什麼是比特幣(Bitcoin)?
比特幣(Bitcoin)是一套不依賴中央記帳機構的點對點電子現金系統;BTC 是這套網路中可以轉移、持有和交易的數位貨幣。 它由化名「中本聰」(Satoshi Nakamoto)的作者於 2008 年提出,首個區塊——創世區塊——記錄的日期為 2009 年 1 月 3 日。
比特幣不由中央銀行發行,也不由單一機構集中控制。它透過點對點(P2P)網路傳播交易,以數位簽章驗證花費授權,由節點獨立執行共同規則,並以工作量證明讓分散的參與者對交易歷史的順序形成共識。
比特幣的起源
電子支付通常由銀行或支付機構核對餘額、記錄轉帳。比特幣嘗試解決的問題是:如果沒有這樣一個中心機構,互不認識的參與者怎樣確認一筆支付有效,並防止同一筆資金被重複花費?
2008 年,中本聰發表論文 《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》(比特幣:一種點對點電子現金系統),提出比特幣的設計。2009 年,比特幣網路開始運作;其創世區塊記錄的日期為 1 月 3 日。中本聰是真名未知的署名,背後是一個人還是一個團隊,並未獲得公開確認。
數位簽章只能回答「這筆資金是否由有權者授權」,無法決定兩筆都帶有有效簽章、卻花費同一筆資金的衝突交易哪一筆在先。比特幣把有效交易分批寫入區塊,礦工透過工作量證明競爭提出新區塊。產生一段區塊歷史因此需要付出可衡量的運算成本,而其他節點能以低成本驗證這項工作。節點只在符合協議規則的分支中採用累積工作量最多的一條,從而在沒有中央裁決者的情況下逐步形成帳本順序共識。
比特幣的主要特色
去中心化運作
比特幣網路由不同參與者運作的電腦共同組成,這些電腦稱為節點。完整驗證節點會獨立檢查交易、區塊和工作量證明。區塊是一批交易及相關資料,也是帳本新增記錄的基本單位。礦工負責提出區塊並競爭排序權,但算力不能把違反規則的交易變成有效交易;完整節點仍會拒絕無效區塊。
軟體和規則公開,開發者可以提出修改,參與者選擇是否採用。某個人發布新軟體,並不能強迫其他節點接受。去中心化描述的就是這種不由單一機構集中控制的運作方式。
發行數量受規則約束
白皮書提出以新幣和交易手續費激勵網路參與者;具體發行數量和減半週期由比特幣協定規則決定。
新的 BTC 透過挖礦產生的區塊補貼發行。比特幣主網的初始補貼為每個區塊 50 BTC,此後每 210,000 個區塊減半,以目標出塊速度約為四年一次。減半減少新發行數量,不會減少使用者已持有的 BTC。
這套規則形成通常所說的 約 2,100 萬 BTC 發行上限。依最小單位捨去不足部分,補貼上限的理論總和略低於 2,100 萬。發行上限不是目前流通量,也不代表全部已發行 BTC 都仍可使用,例如遺失金鑰可能使資金無法再花費。詳細機制見比特幣減半。
可以拆分使用
比特幣不需要整枚買賣或轉帳。1 BTC=100,000,000 聰(satoshi),聰是比特幣鏈上金額的基本計量單位。實際交易還需考慮手續費及服務商的最低金額要求。
帳本公開可驗證
交易以區塊為單位記錄,區塊依次連接形成區塊鏈。任何人都可以查看公開記錄,並透過執行驗證軟體檢查是否符合規則。
地址通常不直接寫出持有人的姓名,但資金流向公開。交易關聯和其他資訊可能將地址與身分連結,所以比特幣不是完全匿名的支付方式。
比特幣如何運作?
理解基本流程,可以掌握錢包、節點和礦工各自的作用:
- 錢包發起交易。 錢包幫助使用者管理金鑰、查看記錄和傳送交易。私鑰是產生授權簽章的秘密資料,使用者以它產生數位簽章,證明自己有權花費相應資金;接收方不需要知道私鑰就能驗證授權。
- 節點檢查交易。 交易在點對點網路傳播,節點檢查簽章、金額和資金是否已被花費等條件。帳本不能同時接受花掉同一筆資金的兩筆衝突交易。
- 礦工以工作量證明提出新區塊。 礦工把有效交易整理成候選區塊,反覆改變資料並計算區塊頭雜湊,直到結果低於目前難度目標。找到結果後廣播區塊;其他節點獨立驗證交易、區塊結構和工作量證明,任一檢查失敗就拒絕該區塊。
- 節點依累積工作量確認交易歷史。 區塊進入節點目前採用的鏈後,其中的交易獲得一次確認;之後每增加一個區塊,確認數再加一。若多個有效分支同時競爭,節點採用累積工作量最多的一條。後續工作量越多,重寫歷史通常越困難,但確認不是不可逆的絕對終局。
礦工可以依規則領取新發行的區塊補貼,以及區塊內交易的手續費。兩者構成區塊獎勵,用來激勵參與者投入算力並誠實延伸有效鏈;但獎勵聲明若違反規則,節點仍會拒絕整個區塊。手續費是已有 BTC 的轉移,不是新增發行。礦工的實際工作由挖礦詞條進一步解釋。
比特幣主網的目標是平均約十分鐘產生一個區塊。單個區塊的等待時間不固定,交易也不一定進入下一個區塊,因此十分鐘不是每筆轉帳的到帳承諾。
比特幣有哪些用途?
轉帳。 參與者可以透過網路向其他地址傳送 BTC,包括跨地區轉移。不依賴銀行營業時間,不代表沒有手續費、確認等待或當地合規要求。
支付。 接受比特幣的商家或個人可以用它收款,實際是否接受、如何換算商品價格和需要多少次確認,由交易雙方或服務商決定。
持有與交易。 BTC 可以作為數位資產持有,也可以在提供相關服務的市場買賣。有人看重其發行規則和自主保管方式,但市場價格仍由供需等因素決定,供給有限不保證價格穩定或持續上漲。
使用時還要區分直接控制金鑰與使用託管帳戶。前者由使用者管理花費授權;後者可能由服務商保管金鑰,並在內部系統記錄使用者餘額。平台內的一筆劃轉不一定對應即時發生的比特幣鏈上交易。
主要風險與限制
價格波動
BTC 的市場價格可能大幅變化。持有人的資產價值、商家的收款價值都會受影響;比特幣不是與某種法定貨幣維持固定兌換價格的資產。
金鑰與託管風險
自行保管時,私鑰及復原備份的安全很重要。金鑰外洩可能導致資金被盜,金鑰和備份全部遺失則可能無法恢復存取。使用託管服務時,也需要承擔服務商安全、營運及提款規則帶來的風險。
手續費與確認時間
區塊容納的交易有限,交易需求和手續費會影響等待時間。廣播成功不代表已確認;網路也可能發生重組,使先前區塊中的交易不再位於目前鏈上。
白皮書的安全分析假設,遵守規則且不參與攻擊的出塊者掌握多數算力。在此模型下,後續區塊越多,算力較弱的攻擊者追趕並取代歷史的成功機率越低;這不是固定次數確認後的絕對安全承諾。接收方會依用途和風險要求,決定等待多少次確認。
隱私與監管界線
公開帳本有助查核交易,也會暴露資金間的關聯。同時,不同地區對比特幣買賣、支付、託管和稅務的要求可能不同。網路沒有中央發行機構,並不免除使用者和服務商的當地法律義務。
相關詞條
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