初识比特币

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理解货币

货币 是一种交换的媒介,用于提升交换效率。货币的价值在于流通

货币的功能有:交易媒介、记账单位、存储价值、延期支付的标准。

  • 交易媒介: 货币作为交易的媒介(Medium of Exchange),交易可透过货币完成,不需以物易物。
  • 记账单位: 记账单位(Unit of Account)是货币作为社会劳动的直接体现。货币本身作为一种商品,可以以自己为标准,与其他商品进行量的比较,而此时商品的价值形式就转化为价格形式,商品通过货币进行表达的价值形式即为价格。
  • 存储价值: (Store of Value)指的是当货币退出流通领域,被当作社会财富的代表被保存起来时货币所发挥的作用。一般来说,价币用作价值储藏风险是最低的。但是,通胀会削减购买力,而且货币并无利息收入,因此,长期来说,价值储存的功能并不及其余的能力重要。
  • 延期支付的标准: 延期支付的标准(Standard for deferred payment),在赊销赊购中,货币被用来偿还债务。当债务是以货币来计算,其价值会因为通货膨胀和货币贬值而减低。

物物交换

在有货币之前,人类使用物物交换,一袋米换一只羊。物物交换的优点:安全(实物无法被伪造),模型简单(点对点交换,不依赖中间人或机构)。物物交换的缺点:效率低下,且衡量标准不统一,只适合小范围内交换物品使用。

一般等价物

一般等价物是为了解决物物交换标准不统一的问题,是货币的基础。一般选取被公认的物品作为一般等价物,如选取一袋米作为一般等价物。所有的物品都等价的换算为一袋米,一只羊等于一袋米,一头牛等于5袋米。但是使用实物作为一般等价物还是不解决交换效率低下问题,因此出现了更简便的一般等价物,这个就是货币的雏形。

贵金属货币

贵金属货币是以贵金属(金、银)作为一般等价物。贵金属以其稀有特性,天然可以防止伪造(伪造成本很高)。金属货币的发行依赖权威机构,但是是弱依赖,假如你发现了一个金矿或银矿,那么理论上你可以发行很多货币。贵金属货币的优点:滥发的可能性很低不容易出现通货膨胀,天然防伪。贵金属货币的缺点:流通费用较高(开采、损耗),不易携带(带1000两黄金?)。

纸币

为了解决贵金属货币高流通费用、不易携带的问题,出现了纸币。纸币本身没有价值(说白了就是一张纸),因此初期的纸币都与贵金属货币挂钩,发行纸币的机构都声称纸币与黄金挂钩,可以随时互换。著名的布雷顿森林体系 就是将美元与黄金设置兑换比例,使得美元成为国际货币。纸币有了黄金作为保证之后,就可以替代黄金作为流通货币,纸币的流通费用较低、便携性较好。

到目前为止,我们所谈到的都是实体货币,花出去了就没有了,再造需要高额成本。纸币虽然只是纸,但是由于与黄金固定比例兑换,因此发行纸币越多,需要储备的黄金越多,理论上是不能滥发的。

符号货币

在1970s布雷顿森林体系瓦解之后,美元与黄金脱钩,那么问题就来了:没有了黄金作为保证的美元,不就是纸了么?你可以这么认为,所以我们把脱离了黄金的美元称为符号货币

当然,美国人不是这么想,通过布雷顿森林体系的运作,美元已经称为了全球公认的世界货币,所有其他国家的货币都以美元作为标准兑换。美元脱离黄金之后,美国人依靠其七大舰队,并将石油交易与美元绑定,石油交易必须用美元,强行维持美元的世界货币地位。同时,各个国家发行货币以美元为保证,所以各个国家就得赚美元,否则印出来的钞票没人认。

美元脱离了黄金之后,那岂不是开起印钞机就可以增加购买力了?理论上是这样,不过这是最下下策,且美元印多了之后会出现贬值,购买力会随之下降。实际上美国人有更高明的方法,就是通过控制市场上流通的美元数量,通过不断的“剪羊毛”方式,来剥削其他国家的资产。

美元脱离了黄金之后,通胀就会很容易出现,不小心多印了一些美元,就会出现通货膨胀。这也是比特币要解决的问题之一。

数字货币

相对于当前的无现金支付(支付宝、微信支付等),纸币可以被认为是半数字货币:银行账号里面记录的是数字(虚拟的),从银行账号里面取出的现金是实物,花出去就没有了。如果你不信任银行账号里面的数字,可以将其全部兑换为现金。而在数字货币时代,无现金支付,意味着你拥有的只是权威机构承认的数字而已。假设有一天权威机构就是耍流氓把你的数字改了,你也没有很多办法能讨回。数字货币时代的支付也就转换为存储在银行的转账记录而已。

当前货币系统的弊端

滥发导致通货膨胀

依赖中央银行发行货币,而中央银行本身是受国家或财团控制的,因此无法避免滥发的问题。最近提到很多次的人民币M2总值不断增加,导致货币被贬值,个人资产(银行存款)被稀释,就是因为滥发货币导致的。

高额的流通的成本(cost)

跨国或跨不同银行之间的转行结汇依赖权威的结算机构(银行),机构之间结算需要成本(设备、场地、人工费用等)。目前各个银行之间或跨国转账的手续费用都不低。

比特币诞生

为了解决通货膨胀以及流通成本问题,以及对权威机构的深深的不信任,一个号称为中本聪的人(至今为止大众也不知道中本聪的真是身份)发表了一篇论文:《比特币:一种点对点式的电子现金系统》,宣告比特币的诞生。

比特币系统运行原理

比特币系统是一串按时间顺序串起来的不可逆的账单,每个账单记录了发送账号、接受账号、金额、上一个账单唯一标识,本账单唯一标识等属性:

上一次账单号: 00000000000xxxxxx

交易清单:
  ...

随机数: ?

本账单号: ?

账单一旦生成了就不可修改,通过计算账单链,可以得出账号上有多少币。

比特币系统中任意两个实体之间可以发起转账,不依赖中间权威机构。那么币从哪里来?谁能承认这些转账?

比特币发行

比特币通过“矿工”“挖矿”的方式发行。“矿工” 是比特币网络中的一个节点(比特币是一个点对点网络,没有中心节点),“挖矿”是在网络节点上运行比特币系统设计好的程序,主要做的事情是:

  • 计算新账单号
  • 证明账单的有效性

在初始时刻,由系统给少数账号分配了一些比特币。这些人使用比特币开始交易,每次交易的清单会在比特币网络上广播,矿工接收到交易消息之后,检测交易的有效性(账号余额是否足够、上一次账单号是否存在等),并开始计算交易清单对应的账单号,账单号是交易清单的Hash值,但是要求Hash值前面10位是全0,才是一个有效的账单号。因此就需要在交易清单基础上加一个随机数字,通过不断Hash的方式,碰撞出一个符合要求的账单号。

当某个矿工计算出有效账单后,将随机数填到账单上,并在网络中广播这个账单号,发送给其他矿工确认。其他矿工收到账单确认消息后,会优先处理账单确认工作:确认账单号是否正确,上一次账单号是否存在等。确认通过后,这个账单就会被加到账单链中,作为下一次交易账单的父账单号。

为了奖励矿工挖矿,每次交易清单中会包含一个系统交易:给第一个计算出账单号的矿工50个比特币。因此每次有效的交易会发行50个比特币。比特币发行规则约定奖励的比特币数量随着时间递减,按照比特币算法,总共的比特币数量趋于2100万个,以后就不会再有新的比特币了。以此控制通货膨胀。

如果比特币发行完了之后,那么矿工挖矿的动力是什么呢?嗯,这时候就改为交易手续费作为矿工的奖励(手续费的收费方式还没有最终确定)。

比特币常见疑问(FAQ)

多花问题

比特币网络中任意两个节点可以发起交易,那么我是不是可以将一份币转给多个人,实现多花?答案是可以。不过前提是你掌控了整个比特币51%的算力,换一个说法,就是比特币系统中51%的矿工都是你的才行。

在解释这个之前,我们先来了解账单链分叉问题。假设一次交易清单,两个矿工同时算出了账单号,那么基于上次的账单号的节点下面就会出现两个账单,这是挖矿算法会随机选择一个分支继续计算其他交易清单,随着时间的推移,会有一个账单链变得更长,挖矿算法总是选择网络中最长的账单链工作,因此其他的账单链就会逐步被废弃。

现在来说多花问题,假设一次交易T1,上次账单号为A,交易发起后被确认了,账单号为B1。这时候你再基于账单号A发次一次交易T2,正常情况本次交易的上一次账单号应当为B1。假如你有足够多的矿工,那么你可能计算出了一个T1的账单号为B2,然后基于B2继续计算,一段时间后B2的链条长度超过B1的链条,那么可以说你已经实现了双花。按照方式你可以无限次花同一个币。

从数学上计算,如果你掌握了整个比特币网络51%的算力,那么你付出的费用(cpu、电力、时间)比你得到的比特币的价值要高的多,所以多花对你来说是没有收益的。

比特币为什么可以成为货币

稀有、不容易滥发的一般等价物都可以成为货币,比特币也有这些属性,因此可以成为货币。

为什么我挖矿挖不到比特币

因为你算力不够。

比特币应用场景

跨国支付与结汇

小额支付

智能合约

参考

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