阅读笔耕｜万币之王比特币的运作原理、价值来源

本文节录自区块链科普网站《链习生Chainee》比特币是什么？一文了解加密货币之王比特币的十大必备知识一文，历经重新优化扩写，强化了比特币运作原理以及价值来源的阐释（原文破12,000 字，慎入）。

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上一篇文章我们介绍了区块链的一系列概念，过程中简单谈到比特币。不管有没有购买加密货币的经验，通常大多数人想到加密货币时，脑海里第一个浮现的印象就是比特币了。比特币是区块链第一个，也是最有名的应用方式。

这篇文章我们详细探讨比特币。比特币是什么？比特币的源起、运作、特性与价值来源——为什么比特币会被称作「数位黄金」呢？让我们一起揭开「万币之王」比特币的神秘面纱。

▇​比特币是什么？

≣ 比特币vs 比特币区块链

比特币有两种含义，其一是指作为加密货币的「币」本身，其二是指支撑整个交易系统的区块链网路。为了更好地区分这两种含义，通常在指加密货币时，我们会用「比特币」（Bitcoin）一词；而在指区块链网路时，我们会用「比特币区块链」或是「比特币协议」（Bitcoin Protocol）来表示。

「比特币」是全球最大的加密货币，有着「万币之王」的头衔。这不仅是就市值而言，同时还体现在它的知名度与吸引力方面。历经十余年发展，比特币在消费者、金融机构、企业和政府中的地位已经逐渐获得认可。有别于实体货币形式，比特币是透过区块链网路传输的方式进行资金转帐。

「比特币区块链」是一套由区块链技术驱动的的电子交易系统，可以理解为转帐系统。只不过系统内转的不是新台币、美元，而是「比特币」。此外，转帐系统没有营运方、没有中介机构、没有银行作为「中心」，而是由全球一万多位互不认识的网友──比特币矿工──共同营运，是「去中心」的。

≣ 比特币的源起

2008 年9 月，美国「次级房贷」引发的金融海啸席卷全球，全美第四大的投资银行雷曼兄弟6130 亿美元坏帐的倒闭冲击，不但宣告了全球金融危机袭来，对于政府和金融机构的不信任感也在大众心中蔓延。

2008 年10 月31 日，一个化名为「中本聪」（Satoshi Nakamoto）的神秘人士，发表了一篇9 页的文章，标题为《比特币，点对点的电子现金系统》（Bitcoin, A Peer -to-Peer Electronic Cash System）。这就是后来大名鼎鼎的「比特币白皮书」，也是比特币这个词第一次出现在人们的视野里。

中本聪这篇论文，并没有提到区块链（Blockchain）字眼，那是后人在定调比特币是如何实现这套电子现金系统时——可理解为转帐系统——所归结出来的一种技术。事实上，中本聪并非无中生有、纯靠一己之力就完成这个动摇了几十年来人们根深蒂固金融与货币观的伟大构想。而是融合了前辈们的观念，在天时（金融不信任）、地利（网路建设）、人和（开发者支持）都已成熟的条件下， 2009 年1 月3 日中本聪挖（ Mine）出了历史上第一个区块，也就是比特币的创世区块（Genesis block），也宣告了比特币区块链网路正式上线。

▇比特币想解决哪些问题？

比特币的设计，旨在解决传统货币和金融体系所遭受的一些问题：

≣ 中心化风险

比特币的「去中心化」特性使其能够摆脱对地缘政治的干扰。作为全球性的数位货币，比特币的交易和价值储存功能，不会受到单一国家／地区／机构的政治不稳定性、冲突或制裁的影响。

≣ 通货膨胀

比特币的供应量是固定的，最多只能发行2100 万枚，这使得比特币免于传统货币面临的通胀风险。相较之下，各国中央银行往往透过货币政策不断印钱，造成本国货币供应量越来越多，导致通货膨胀。

≣ 不透明的金融体系

比特币的交易记录被保存在区块链上，任何人都可以查看。这种公开透明的特性，确保了公正和平等的交易环境。

比特币能够帮助第三世界国家提供金融服务，或是向世界各地提供无国界金融生态，特别是那些无法开设银行帐户的人，还是能透过比特币钱包进行交易。这种包容性不仅打破了传统金融体系中的参与门槛，也让全球许多人得以加入、享受金融服务的便利。

比特币创造了一个完全公开、透明、公正、平等且包容性的金融体系。

▇比特币如何运作？

实现比特币电子货币系统的技术叫做区块链，比特币是区块链的第一个，也是最有名的应用方式。

假设今天A 想要支付10 个比特币给B：

当A 发起交易，这段交易纪录将自动被广播到区块链上，通知「A 付了10 个比特币给B」让比特币区块链的矿工们知道。这时，矿工们就会透过数位签章（Digital Signature）来验证这段交易的真实性。如果验证成功，该交易记录就会被写入矿工们的帐本里。

尽管每个矿工都在进行记帐，但只有一位矿工能够将这些交易记录打包整理并连接到比特币区块链中的下一个区块。大家利用各自的电脑资源竞争完成一道数学问题的速度，第一个计算完成的人将有权利编写下一个新区块，同时获得一定数量的比特币作为报酬。这套共识算法被称为工作量证明（Proof-of-Work，PoW）机制。

接下来，我们整理出一些你可能会产生的疑问，并加以说明：

≣ 比特币矿工是什么？为什么要有矿工？

比特币矿工是负责记录比特币区块链上交易的一群人。为了实现「去中心化」的电子货币系统，必须由一群互不认识的陌生人，来负责记帐、维护这个系统。

≣ 矿工们为什么愿意记帐？

因为可以赚钱！矿工记帐可以获得比特币做为「记帐奖励」，中本聪在比特币白皮书中提出的做法，就是透过「奖励诱因」激励矿工们贡献他们的电脑资源来维护区块链的运作。

≣ 哪一位矿工可以建立新区块，并获得比特币奖励？

比特币区块链透过一种叫做「工作量证明」（Proof of Work, PoW）的共识机制，来决定是哪一位矿工来编写这个区块，并且拿到奖励。

简单描述，矿工们在利用公钥验证完所有交易后，每位想编写区块链的矿工必须贡献自己的电脑资源，去解出一道难解的数学题，这道数学题的特点就是完全没有任何捷径，矿工得土法炼钢，使用电脑算力尝试一个又一个可能性（try and error）才能找到正确答案；而第一位找到正确答案的矿工，完成了「工作量证明」就有资格建立新区块，进行打包记帐事宜，并且获得新一批发行出来的比特币作为奖励报酬。

获得新发行的币就好比是获得刚出土的矿藏，所以上述过程被称为「挖矿」（mining）。因为数学题目本身的设计，有越多的电脑资源也代表着挖矿实力越强，有越高的机会解开题目，建立新的区块。

比特幣挖礦獎勵的「四年減半」比特幣在創始之初，就設定好了其未來的發行規則：每10 分鐘產生一個區塊、前四年每個區塊產出50 顆新的幣特幣給礦工、之後產出量每四年減半一次、發行量上限2100 萬顆。在2021 年10 月，已經挖出的比特幣數量為1882 萬顆，達到總量的90%，最後一顆比特幣將在2140 年被挖出。

≣ 为什么交易纪录要被广播到区块链上？

基于区块链「公开透明」的特性，将交易纪录公开让所有人都可以看到、查询。

≣ 矿工们是如何验证交易纪录？

依先前的例子，A 支付10 个比特币给B，矿工们是怎么验证这笔交易纪录的？事情并不会太复杂，矿工们只需要确认一个环节，就能知道交易的真实性，即「这笔交易到底是不是A 自己发起的」就可以了。

想要理解這點，我們必須先知道錢包「私鑰、公鑰與地址」之間的關係。在區塊鏈世界裡，加密貨幣錢包相當於我們現實生活中的銀行戶頭，而每個錢包都擁有著以下元件：私鑰：銀行戶頭印章（私下保管，只有自己知道）公鑰：解密印章的工具（公開透明，大家都能知道）地址：銀行帳號

回到例子，整个流程大致如下：

A 从自己的钱包发送了10 个比特币到B 的钱包地址，并且用A 自己的私钥在该交易纪录上进行「数位签章」（Digital Signature），这是一种电子签署及加密的机制。

当矿工们想要验证这笔交易的真实性时，会利用Ａ提供的公钥来检查，看看到底是不是Ａ发起的交易、是不是Ａ利用「印章」签的名，以此来得知交易的真实性。如果验证正确，这笔交易将成立并且被写入区块内。

此时若出现一位Ｃ，中途把该交易解密后窜改内容，会因为Ｃ没有Ａ的私钥可以重新签章，所以当其他人利用Ａ的公钥做确认时，会出现无法验证情况，矿工们就会拒绝这笔交易。

由上可知，在去中心化的金融世界里，私钥就是控制钱包的唯一依据，失去了私钥就等于失去了钱包的控制权，所以妥善保管私钥非常重要。

Not Your Keys, Not Your Coins. It's That Simple.

总而言之，透过「数位签章」技术，将电子文件以数学演算法或其他方式运算，成为一定长度之数位资料，然后再由签署人的私钥对其加密，形成电子签章，且可以用公钥来做验证。

≣ 如何防止区块链纪录被窜改？

在比特币区块链的规则中，为了防止有人窜改纪录，存在一个「最长链原则」（The Longest Chain Rule）。意思是矿工们在编写区块链的过程中，永远会去寻找最长的一条链来继续延伸区块。究竟这个原则是怎么运作的呢？

继续沿用前例，当「A 支付10 个比特币给B」这个交易纪录被矿工写在区块链上以后，A 后悔了（不想付钱了），于是聘请了一个骇客，想要把交易纪录删除。那么他必须创造出一个支链，连在记录了 「A 支付10 个比特币给B」的区块之前，并开始向后创造区块。

不过因为「最长链原则」，世界上其他比特币矿工都会以最长的链子（也就是最原始的那条）继续延伸下去。除非A 能够以一己之力，持续不断地创造出新的区块来让自己的链子变成最长——必须击败所有矿工们加起来的电脑运算资源，也就是掌握51% 的算力——否则A永远无法得逞。因此「最长链原则」限制了任何删除或窜改交易纪录的可能。

那万一A 控制了全世界51% 以上的算力去窜改纪录怎么办？

如果A 真的有能力操纵如此庞大的运算资源，就只为改一条交易记录，实在是太不划算了。基于经济诱因考量，把资源拿去挖矿反而赚更多钱，如此一来A 也加入矿工行列，反而巩固了区块链网路的安全性。

▇比特币的价值

≣ 比特币有价值吗？比特币有基本面吗？

比特币背后没有一间营利公司为股东赚钱，无法以传统财务分析的方式做基本面分析。由于它不属于传统资产，缺乏明显内在价值，比特币是否有基本面、基本面为何，市场没有一个公定的标准。

然而，综合坊间主流观点，我们至少可以从「系统性能」以及「广泛应用程度」两个方面来判断比特币的基本面行情：

• 系统性能<br class="smart">比特币是一套程式码，而所有的应用街仰赖这套程式的顺畅运作。例如比特币的转帐速度多快、转帐的花费多贵、比特币网路是否足够安全等等。这些性质可以透过研究比特币程式码与节点、用户使用情况来分析。

• 广泛应用程度<br class="smart">比特币是一种数位货币，而货币的价值来自于其可交易和保值的程度。有多少商家愿意接受比特币支付？有多少民众愿意持比特币当作钱？比特币被越多人接受，它就越有价值。说到这边我们不得不讨论「比特币披萨日」（Bitcoin Pizza Day 这值得纪念的一天。
  

≣ 比特币基本面，从三大层面告诉你

【一、支付系统】

我们都知道透过传统银行转帐需要支付手续费，如果在电商消费刷卡，更会被发卡商、电商平台再抽一笔。综观所有转帐方式，当中手续费最高就是跨国转帐。不过，如果我们使用区块链跨国转帐或支付，将省下许多手续费。

传统跨国转帐流程如下图。当我们要将国内A 银行的钱，转到国外B 银行，为了符合各国不同的法规，需要经过大量人工审核。光是办理银行帐户，就要经过复杂手续，除了相当不便之外，也非常消耗人力、物力。

比特币的本质是互联网电子支付系统，它改善了许多传统金融的缺点。比特币创新的区块链电子支付系统，建立了一套不需要银行或政府审核，就能让人们快速跨国转帐的方式**。 **整个过程相较于传统跨国转帐，显得简单许多。

比特币转帐的手续费，并不会因为转帐金额大小而改变。但传统跨国转帐，不仅要支付数百元以上的手续费，同时也要负担沉重的税务。此外跨国转帐需要花费1～2 个工作天，但使用比特币转帐，最慢30 分钟就会到帐，而且周末和晚上也能即时转帐。另外，创建比特币钱包，在家里就可以完成所有程序，简单又快速。

总结使用比特币跨国转帐，有以下好处：

• 低廉的手续费

• 无国界快速到帐

• 24 小时随时可以转帐

• 创建钱包简单快速
  
  

【二、去中心化】

当我们把资产存进银行，必须承担「银行倒闭」或「政府法规」，造成个人资产无法提领的风险。近期中国河南银行倒闭，用户求偿无门，存在里面的个人资产瞬间化为乌有。而乌克兰在开战时，就曾限制提领现金，金融系统顿时陷入一片混乱。

由于比特币系统不被任何银行及政府介入，我们的比特币钱包，也不需要托管给任何机构。所以既使上述的情况发生，只要能连上互联网的地方，我们都可以自由使用手中的比特币。

我们银行帐户的个资和交易纪录，都交由政府和银行保管和审查，这让个资一直被暴露在外泄的风险中，甚至政府有权直接冻结我们的帐户。这就是中心化金融体系的弊病。

比特币则截然不同，不但创建钱包时采完全匿名制，杜绝了个资泄漏的风险。在区块链上的资讯也公开透明，可供所有人查询。人人都有权成为维护区块链的矿工，因此区块链的所有权是分散的。比特币是目前公认最去中心化的加密货币。

总结使用比特币这样的去中心化数位资产，有以下好处：

• 无需承担银行倒闭的风险

• 不受政府法规的限制

• 低隐私暴露

• 资讯公开透明

• 政府无权冻结帐户
  
  

【三、稀缺性】

美国央行每年都在不断印钞，全球通货膨胀让我们存款越来越薄。人们需要能实现价值储存的资产，协助我们抵抗通膨。其实比特币和黄金有许多相似之处，彼此各有优劣，因此比特币被认为具有价值储存的潜力，甚至能成为「更好的黄金」。

首先，我们必须先了解比特币的特性：

一、供应有限：最大供应量为2,100 万颗，预计2140 年所有比特币皆会被开采完毕。二、不可复制性：所有交易都于区块链链上进行，因此无法复制比特币。三、通缩机制：每次比特币给矿工的奖励，约四年减半一次。

比特币的总量有限，而且每年开采的比特币只会越来越少，所以比特币具有稀缺性。但这仅仅是比特币被称为「数位黄金」的诸多原因之一，让我们继续看下去。

从历史数据来看，黄金价格相对稳定；比特币价格容易暴涨暴跌。对于金融机构来说，普遍认为黄金是低风险资产； 比特币是高风险资产。黄金与人类有着上千年的历史渊源，认为黄金具有价值储存特性的人，依然占大多数。相较之下，比特币的共识价值仍在建立。所以与黄金拥有相似特性的比特币，其市值仍不到黄金的百分之五。

另一方面，比特币市场流动性比黄金还高。因为大量的实体黄金，无法快速交易与转移。而黄金存折属于托管黄金， 是黄金的衍生性金融商品，性质较接近于黄金期货，属于中心化资产。需要额外承担「银行倒闭」、「政府法规」的风险。

越来越多国家支持使用比特币在实体店面消费。只要有互联网的地方，就可以使用比特币。再加上日益蓬勃的区块链产业，让比特币的应用价值大幅上升。所以有些人认为，比特币不只是「数位黄金」，在未来甚至有可能成为「更好的黄金」。

≣ 比特币是庞氏骗局吗？

从以前到现在，庞氏骗局的成立，都需要利用后期投资者的资金向早期投资者支付利息，即所谓的「后金补前金」。然而，比特币的运作方式与庞氏骗局截然不同。

庞式骗局是指一种表面上提供高收益的投资计划，但事实上运作方式却是靠新投入的资金充当利息补给目前的投资者。是一种典型的「后金补前金」投资骗局。比特币是一种去中心化的数位资产，其本身不存在任何发放利息的行为、不存在保证收益的承诺——事实上，比特币从来就不是一项投资计画，比特币是一套电子货币系统，只是因为具备类似黄金的资产属性，因此在市场上存在涨跌与价差。另外，坊间或有有心人士举着比特币、虚拟货币投资计画的旗帜建立新的庞式骗局，但那与比特币本身无相关，因为同样的情况也时常发生在外汇、贵金属等金融商品。

事实上，许多比特币（加密货币）的支持者都呼吁新人投资须谨慎。切勿All In 将过多资金投入，以免遭受无法负担的损失。这完全不同于庞氏骗局的策划者，他们的立场是鼓励投资者投入更多资金，并保证回报率。

所以，比特币的运作方式和庞氏骗局有根本的不同，并不符合庞氏骗局的定义。在比特币世界中，投资者需要自行承担风险，也没有任何中央管理单位或承诺固定的回报率。

≣ 比特币凝聚「多数人认可」共识

2010 年5 月22 日，美国一名软体工程师Laszlo Hanyecz 成功以1 万枚比特币交换到2 个披萨，这是历史上有迹可循的第一笔比特币交易。为了纪念这一天，从此5 月22 日就被称作为「比特币披萨日」。

这则真实故事的重大意涵，并不是表象的Laszlo 花了后来变成天价的资产只买到2 个披萨多么可惜，而是这笔交易是比特首次买到生活所需，增强了比特币的金钱性，比特币成为一种活生生的钱（a living currency ）能够在市场上流通。

当「多数人认可」比特币的金钱性，共识凝聚，比特币流通蔚为主流，比特币才能产生价值；诚如以色列历史学家哈拉瑞（Yuval Noah Harari）在其著作《人类大历史》中所提到的「想象的现实」概念，意思是说当某件事人人都相信，而且只要这项共同的信念仍然存在，力量就足以影响世界。

▇比特币是货币还是黄金？

≣ 比特币能取代法定货币吗？

下表比较了法定货币和比特币在一些货币特性方面的差异，这些差异使得法定货币和比特币在不同的使用情境中具有不同的适用性和风险。

（见原文表格）

因此在现阶段，比特币主要被视为一种补充和选择性的货币形式，只有少数国家将其采纳为法定货币。这些国家包括萨尔瓦多、中非共和国、墨西哥以及某些群岛或海外领地地区，皆非政治经济进步与稳定的地方。

推测原因，可能是藉由这种额外的「Plan B」选项（并未舍弃原本的法定货币，而是与比特币并列使用），以避免当地政府错误的货币政策导致恶性通胀和相关问题；也能够减少对美元等外国货币政策和国际制裁的依赖，获得更大的财政自主权。特别是在乌克兰和俄罗斯的冲突后，人们更加意识到拥有一种中立的货币有多么重要。

比特币是否可以取代法币，目前仍然处于一场大型社会实验的阶段。这种加密货币的应用和影响，仍在不断迭代和发展中，也取决于人们对比特币看法的变化。这一阶段的实验还需要时间来评估其长期的影响和潜力。

≣ 比特币为何被称为数位黄金？

比特币在创始之初，就制定好了上限2100 万颗的发行总量，以及产出量大约每四年减半一次的规则，越挖越少，挖完就没了，足见其稀缺性；再者，比特币是存在于区块链上的一串数字代码，虚拟资产的性质使其不会衰败；还记得比特币是去中心化（Decentralized） 的吗？没有人有比特币的发行权，所以不会见到类似中央银行的机构「大量印钞」造成比特币贬值的现象；最后，只要能受到多数人认可，比特币便具有类似黄金的性质。

≣ 比特币走势与黄金走势相关性

比特币与黄金的相关性达到多年以来的高点， 目前超过50％ ，高于比特币与美国股市（S&P 500 指数）的相关性。

今年，在美国银行体系暴雷风波的不稳定情况下，比特币的表现非常出色，在这样的大环境中大幅上涨超过70％，远优于传统资产类别的表现。这显示市场上越来越多投资人看重比特币，其作为「避险资产」和「价值储存」的吸引力不断提升；这也呼应了比特币与黄金走势的相关性，黄金一直以来都被视为一种避险与保值的投资工具，随着比特币接受度愈来越高，比特币与黄金的相似之处越来越明显。

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