兇猛的比特幣

張程

比特幣自2009年誕生至今，幣值已經(jīng)上漲了數(shù)萬倍，今年6月7日更是突破2萬元的大關(guān)。一串?dāng)?shù)字組成的電子貨幣為何有如此大的能量？

作為金融危機(jī)遺產(chǎn)的比特幣在支持者的眼中代表著未來。2008年始于美國次貸危機(jī)的全球金融危機(jī)，讓人們對于金融機(jī)構(gòu)、貨幣發(fā)行者的信用產(chǎn)生了深深的質(zhì)疑。金融機(jī)構(gòu)肆意擴(kuò)張信用、濫用擔(dān)保引發(fā)了一場不可收拾的全球金融危機(jī)，各國央行為抵擋金融危機(jī)又紛紛采取量化寬松政策，導(dǎo)致了貨幣的超發(fā)和貶值。金融機(jī)構(gòu)犯的錯(cuò)最后不得不由民眾買單。這使得人們開始尋求一種去中心化的、更為可靠的新貨幣體系。

在此背景之下，2008年10月31日，即雷曼兄弟銀行倒閉后的一個(gè)多月，一位自稱“中本聰”的人在一封郵件中宣稱發(fā)現(xiàn)了一種新的去中心化的貨幣體系，并在這個(gè)郵件上附上了《比特幣：一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的白皮書，大致介紹了其構(gòu)想。翌年1月3日，在位于芬蘭的一個(gè)小型服務(wù)器上，中本聰“挖”出了比特幣的第一個(gè)區(qū)塊——?jiǎng)?chuàng)世區(qū)塊，宣告比特幣的誕生。中本聰在創(chuàng)世區(qū)塊中寫下了當(dāng)天泰晤士報(bào)頭版的標(biāo)題：“Chancellor on brink of second bailout for banks" （財(cái)政大臣站在第二次救助銀行的邊緣）。這句話不僅證明了比特幣產(chǎn)生的時(shí)間，也嘲諷了舊的貨幣體系。

比特幣是什么

比特幣是一種建立在密碼學(xué)基礎(chǔ)上的電子現(xiàn)金支付系統(tǒng)，相比于以貨幣發(fā)行機(jī)構(gòu)為中心的傳統(tǒng)貨幣體系，比特幣通過機(jī)制的巧妙設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了去中心化。

傳統(tǒng)的電子貨幣為了保證不發(fā)生“雙重支付”等欺詐問題，在交易的過程中需要一個(gè)中心機(jī)構(gòu)對貨幣進(jìn)行檢驗(yàn)。這種制度之下，貨幣的運(yùn)行就依賴于中心機(jī)構(gòu)。比特幣通過引入“時(shí)間戳服務(wù)器”的機(jī)制，即在每次交易之后便在比特幣后面加一個(gè)時(shí)間戳，并在全網(wǎng)進(jìn)行廣播，類似于一個(gè)“全網(wǎng)公開的賬本”，從而防止了這種問題的出現(xiàn)。每次交易之后形成的時(shí)間戳?xí){入?yún)^(qū)塊中，這樣就形成了鏈形的區(qū)塊鏈。

同時(shí)為了防止這個(gè)賬本被人隨意篡改，在產(chǎn)生時(shí)間戳的同時(shí)比特幣又引入了“工作量證明”機(jī)制，即一種易于證明，但是要求解卻要進(jìn)行大量工作的隨機(jī)數(shù)。這樣如果有人要篡改“賬本”上的內(nèi)容，不僅要完成該區(qū)塊的工作量證明，還需要重新完成建立在該區(qū)塊之后的所有區(qū)塊的全部工作量。

工作量證明機(jī)制還解決了在集體投票表決時(shí)，誰是大多數(shù)的問題。如果決定大多數(shù)的方式是基于IP地址的，一IP地址一票，那么如果有人擁有分配大量IP地址的權(quán)力，則該機(jī)制就被破壞了。而工作量證明機(jī)制的本質(zhì)則是一CPU一票?！按蠖鄶?shù)”的決定表達(dá)為最長的鏈，因?yàn)樽铋L的鏈包含了最大的工作量。如果大多數(shù)的CPU為誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)控制，那么誠實(shí)的鏈條將以最快的速度延長，并超越其他的競爭鏈條。如果想要對業(yè)已出現(xiàn)的區(qū)塊進(jìn)行修改，攻擊者必須重新完成該區(qū)塊的工作量外加該區(qū)塊之后所有區(qū)塊的工作量，并最終趕上和超越誠實(shí)節(jié)點(diǎn)的工作量。

比特幣的發(fā)行

為了鼓勵(lì)更多的CPU加入比特幣系統(tǒng)，比特幣規(guī)定每個(gè)區(qū)塊的第一筆交易進(jìn)行特殊化處理，該交易產(chǎn)生一枚由該區(qū)塊創(chuàng)造者擁有的新的電子貨幣。這樣就增加了節(jié)點(diǎn)支持該網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)，并在沒有中央集權(quán)機(jī)構(gòu)發(fā)行貨幣的情況下，提供了一種將電子貨幣分配到流通領(lǐng)域的一種方法。這種將一定數(shù)量新貨幣持續(xù)增添到貨幣系統(tǒng)中的方法，非常類似于耗費(fèi)資源去挖掘金礦并將黃金注入到流通領(lǐng)域。此時(shí)，CPU的時(shí)間和電力消耗就是消耗的資源。因此產(chǎn)生新比特幣的過程又被稱為“挖礦”。

比特幣網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果想生成一個(gè)新的區(qū)塊并寫入?yún)^(qū)塊鏈，必須解出比特幣網(wǎng)絡(luò)出的工作量證明的迷題。這道題關(guān)鍵的三個(gè)要素是工作量證明函數(shù)、區(qū)塊及難度值。工作量證明函數(shù)是這道題的計(jì)算方法，區(qū)塊決定了這道題的輸入數(shù)據(jù)，難度值決定了這道題所需要的計(jì)算量。

比特幣系統(tǒng)中使用的工作量證明函是SHA256。每隔10分鐘比特幣中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的區(qū)塊，全網(wǎng)的算力可以根據(jù)區(qū)塊中的數(shù)據(jù)作為輸入值，使用工作量證明的計(jì)算方法，去計(jì)算出滿足難度要求的目標(biāo)值，誰最先計(jì)算出滿足目標(biāo)值要求的答案，誰就可以向全網(wǎng)廣播，并擁有該區(qū)塊產(chǎn)生的比特幣。由于計(jì)算方法是反復(fù)嘗試去找到滿足要求的值，具有隨機(jī)性，所以并不總是算力最強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)獲勝。

為了保證比特幣系統(tǒng)的穩(wěn)定，如果平均挖掘一個(gè)比特幣的速度過快，系統(tǒng)就會(huì)加大計(jì)算的難度，實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。另外每個(gè)區(qū)塊中包含的比特幣也會(huì)隨著時(shí)間推移遞減，創(chuàng)世區(qū)塊中有50個(gè)比特幣，此后每4年減少一半，比特幣將會(huì)越來越難挖。

激勵(lì)系統(tǒng)也有助于鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)保持誠實(shí)。如果有一個(gè)貪婪的攻擊者能夠調(diào)集比所有誠實(shí)節(jié)點(diǎn)加起來還要多的CPU計(jì)算力，那么他就面臨一個(gè)選擇：要么將其用于誠實(shí)工作產(chǎn)生新的電子貨幣，或者將其用于進(jìn)行二次支付攻擊。那么他就會(huì)發(fā)現(xiàn)，按照規(guī)則行事、誠實(shí)工作是更有利可圖的。因?yàn)樵摰纫?guī)則使得他能夠擁有更多的電子貨幣，而不是破壞這個(gè)系統(tǒng)使得其自身財(cái)富的有效性受損。

通過這樣一套工作量證明機(jī)制和鼓勵(lì)機(jī)制，使得比特幣網(wǎng)絡(luò)得以建立，比特幣得以流通。比特幣網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)離開和加入網(wǎng)絡(luò)，新加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)只要重新下載此前的交易記錄即可。

比特幣交易

比特幣的交易建立在公鑰密碼學(xué)的基礎(chǔ)之上。常見的密碼學(xué)要么公開密文，傳遞解密方法，要么公開解密方式，傳遞密文。公鑰密碼學(xué)系統(tǒng)的安全性既不依賴算法的保密，也不用直接傳遞密鑰，公鑰密碼學(xué)的加密和解密可以使用不同的規(guī)則，只要這兩種規(guī)則之間存在某種對應(yīng)關(guān)系即可。比特幣正是建立在這種密碼學(xué)技術(shù)之上。

比特幣擁有者擁有一個(gè)由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的“私鑰”，這個(gè)私鑰通過特定算法可以推算出一個(gè)“公鑰”，這個(gè)“公鑰”又可以產(chǎn)生一個(gè)類似銀行“賬戶”的地址。但是公鑰無法反推出私鑰。

在交易的過程中，交易的出讓方需要有其獲得比特幣的交易的“賬單”地址，以及一個(gè)由私鑰生成的“簽名”。同時(shí)需要有交易對方公鑰產(chǎn)生的“賬戶”地址，以及此次交易的數(shù)額。簡單來說就是需要給出自己的賬戶中有錢的證明，并以簽名的形式確認(rèn)此次交易。當(dāng)然也要告訴全網(wǎng)此次交易將多少錢轉(zhuǎn)入對方的指定賬戶。endprint

在交易的過程中，私鑰可以生成公鑰，但是公鑰無法反推出私鑰，這就保證了比特幣持有者的賬號安全。盡管公鑰不能反推出私鑰，但是公鑰可以驗(yàn)證由私鑰產(chǎn)生的簽名的真實(shí)性。當(dāng)一個(gè)交易發(fā)出后，即向全網(wǎng)廣播后，全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)通過公布的公鑰驗(yàn)證此前獲得比特幣交易的地址中是否有足夠的比特幣以供完成此次交易，同時(shí)驗(yàn)證簽名的真實(shí)性。如果驗(yàn)證通過，則這筆交易被全網(wǎng)接受并記錄在“賬本”上。

所謂“新的交易要廣播”，實(shí)際上不需要抵達(dá)全部的節(jié)點(diǎn)。只要交易信息能夠抵達(dá)足夠多的節(jié)點(diǎn)，那么它們將很快被整合進(jìn)一個(gè)區(qū)塊中。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有收到某特定區(qū)塊，那么該節(jié)點(diǎn)將會(huì)發(fā)現(xiàn)自己缺失了某個(gè)區(qū)塊，它可以提出自己下載該區(qū)塊的請求。

比特幣的價(jià)值

比特幣的價(jià)值首先體現(xiàn)在交易中。傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)主導(dǎo)下的交易對交易內(nèi)容會(huì)有諸多限制，例如對地區(qū)的限制，金額的限制。比特幣完全是點(diǎn)對點(diǎn)的直接交易，沒有地理位置的限制，也沒有交易金額大小的限制，且交易過程簡便。

比特幣在交易中體現(xiàn)的價(jià)值又是其自身價(jià)值的基礎(chǔ)，即比特幣的效用性使得它具有價(jià)值。這種效用性的價(jià)值與傳統(tǒng)交易方式所產(chǎn)生的成本成正比，即當(dāng)用傳統(tǒng)方式進(jìn)行交易時(shí)所產(chǎn)生的成本越高則比特幣的價(jià)值越高。這些成本包括如跨國跨地區(qū)交易的匯率成本、手續(xù)費(fèi)成本，以及其他限制帶來的成本，它們都是比特幣價(jià)值的支撐。

另外由于比特幣自身的獨(dú)特性也增加了其價(jià)值。去中心化的特點(diǎn)，以及2100萬數(shù)量上限的限制，使得比特幣在理論上不會(huì)出現(xiàn)由于貨幣超發(fā)所帶來的貨幣貶值。比特幣的匿名特性使得其難以被追溯，保護(hù)了用戶的隱私，當(dāng)然也為一些犯罪活動(dòng)提供了隱秘性。

最后，比特幣的價(jià)值還來自一種自我強(qiáng)化的預(yù)期，這種預(yù)期隨著比特幣影響力的加大、幣值的上升會(huì)形成一種正向的強(qiáng)化。即影響越大、幣值越漲，市場對其需求越旺盛，比特幣也就越普及、幣值越升。目前比特幣高達(dá)數(shù)萬元的幣值很大程度上就是受預(yù)期的影響。這樣的預(yù)期可以是正向的也可以是負(fù)向的。

為保護(hù)社會(huì)公眾的財(cái)產(chǎn)權(quán)益，保障人民幣的法定貨幣地位，防范洗錢風(fēng)險(xiǎn)，維護(hù)金融穩(wěn)定，中國人民銀行、工業(yè)和信息化部、中國銀行業(yè)監(jiān)督管理委員會(huì)、中國證券監(jiān)督管理委員會(huì)、中國保險(xiǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)于2013年12月聯(lián)合印發(fā)了《中國人民銀行 工業(yè)和信息化部 中國銀行業(yè)監(jiān)督管理委員會(huì) 中國證券監(jiān)督管理委員會(huì) 中國保險(xiǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)關(guān)于防范比特幣風(fēng)險(xiǎn)的通知》明確了比特幣的性質(zhì)，認(rèn)為比特幣不是由貨幣當(dāng)局發(fā)行，不具有法償性與強(qiáng)制性等貨幣屬性，并不是真正意義的貨幣。從性質(zhì)上看，比特幣是一種特定的虛擬商品，不具有與貨幣等同的法律地位，不能且不應(yīng)作為貨幣在市場上流通使用。但是，比特幣交易作為一種互聯(lián)網(wǎng)上的商品買賣行為，普通民眾在自擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的前提下?lián)碛袇⑴c的自由。endprint