比特币与区块链诞生

区块链诞生之前

我们通常把比特币的发明看成是区块链诞生的标志性事件。但区块链就像很多技术一样,并不是凭空出现,通常都会有一些渊源。 1991年,比特币发明出来的17年前,斯图尔特·哈伯(Stuart Haber)和W.斯科特·斯托内塔(W. Scott Stornetta)就提出了区块链的前身。他们创造性地把一系列区块链接起来,最终保证了电子文档的时间戳不可篡改。一年之后,他们升级了这套系统,往其中加入默克尔(Merkle)树。得益于此,系统的效率大大提升,可以在一个区块中放入一组文档。 通过 Hash 链接在一起的区块、默克尔(Merkle)树,构成了比特币诞生的基础,这些最终都成为区块链技术的重要组成部分。

区块链的诞生标志 —— 比特币

2008年10月31日,一名叫中本聪(Satoshi Nakamoto)的用户在密码学的邮件组中发了一个链接,链接指向一篇叫作《比特币:点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的论文,标志着比特币的诞生。

比特币与区块链诞生

论文中详细介绍了如何使用点对点技术创建一种电子货币(数字货币)。

2009年1月3日,中本聪挖出了比特币的创世区块,标志着比特币网络正式上线。中本聪在挖出创世区块的过程中获得了50个比特币的矿工奖励,同时他在创世区块中留下了这句话: The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks.(2009年1月3日,财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘) 这句话是英国《泰晤士报》当天的头版文章标题。通过对头版头条的引用证明了比特币的实际上线时间。

早期数字货币探索
比特币历史事件
比特币共识

比特币是一种基于分布式网络的数字货币,与传统的货币不同,比特币不是在任何政府的支持下发行的货币,也不依赖中心化的银行来记录相应的账本。

如何让比特币的分布式网络中的所有节点,按照一个统一的规则行动,以便最终形成一个所有人都认可的公共账本?

工作量证明

在分布式系统中,如何多台计算机如何同时运行同一个任务,一直是一个“难题”,在比特币系统中,需要如何保持各个节点的账本数据(通常称为“状态”)一致呢。 这就需要各节点达成一个“共识”,所有节点按统一的规则行事。

比特币网络中的所有节点都会接收到一组交易记录(记录作为一个区块保存),然后把这个区块更新到本地的账本记录中。如果节点都随意增加记录,那么整个比特币网络中的记录就无法保持一致。为了保持记录一致,那么必须确认哪个区块被优先写入,也就是需要以某一个节点的操作为准。但如果人为规定以某个节点为准,就意味着这个节点比其他节点更权威,相当于变成了一个中心节点,那么去中心化的优势就荡然无存。

比特币使用的共识算法叫做PoW共识机制,全称是Proof of Work(“工作量证明”),率先完成工作量证明的节点,拥有区块写入权,其他的节点以此区块的基础上(在最长链的基础上)进行后续交易记录的工作量证明。

工作量证明中最重要的是计算一个数学难题,解此难题唯一的方式是不断的尝试,直到试出“答案”,率先完成解答的节点可以获取一笔奖励,最初奖励是每个区块50个比特币,之后每大约4年减半,当前为每区块 6.25 比特币。由于完成工作量证明有一定的随机性,通常这个过程也称为“挖矿”,参与挖矿的节点,则称为“矿工”。

矿工的收益不仅仅包含出块奖励,同时还有交易手续费收益,根据中本聪的设想,当出块奖励越来越小后,矿工的收益将主要来自于交易手续费。

比特币发行量小知识

在下一节,我们会介绍更多比特币如何交易的细节。

比特币有什么价值

比特币具有的“货币”的特性,如:可流通性,可交易性,可存储性,可分割性,同时对比法币,有更好的稀缺性。

但比特币价值并不是由中央权力机构赋予或物理特性(贵重金额)决定,而是由广泛的共识来决定。

由于比特币与黄金有很多的相似性,如:稀缺性、价值存储工具,加上比特币的数字特性,有很多人把比特币称为“数字黄金”, 很多机构购置一部分比特币作为储备来对冲美元风险。一些受美元制裁的国家也在加大比特币的采用率。

比特币特点

从比特币的特点上来看,比特币是去中心化的,主要特点如下:

比特币不需要任何权威机构的背书。 比特币是点对点网络,没有中心化的服务器存在。 比特币的账本数据存储在区块链中,而区块链本身存储在千千万万的节点中,没有一个中心化的存储设备。 比特币账本数据面向所有人公开,任何人都可以把它存储到自己的机器中。 比特币网络没有管理员,比特币网络中的所有节点共同管理比特币网络,维持比特币网络的运行。 任何人都可以成为比特币网络的一个节点,从而具备和别人同等的管理权。 比特币网络中任何节点都是同等地位,它们都可能获得下一个区块的记账权。 由于比特币可能由任意节点凭空产生,所以比特币的供应也是去中心化的。 和传统银行不同,任何人都可以生成任意数量的比特币账户,不需要任何中心化机构的审批。 任何人都可以在比特币网络中发起转账,不需要任何中心化机构的审批。

但是,在现实中,比特币也有一些中心化的倾向,由于奖励机制是凭空生成的比特币,所以比特币网络中的节点争夺记账权的欲望通常比较强大,结果造成了大量的节点联合起来,共同去争夺记账权。当联盟中的任意节点获得记账权,就会把得到的比特币和联盟中的其他节点分享。因此,这种联盟造成了比特币网络节点某种程度上的中心化。这种联盟就是我们经常听说的比特币矿场。

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