?在過去的兩年時間，比特幣吸引著世界的矚目，其劇烈的價格波動在全球范圍內掀起了一場炒幣風潮。2017年1月，比特幣的價格首次突破1000美元，當年的12月，比特幣價格達到史上最高的19666美元，隨后價格開始一路走低。整個2018年，比特幣價格在波動中不斷走低，最低達到3100美元左右，目前在3800美元左右，相比其最高價格已經跌去逾八成。盡管經歷了一輪炒幣的風暴，但對大部分人來說，并不一定真正了解比特幣及區塊鏈技術。?當下的比特幣正如30年前的互聯網一樣，是一個迅速發展的全新事物，多數人很難準確深刻地理解，而且世界各國的對其態度也不盡相同。本文從技術角度淺析比特幣及區塊鏈技術，揭示其對當今社會的影響及未來發展趨勢。

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”郵件列表組中發表了一篇論文《Bitcoin: APeer-to-Peer Electronic Cash System》（中文譯“比特幣：一種對等網絡電子現金系統”）中，提出了創建“一個新的電子貨幣系統”的構想，“完全去中心化，沒有核心服務器或權力控制中心”。2009年1月，中本聰發布了首個比特幣程序和“挖礦”產生的50個比特幣。比特幣——發行去中心化和交易去中心化的電子貨幣系統正式誕生。與此同時，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的其他人，隨后消失了，直到今天，中本聰的真實身份仍然是謎。

二、比特幣的運行模式

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

現在我們所使用的貨幣是由一個國家的央行發行并提供信用擔保的，貨幣的流通則在整個銀行體系內進行，這個是一個高度中心化的系統。在這個系統中，任何一個參與者必須通過銀行體系這個中心才能與其它參與者產生聯系。

與之相反，比特幣系統則強調“去中心化”，這個系統完全由分布在各地的大量客戶端之間點對點交互自然形成，每個參與者可以自由地加入或者退出這個系統。與傳統貨幣體系相比，比特幣不是自上而下地發行，也沒有政府或其它權力機構來控制它，而是由計算資源來競爭發行并保證其不可偽造。

相比基于傳統貨幣的交易，比特幣交易有以下特點：

（1）分布式賬本存儲：比特幣的交易信息記錄在賬本中，這個賬本存儲在每個節點上，一旦某個節點出現問題，還可以從其它節點中獲取信息。某一個節點賬本更新時，會廣播通知所有其它節點同步更新。

（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）區塊鏈賬本：通過分布式的區塊鏈來記載比特幣的擁有權和交易信息，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行。

（4）非對稱加密保證交易安全：比特幣系統中有“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，也即非對稱加密，以此保證比特幣的所有權和交易安全。

（5）通過“挖礦”發行比特幣：通過復雜計算成功構造出合法區塊的節點會獲得一部分比特幣作為獎勵，這部分比特幣是系統生成的，這是比特幣發行的方式，構造區塊的過程被稱為“挖礦”。

（6）比特幣總量確定：建立系統時，規定了比特幣的總量為2100萬個，且用算力限制區塊的生成速度，降低了比特幣的產生速度。

三、區塊鏈技術

?“比特幣”和“區塊鏈”的概念經常一同提及，但這并不是同一個概念。比特幣是電子貨幣系統，區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術的應用。比特幣的底層技術是區塊鏈，但區塊鏈并不等同于比特幣。比特幣是區塊鏈技術最典型的應用，所以在闡述區塊鏈的技術原理時，經常會以比特幣來舉例說明。

區塊鏈技術非常復雜，此處不展開敘述。區塊鏈技術包含以下三點核心要意：

（1）區塊鏈是一個去中心化的分布式數據庫，處在非安全環境中；

（2）通過密碼學方法保證已產生的數據不可能被修改；

（3）所有節點都可以參與數據庫的維護，對新增數據通過共識算法來達成共識。

區塊記錄著一個系統內某一時段內的信息，在比特幣系統中，每一個區塊記錄了前一段時間內全網的比特幣交易信息。每個區塊有確定的ID，通過密碼學哈希函數和非對稱加密來保證了新生成區塊的有效性和安全性，再鏈接到已經生成的區塊鏈上。在區塊鏈的共識算法模型方面，比特幣采用的共識模型是最長鏈模型，即相信最長的區塊鏈，以避免同一時間產生區塊的重復撞車問題。同時，每次區塊鏈系統的升級可能會伴隨著區塊鏈的共識模型改變，這會導致整個網絡中升級了軟件的節點與未升級軟件的節點運行在不同的規則下，于是分叉就產生了。

這里特別關注到分叉問題，因為這對比特幣等電子貨幣的價格有重大影響。分叉又分為硬分叉和軟分叉。如果區塊鏈軟件的共識模型被改變，且改變無法向前兼容，舊節點無法認可新節點產生的區塊，即為硬分叉；反之若這種改變是向前兼容的，即為軟分叉。硬分叉很可能會分裂整個比特幣生態，所以這是一種極具爭議和危險的區塊鏈升級技術。不少加密電子貨幣在發生硬分叉之后造成了價格的急劇下跌。包括技術原因在內的各種復雜原因造成了硬分叉，此處不再贅述。

四、比特幣算力

?在比特幣的運行中，算力是一個非常關鍵的要素。算力是網絡中的計算機計算哈希函數輸出的速度，是比特幣網絡處理能力的度量單位。在比特幣的運行中，更高的算力意味著更有效率地生成區塊；從區塊鏈運行的角度來看，算力保障了區塊鏈的安全。區塊鏈的運行中難度在于對區塊鏈的保護，一方面算力是產生區塊的基礎，另一方面算力也筑牢了區塊鏈的安全基礎。以比特幣為例，設計之初就通過比特幣獎勵來吸引全球的計算資源加入，隨著區塊生成的難度增加，算力的需求增大，獲得全網51%算力的難度增加，使得系統被破壞的難度增大，系統的安全性就增加。

從比特幣的發行機制角度來看，算力成為競爭比特幣發行優勢的關鍵因素，更高的算力意味著更高的獲取比特幣的效率。而目前算力的實現基礎，是以集成電路為基礎的CPU作為硬件實現方式。從這個角度來看，算力的競爭也是集成電路先進工藝和技術的競爭。比特幣價格的飆升，帶來了算力需求的飆升，促進了圍繞算力的產業鏈形成，包括云算力服務商、礦機設計公司等，并推動了產業規模和技術水平的競爭，這個產業鏈也隨著比特幣價格的劇烈波動而顯現出明顯的波動。

五、比特幣的缺陷

比特幣系統的設計非常嚴謹，但也并不意味著比特幣就是十分完美的，否則也不會存在如此多的其它數字貨幣的生存空間。比特幣的缺陷，可以從貨幣屬性和技術性兩方面來研究。

從貨幣屬性角度來看，其最大的缺陷在于共識。從全球范圍來看，目前各個國家對于比特幣的態度不盡相同，使得比特幣只能在有限的范圍內獲得共識，而無法像法幣那樣獲得廣泛共識，限制了其交易的范圍和數量。同時其誕生初期有少部分人占有了為數不少的比特幣，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同的交易價值，否則其直接帶來了全球范圍內的財富分配不公。同時，比特幣的固定上限值也意味著若其成為全球通用貨幣，將會帶來通貨緊縮。但有一點必須關注的是，比特幣第一次從技術上實現了私有財產不可侵犯。

從技術角度來看，比特幣建立在數字世界中，這個數字世界并非單獨存在的，也受現實世界的各種因素的影響。其設計方案更多的是技術角度的考慮，而沒有兼顧到很多現實交易中的因素，例如比特幣的交易速度和驗密功能，就降低了比特幣的易用性。同時，比特幣作為最先發明的加密貨幣，相比于后來催生出的大量不同的加密貨幣，其系統技術設計并非最先進理念。但由于比特幣最先出現，經過多年發展，已經牽涉了大量復雜的利益關系，反倒阻礙了比特幣技術的革新，使得比特幣成了技術更新最慢、最謹慎的加密貨幣。

但必須明確的是，區塊鏈技術的應用前景得到了一致公認。例如區塊鏈技術的可追溯性和不可偽造特性，使其可以首先應于社會中信用脆弱的環節中，提高社會的信用。

THE END

比特幣和區塊鏈作為全新的技術，目前仍處于蓬勃發展的階段。區塊鏈技術目前可以說是取得了全球范圍內的廣泛共識，認為其將會是未來一項重要技術。但比特幣作為區塊鏈技術的典型應用，更多地是從貨幣交易的角度去研究。關于比特幣，本人認為有以下幾點值得關注。一是全球各國政府重視和研究，盡管態度不一，但已經引起全球范圍的關注和重視，尤其是比特幣目前已經處于無中心管控的自我運行狀態中；二是比特幣已經有確切的應用場景，不管是其發源地日本的商場還是暗網中的各種交易，比特幣確實在起著電子貨幣的角色；三是目前比特幣的價格一定存在泡沫，且泡沫的程度很難判斷，但泡沫是有利于新技術在誕生初期的發展；四是對集成電路產業而言，以比特幣為代表的區塊鏈技術應用是一塊值得關注的非主流領域，關注是因為其發展勢頭已經無法阻擋，但其市場規模目前仍然較小。