大家知道為什么我們成本不到1分錢的100元人民幣能購買100元價(jià)值的商品嗎？

我們先來看看貨幣的發(fā)展歷程针姿，古代我們是物物交換乒省，如果我家有一頭牛， 張三家有大米钝满，如果我需要大米兜粘，我就會用我家的牛來換張三家的大米；

由于物物交換我們無法衡量出商品的價(jià)值弯蚜，所以我們才用金子孔轴、銀子作為統(tǒng)一的貨幣，但是金子和銀子不便于攜帶碎捺，所以后來出現(xiàn)了紙幣路鹰；

我們再來看看1分錢成本的100元人民幣為什么能購買100元價(jià)值的商品呢贷洲？因?yàn)榧垘攀菄野l(fā)行的，所以社會和國際上都認(rèn)可晋柱；

然而我們現(xiàn)在連紙幣都不需要帶只要帶上我們的手機(jī)就可以進(jìn)行各種交易了是嗎优构？隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展使得我們現(xiàn)在記賬貨幣的出現(xiàn)，什么是記賬貨幣呢趣斤？我們發(fā)工資俩块，只是在我們銀行卡上多了一筆金額的記錄，如果我們買東西浓领，我們的銀行卡或者第三方機(jī)構(gòu)記錄了一筆金額減少的記錄玉凯，這個(gè)有誰來記錄呢？由銀行联贩、第三方機(jī)構(gòu)記錄漫仆，但是央行擁有整個(gè)賬本記賬的權(quán)利，如果銀行收到黑客的攻擊泪幌，數(shù)據(jù)被改了盲厌，是不是就會對我們的財(cái)產(chǎn)造成不安全？國家如果大量印新鈔是不是會造成人民幣的貶值呢祸泪？

? ? 密碼學(xué)家中本聰吗浩，發(fā)現(xiàn)2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)的時(shí)間，美國政府大量印鈔没隘，造成貨幣貶值懂扼，所以就想有沒有一種貨幣是不可以隨意發(fā)行，并且每個(gè)人都有記賬的權(quán)利呢右蒲？

在2008年底中本聰發(fā)明了比特幣阀湿；

那么，在一個(gè)沒有中心化機(jī)構(gòu)的情況下瑰妄，比特幣的發(fā)行陷嘴、記賬、交易是怎樣進(jìn)行的呢间坐？

中本聰首先規(guī)定了比特幣的發(fā)行機(jī)制灾挨。它規(guī)定比特幣的總量為2100萬枚，比特幣網(wǎng)絡(luò)大約每10分鐘出一頁賬單眶诈，每個(gè)比特幣的產(chǎn)生伴隨著每一頁賬單的產(chǎn)生涨醋，也就是每一個(gè)區(qū)塊問世和發(fā)行。中本聰還規(guī)定逝撬，最開始每個(gè)區(qū)塊的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)是50枚浴骂，然后每21萬個(gè)區(qū)塊減半一次。一直到2140年宪潮。所有的比特幣發(fā)行完畢溯警。

21萬個(gè)區(qū)塊趣苏，我們算一算，平均每10分鐘出一個(gè)區(qū)塊梯轻，出21萬個(gè)區(qū)塊需要多久呢食磕？理論上需要1458.3天，也就是3.99年喳挑。這也就是大眾說的“比特幣每四年減半”的由來彬伦。2016年7月8日開始，比特幣第二次減半伊诵，也就是每個(gè)區(qū)塊伴隨的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)為12.5枚单绑。

然后中本聰規(guī)定了記賬的形式。我們知道比特幣采用的是工作量證明機(jī)制曹宴，即PoW機(jī)制搂橙。所有的礦工通過競爭哈希計(jì)算的方式，爭奪記賬權(quán)力笛坦。類似每10分鐘有一道數(shù)學(xué)題被丟到網(wǎng)絡(luò)中区转，大家比賽，看誰算的快版扩。在每一輪的競爭中废离，誰最先計(jì)算出正確答案，誰就獲得了本輪的記賬權(quán)力礁芦。他記錄的本頁賬單厅缺，大家都要以此為準(zhǔn)。緊接著宴偿，大家在這一頁賬單的基礎(chǔ)上，爭奪下一頁賬單的記賬權(quán)诀豁。通過這種共識機(jī)制窄刘，中本聰解決了在一個(gè)去中心化的體系下，賬本的唯一性的權(quán)益舷胜。 礦工為什么要競爭記賬呢娩践？用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算要消耗電、要存儲大量的數(shù)據(jù)烹骨，這樣做對礦工有什么好處呢翻伺？畢竟純粹靠公益，這樣的體系走不長遠(yuǎn)沮焕。 這也是中本聰最為聰明的一個(gè)地方：他把比特幣的發(fā)行和競爭記賬綁定在了一起吨岭，記賬的人每獲得一次記賬權(quán)，就會獲得系統(tǒng)產(chǎn)生的新的比特幣作為獎(jiǎng)勵(lì)峦树。也就是說算的最快的計(jì)算機(jī)辣辫，就會「挖」到一定數(shù)量的比特幣旦事。 在每一輪競爭記賬中，誰獲得記賬權(quán)急灭，誰就獲得這一個(gè)區(qū)塊里的新誕生比特幣獎(jiǎng)勵(lì)和被記錄在賬單里的交易的手續(xù)費(fèi)姐浮。在2017年，如果你是一個(gè)礦工葬馋，在一輪競爭中獲得了記賬權(quán)卖鲤，你就會獲得12.5個(gè)新發(fā)行的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)，還有這個(gè)區(qū)塊上所有的手續(xù)費(fèi)畴嘶，大約零點(diǎn)幾到2個(gè)比特幣手續(xù)費(fèi)蛋逾。隨著新生比特幣每四年減半，新生比特幣獎(jiǎng)勵(lì)越來越少掠廓，那么礦工還會有動(dòng)力去挖礦嗎换怖？ 答案是肯定的。因?yàn)樗麄冞€有另外一部分收入蟀瞧，就是大家給的比特幣轉(zhuǎn)賬的手續(xù)費(fèi)沉颂。大家還記得我們提到在比特幣的世界里轉(zhuǎn)賬手續(xù)費(fèi)是可以自己填寫的嗎？隨著使用比特幣的人和機(jī)構(gòu)越來越多悦污，全球比特幣轉(zhuǎn)賬越來越頻繁铸屉，轉(zhuǎn)賬手續(xù)費(fèi)總量也會越來越大，手續(xù)費(fèi)會未來成為礦工的主要收入來源切端。

我們怎么去計(jì)算現(xiàn)在的區(qū)塊是第多少個(gè)區(qū)塊呢彻坛？很簡單，大家用“區(qū)塊高度”來標(biāo)記它踏枣。也就是一個(gè)區(qū)塊的高度是從比特幣誕生之后昌屉，第多少個(gè)區(qū)塊！打開任意一個(gè)比特幣的區(qū)塊瀏覽器茵瀑，我們可以看到現(xiàn)在出來的最新的區(qū)塊高度间驮。通過區(qū)塊高度，我們可以計(jì)算大概還有多久马昨，比特幣會進(jìn)行下一次減半竞帽、多久會進(jìn)行難度的調(diào)整、多久進(jìn)行一次大事件鸿捧。

比特幣現(xiàn)在的每個(gè)區(qū)塊大小是1M字節(jié)屹篓，大概能容納一千筆交易。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)賬的人比較少時(shí)匙奴，等待礦工確認(rèn)的你可能只需要等10分鐘堆巧，就能被下一個(gè)區(qū)塊確認(rèn)了。如果當(dāng)前轉(zhuǎn)賬的人比較多，你可能要排隊(duì)恳邀，多等一個(gè)10分鐘懦冰，甚至更長時(shí)間。礦工們會不斷的等待記錄的轉(zhuǎn)賬交易里面去選擇手續(xù)費(fèi)比較高的轉(zhuǎn)賬信息來進(jìn)行記賬谣沸，如果你的手續(xù)費(fèi)不排在前面刷钢，可能就要排在很后面才能夠記你的賬了。 通過這樣的設(shè)計(jì)乳附，中本聰使得比特幣的發(fā)行内地、比特幣的記賬和轉(zhuǎn)賬等環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，使得整個(gè)體系能夠自發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)起來「吵現(xiàn)在阱缓，即使中本聰這個(gè)核心人物已經(jīng)銷聲匿跡，我們看到比特幣的自發(fā)的生命力举农，這就是去中心化體系的魅力荆针。

比特幣的安全性

我們經(jīng)常看到各大媒體爭相報(bào)道颁糟，比特幣以及區(qū)塊鏈具有去中心化航背、不可篡改、不可偽造的特點(diǎn)棱貌。這是為什么呢玖媚？我會在這一講為你來解答。你不要被「比特幣的技術(shù)來源」這個(gè)標(biāo)題給嚇住了婚脱，內(nèi)容中只會稍稍涉及到技術(shù)今魔，我會用盡量通俗的語言，給你講清楚障贸，比特幣以及區(qū)塊鏈去中心化错森、不可篡改、不可偽造這幾個(gè)特點(diǎn)篮洁，到底是依賴什么技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的问词。 首先，來說說作為比特幣和區(qū)塊鏈最重要的特性之一去中心化嘀粱，是依靠什么技術(shù)實(shí)現(xiàn)的呢？我們都知道中心化是需要一個(gè)類似銀行的中心機(jī)構(gòu)來驗(yàn)證交易的辰狡。去中心化锋叨，本質(zhì)上是讓所有的節(jié)點(diǎn)都能驗(yàn)證交易的真?zhèn)危琓A那依靠什么來驗(yàn)證呢宛篇？中本聰用了非對稱加密技術(shù)娃磺。那么，非對稱加密技術(shù)又是什么呢叫倍？TA是指加密和解密的時(shí)候使用不同密鑰的加密算法偷卧。如果加密和解密使用相同的密鑰豺瘤，我們稱為對稱加密。對稱加密不安全的地方在于听诸，大家使用的秘鑰如果相同坐求，這個(gè)密鑰就已經(jīng)不安全了。 對于非對稱加密晌梨，詳細(xì)的描述是：A要向B發(fā)送信息桥嗤，A和B都要產(chǎn)生一對用于加密和解密的公鑰和私鑰。私鑰仔蝌，好比一把私有的鑰匙泛领，只有鑰匙的擁有者才能打開，是用來加密用的敛惊。公鑰渊鞋，好比一把公開的鑰匙，可以告訴給需要的人瞧挤，是用來解密用的锡宋。在這個(gè)過程中，A的私鑰保密皿伺，A的公鑰告訴B员辩；B的私鑰保密，B的公鑰可以告訴A鸵鸥。A要給B發(fā)送信息時(shí)奠滑，A用B的公鑰加密信息。B收到這個(gè)消息后妒穴，B用B的私鑰解密A的消息宋税。其他所有收到這個(gè)信息的人都無法解密，因?yàn)橹挥蠦才擁有這把私鑰讼油。 這個(gè)聽上去有點(diǎn)復(fù)雜杰赛，簡單的說就是，公鑰和私鑰在非對稱加密機(jī)制里是成對存在的矮台，公鑰和私鑰可以去相互驗(yàn)證對方乏屯，那么在比特幣的世界里面，我們可以把地址理解為公鑰瘦赫，可以把簽名辰晕、輸密碼的過程理解為私鑰的簽名。每個(gè)礦工在拿到一筆轉(zhuǎn)賬交易時(shí)候都可以驗(yàn)證公鑰和私鑰到底是不是匹配的确虱，如果他們是匹配的含友，這筆交易就是合法的，這樣每一個(gè)人只需要保管好TA自己的私鑰，知道自己的比特幣地址和對方的比特幣地址就能夠安全的將比特幣進(jìn)行轉(zhuǎn)賬窘问，不需要一個(gè)中心化的機(jī)構(gòu)來驗(yàn)證對方發(fā)的比特幣是不是真的辆童。非對稱加密技術(shù)保證了比特幣的去中心化特點(diǎn)，當(dāng)然還有分布式存儲也同樣保證了比特幣的去中心化惠赫。 第二把鉴，我們再來看看，為什么說比特幣的區(qū)塊鏈賬本是無法被篡改呢汉形？這里說的篡改是網(wǎng)絡(luò)中為了弄虛作假而對賬本進(jìn)行惡意修改纸镊。這一點(diǎn)由比特幣采用工作量證明機(jī)制和最長鏈機(jī)制來保障的。 我們在第2講中提到過比特幣的共識機(jī)制是“工作量證明機(jī)制”概疆，是一種對在差不多時(shí)間內(nèi)發(fā)生的事務(wù)的先后順序達(dá)成共識的一種算法逗威。工作量證明，簡單理解就是一份證明岔冀，用來確認(rèn)你做過一定量的工作凯旭。監(jiān)測工作的整個(gè)過程通常是效率非常低的，而通過對工作的結(jié)果進(jìn)行認(rèn)證來證明完成了一定工作的工作量使套，是一種非常高效的方式罐呼。比如現(xiàn)實(shí)生活中的畢業(yè)證、駕駛證等等侦高，也是通過檢驗(yàn)?zāi)阃瓿闪艘欢ㄖR的學(xué)習(xí)或者駕駛過一定時(shí)間的汽車嫉柴，來證明你的技能的，也就是說通過這個(gè)結(jié)果證明你曾經(jīng)做過這件事奉呛，曾經(jīng)耗費(fèi)過工作量所謂的工作量计螺。 工作量證明的特點(diǎn)，對于執(zhí)行的一方來說瞧壮，難度是適中的登馒。對于驗(yàn)證方來說是非常容易被驗(yàn)證的。礦工們進(jìn)行哈希驗(yàn)算的時(shí)候咆槽，你可以理解為是一種數(shù)學(xué)的游戲陈轿。獲得正確答案，就會獲得記賬權(quán)秦忿，其他節(jié)點(diǎn)經(jīng)過非常簡單的驗(yàn)證之后麦射，就可以同意其記賬，并同步賬本灯谣。打上時(shí)間戳后法褥，緊接著進(jìn)行下一輪算力競賽。 如果這時(shí)候有人想把某個(gè)區(qū)塊高度上某個(gè)交易信息進(jìn)行修改酬屉，TA需要做什么呢？TA需要從這個(gè)區(qū)塊開始把之后所有的區(qū)塊都重新計(jì)算一遍，把賬本再同步給其他人呐萨。而在他進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)杀饵，其他礦工們已經(jīng)在原來的鏈上繼續(xù)往前進(jìn)行計(jì)算了。因?yàn)樵诒忍貛诺木W(wǎng)絡(luò)里谬擦，大家認(rèn)為最長的鏈才是正確的鏈切距。這個(gè)惡意篡改的人，需要在很短的時(shí)間內(nèi)趕上現(xiàn)有區(qū)塊的高度惨远，讓自己的這條區(qū)塊鏈成為最長的鏈谜悟，讓其他礦工誤以為這是正確的賬本。 除非這個(gè)惡意篡改的人北秽，擁有非常大的算力葡幸，至少超過50%，否則基本上沒有可能進(jìn)行這樣的篡改贺氓。那么我們就算一筆賬蔚叨，現(xiàn)在全網(wǎng)算力是8 E 哈希每秒，就是大概每秒進(jìn)行8*10^18次計(jì)算辙培，現(xiàn)在的流行的主流礦機(jī)大概每一臺的算力是10T左右蔑水。如果你想擁有全網(wǎng)51%的算力，你需要至少40萬臺最新的礦機(jī)扬蕊，一臺礦機(jī)價(jià)格按照10000元計(jì)算搀别，光是設(shè)備這一項(xiàng)就需要投入40億元人民幣。況且尾抑，最新的礦機(jī)生產(chǎn)趕不上銷量歇父，經(jīng)常處于買不到現(xiàn)貨的狀態(tài)。加上老礦機(jī)不斷被淘汰蛮穿，算力不斷上漲庶骄。你購置設(shè)備的速度很難趕上算力上漲的速度。從投資回報(bào)率的角度來說践磅，這項(xiàng)投資的成本需要至少40個(gè)億人民幣单刁，如果TA不是為了6、70個(gè)億以上的利益府适，并且TA有非常雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)實(shí)力做支持羔飞，一般人也不會有這個(gè)動(dòng)力進(jìn)行算力攻擊的。從網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境來看檐春，前面我們也說過逻淌，由于去中心化的存在，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)非常警惕影響比特幣這一情況出現(xiàn)疟暖。 曾經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)有一個(gè)礦池的算力接近50%卡儒，后來大家就逐漸把自己的算力連接到其他礦池上田柔。其實(shí)，從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來說骨望，這種51%的攻擊也是非常不科學(xué)的硬爆。我們試想下，當(dāng)這個(gè)攻擊的發(fā)生擎鸠，比特幣的區(qū)塊鏈得到了篡改缀磕，比特幣的價(jià)格將會變得一文不值。TA通過這個(gè)篡改獲得的利益也會受到很大的損失劣光⊥嗖希總而言之，想篡改比特幣賬本绢涡，簡直是比登天還要難牲剃，同時(shí)也無利可圖。 第三垂寥，來說說為什么說比特幣不可偽造呢颠黎？也就是說不能造假幣。我發(fā)給你0.1枚比特幣滞项，為什么你相信這枚比特幣不是我自己偽造出來的狭归，而是真的比特幣呢？或者文判，你怎么相信我沒有把這0.1個(gè)比特幣同時(shí)轉(zhuǎn)給了2個(gè)人或3個(gè)人呢过椎？這和比特幣的UTXO結(jié)構(gòu)有關(guān)系。所謂“UTXO”（每個(gè)字母的意思在逐字稿最下方查詢）戏仓，具體的意思是未花費(fèi)的交易輸出疚宇，它是比特幣交易生成及驗(yàn)證的一個(gè)核心概念。我用你非常熟悉的紙幣來舉個(gè)這個(gè)例子赏殃。假設(shè)我要給你20元錢敷待，其中2張5元紙幣节值，1張10元紙幣讥耗。而我的這2張5元鈔票等恐，來自水果店老板給我的找零襟铭，這1張10元來自加油站給我的找零，拿到這三張鈔票之后窒悔，我還沒有花出去俯渤，才能給你馍忽。這就叫未花費(fèi)的交易輸出迅矛。水果店老板的這2張5元鈔票妨猩，又來自其他人，加油站的1張10元鈔票秽褒，也可能來自于其他人壶硅。這樣這些鈔票威兜，可以順藤摸瓜一直追溯到發(fā)行的那一刻，由印鈔公司根據(jù)央行批準(zhǔn)發(fā)行出來庐椒，又首先發(fā)給了哪家銀行牡属，最后流通到市場上的。由此驗(yàn)證這三張鈔票都是真的扼睬。 比特幣的UTXO也是這樣的結(jié)構(gòu)。在比特幣世界里的每一筆轉(zhuǎn)賬悴势，都能夠追溯到上一筆交易窗宇。每一筆付款，都可以追溯到上一筆的收款特纤。我給你的0.1個(gè)比特幣军俊，必須是別人給我的、我還沒有進(jìn)行花費(fèi)的比特幣捧存。然后可以一直往上追溯到它誕生時(shí)礦工挖出來的那個(gè)區(qū)塊粪躬。這個(gè)機(jī)制，保證了比特幣不可被偽造昔穴，不可以被重復(fù)支付镰官。重復(fù)支付，在比特幣世界被叫做“雙花”吗货，就是花了2次泳唠。在比特幣之前，一直沒有數(shù)字資產(chǎn)能夠解決雙花問題宙搬，而中本聰用這個(gè)機(jī)制笨腥，解決了這個(gè)信任問題，使得比特幣能夠被廣泛的應(yīng)用勇垛。?