区块链研究︳（十二）认识通证之祖比特币（BTC）
01 为什么要认识比特币
不少人进入区块链领域，是被通证（代币）价格的高涨所吸引。其中，近些年来主流媒体对比特币价格暴涨暴跌的报导，无论初衷如何，在事实上都起到了推波助澜的效果，让比特币名声大噪。
这决定了，一个人无论打算去币圈、链圈混，还是打算发展通证经济，都需要对比特币这个数字货币老祖宗有足够清晰的认知，才能看清形势，尽量规避风险，稳扎稳打赢得收益。
因为比特币是数字货币、区块链和通证经济的历史渊源，之后的区块链通证设计、共识机制、算法优化、效率提升等都是立足比特币之优劣进行的创新，不可不察。不察，落个数典忘祖的罪名，还是小事，毕竟不违反主权国家的管制规定，关键在于会因无法从根源上判断比特币的真实价值而陷入人云亦云，走上悲催的真诚韭菜之路。
我不想成为这样的新鲜大韭菜，被人剁了包饺子下酒吃，于是就对比特币进行了一番研究，冀望可以把比特币白皮书和分散于最近所读文章中的碎片化比特币知识系统梳理一下，尽量简洁明了地予以综述，以便自己和后来地小白们，可以迅速认识比特币。
02 比特币的历史渊源
2008年10月31日，一个署名“中本聪”的人在 metzdowd.com 的密码学邮件组里发表了一篇论文——《比特币白皮书：一种点对点的电子现金系统》（中文版在巴比特社区中的网络地址为 https://www.8btc.com/wiki/bitcoin-a-peer-to-peer-electronic-cash-system）,“提出了一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的金融机构。”
2009年，中本聪打包了第一个区块，也就是创世块，获得了50枚比特币的挖矿奖励，根据设计挖矿奖励每4年减半一次，每10分钟制造一个新区块，每年生成21万个区块，预计2140年发行完毕，总量2100万枚。
由于比特币白皮书发表于2008年美国次贷金融危机（有些资料显示2006年其实就已露端倪）时期，这导致“外界一致认为，2008年的金融危机促发了比特币的诞生。”这多少为比特币的诞生涂上了“救世主”的神秘色彩。细思量，当一个主权国家对货币背书的中心化信用世界中发生系统性金融风险令世人惊恐不安之时，突然出现了一个完美规避中心化信用背书弊端、跨越主权国家和传统金融服务设施壁垒、交易全记录可查询、抗通胀的电子现金系统，人们会不会如同狂风骤雨大海中飘零的小舟望到灯塔时生出的希望之感呢？
从出现的时间节点看，比特币从诞生之初就沾染上了无法摆脱的“颠覆者”使命气息，为消除传统世界中心化权威进行信用背书的弊端而生，可谓生而伟大。
03 比特币系统的基本运作原理
用比特币白皮书中的话来讲,比特币就是这一电子现金系统中的电子货币，即一串数字签名：每一位所有者通过对前一次交易和下一位拥有者的公钥(Public key) 签署一个随机散列的数字签名（哈希值），并将这个签名附加在这枚电子货币的末尾，电子货币就发送给了下一位所有者。而收款人通过对签名进行检验，就能够验证该链条的所有者。
也就是说，除了创世币（产生的第一枚比特币）外，比特币的每一次交易，都会伴随所有者的发送指令签署一个包括上一次交易、接受比特币者公钥综合信息的数字签名，然后把这个被哈希算法压缩后形成的数字签名附加于比特币的末尾，加盖时间戳后系统自动向比特币全网随机公开广播一道证明工作量的难题，让接收到广播消息的节点进行竞争性计算，并由全网中最先算出这道题的节点把答案播向全网，如果答案得到全网中绝大多数节点的验证认同，这个将前一个时间戳纳入哈希值并加盖时间戳的交易信息，就会被确认打包进一个区块，制造新的区块，延长区块链的链条，完成交易，实现比特币在全球范围内点对点的支付。
为确保交易的安全完成，比特币区块链设计了几个重要的机制，比如，交易全记录与公开机制，加盖时间戳，POW（Proof of Work—工作量证明机制）等。其中，每一次交易都被记录下来并公开在区块链上，可以避免数字货币发生双重支付——一币多付。系统的“时间戳服务器”为以区块形式存在的哈希值加盖时间戳，确认每次交易的唯一性和历史交易序列。
POW（Proof of Work—工作量证明机制）让每次交易必须经过各节点参与系统随机广播一道证明工作量难题的竞争性解答、对答案的验证认同等，才会被足够多的节点确认后打包进一个区块。这使得比特币区块链中的每一个区块都是系统中节点矿工计算的结果，凝聚着节点矿工、电脑所消耗的电力和计算能力。如果黑客攻击比特币，就必须重新打包区块链某个交易之前所有的区块，重新计算一遍之前区块中包含的交易难题并确保正确，才能达到篡改交易账本的目的。这需要付出大量工作量，消耗大量能源。从拥有51%的全网算力才可以发起有效攻击角度看，随着比特币区块链上交易的日益增多，区块链越来越长，黑客攻击比特币所要付出的工作量与消耗的能源就越来越大，甚至大到不可想象，进而使得比特币因难以被黑客攻击而变得越来越安全。
04 比特币系统的激励机制
比特币系统各节点之所以会在交易发生时主动在各区块内寻找一个可以证明工作量的难题，并积极参与工作量证明难题的竞争性计算，以便可以获得交易信息打包权，这些都是因为比特币系统激励机制的存在。
如同中本聪打包第一个区块获取了50枚比特币奖励一般，由于各节点矿工在参与系统运作中耗费了电力和算力（CPU的时间），区块链系统根据参与交易运作节点消耗资源的不同给予数量不等的比特币奖励。不仅如此，为了避免货币进入流通后产生通胀，系统从每次交易的比特币中抽取一定比例作为交易费用，增加对矿工的奖励，使矿工成为与比特币系统荣辱与共的利益相关方，遵守规则受益，破坏规则受损，减少其破坏系统运作的可能性。
近日之所以比特币“停止减半VS扩容”的说法一经有关人士抛出就引发轩然大波，就与比特币受到闪电网络发展、4年一度区块奖励减半等因素影响，其激励机制被削弱有关。激励机制一旦被削弱到一定临界点，矿工如果维护规则的收益小于等于破坏规则得到的收益，在外部资本做空下就很可能调转枪口，对比特币系统发起恶意攻击，以获取更多利益。
这对于通证之祖比特币而言，无疑是不可承受之重。
激励机制运作是否正常决定着矿工的人心向背、比特币系统笑傲江湖的安全保障是否稳定和强大，实在是重要无比。
05 比特币的价值
一个足够安全的全球性支付体系、一张足够安全的价值流转网络，其市场价值不可估量。这与比特币区块链形成时所耗费现实世界中的电力、算力等经济资源价值结合起来，虚实相融，共同构筑形成了比特币的市场价值。
从这个角度看，商品比特币，2010年每枚值0.0025美元（按一名美国程序员用10000枚BTC购买价值25美元的一份披萨时现价计算），2017年比特币价格迎来历史最高点19783美元，自其诞生起比特币面值涨幅约800万倍，仅2017年一年市值就从不到200亿美金暴涨到超过2,000亿美金，是有一定道理的，并非全靠炒作。在比特币掀起的价格飓风影响下，区块链领域正成为全球投资新洼地新风口，风投（VC）对区块链创业公司的投资在2017年达到10亿美金，区块链ICO募资也曾一度飙升至50亿美金。近年来，国内外知名企业IBM、摩根大通、阿里巴巴蚂蚁金服、腾讯等也纷纷在区块链领域加大投入，开始启动新一轮的产业布局。
据LongHash消息，CoinDance的调查结果显示，目前至少在111个国家，比特币交易是合法的。在比特币兑换法币交易最为普遍的20个国家中，仅有3个国家的比特币交易为非法，这3个国家分别为尼日利亚、印尼和越南。还有9个国家将比特币列为“受限”货币，最突出的两个代表国家是中国和印度。
06 小结
时至今日，尽管比特币还存在着区块容量小、支付效率低以及激励机制被弱化等诸多不美，在推广应用方面也依然存在着来自政策、文化等方面的阻碍，但经过十年的市场洗礼与考验，其基于总量恒定与交易安全的全球支付网络地位益发被人们所信任，而人们对比特币引发的区块链变革也逐渐由一开始的看不懂、半信半疑、过度关注代币价格走向接受、主动学习认识和理性看待、科学发展通证经济，并在这一过程中创新出了以太坊（ETH）、柚子（EOS）等新代表及上千种涉及各虚实产业经济领域丰富多元的各类代币、区块链项目，进一步提高了电子货币支付效率，降低了市场交易成本，拓展了区块链技术的应用场景，促进了通证经济这一新经济的落地和繁荣发展，为传统工业、传统互联网产业的升级换代提供前所未有的大舞台和想象空间。
比特币系统不仅在解决跨境支付、降低交易成本方面提供了新的技术解决方案，也在无意中开创了一个新的产业经济领域，即通证经济——一个与物联网、云计算和人工智能相结合共同发挥作用的万物互联、万物价值权益高效安全智能流转的新经济时代。
（完结）
参考：
1.巴比特社区中文版《比特币白皮书：一种点对点的电子现金系统》
2.简书 拉皮哥哥 《比特币因何而伟大》
3.币乎 Neo 《为什么ETH升级这么重要》
4.币乎 珞珈山神 《每日一读：比特币的诞生》
