及恢复备份的安全很重要。密钥泄露可能导致资金被盗,密钥和备份全部丢失则可能无法恢复访问。使用托管服务时,还需要承担服务商安全、运营及提款规则带来的风险。
手续费与确认时间
区块能容纳的交易有限,交易需求和手续费会影响等待时间。广播成功不等于已经确认;网络也可能发生重组,使先前区块中的交易不再处于当前链上。
白皮书的安全分析假设,遵守规则且不参与攻击的出块者掌握多数算力。在这一模型下,后续区块越多,算力较弱的攻击者追赶并替换历史的成功概率越低;这不是固定次数确认后的绝对安全承诺。接收方会根据用途和风险要求决定等待多少次确认。
隐私与监管边界
公开账本有助于核查交易,也会暴露资金之间的联系。与此同时,不同地区对比特币买卖、支付、托管和税务的要求可能不同。网络没有中央发行机构,并不免除使用者和服务商的当地法律义务。
相关词条
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