比特世界

張越 汪國華 王旭

2013年四川蘆山縣地震后，223個比特幣作為捐款匯入了壹基金賬戶，這是比特幣第一次在中國成為捐贈物，也是這223個比特幣讓更多的中國人知道了比特幣（Bitcoin）。其實在此之前已經(jīng)有很多商業(yè)網(wǎng)站開始接受比特幣，比如我們所熟悉的WordPress、Mega等網(wǎng)站。但是與我們所熟知的任何貨幣或者電子貨幣不同，比特幣不是使用任何政府發(fā)行的貨幣兌換來的，而是通過開源P2P軟件創(chuàng)造出的電子貨幣，也就是說它可以被任何一個擁有計算設備的人創(chuàng)造出來，或者說是“挖”出來。

電子貨幣對于很多人來說并不陌生，對于中國的網(wǎng)民，Q幣就稱得上是我們最熟悉的電子貨幣了。雖然Q幣更多的是在騰訊的眾多應用軟件中使用，但是不可否認的是Q幣在很多場合已經(jīng)有了如真金白銀般的重要性。在騰訊旗下的易迅網(wǎng)站中，雖然Q幣還不能作為電子貨幣購物使用，但是有些商品的優(yōu)惠中已經(jīng)出現(xiàn)過購物送Q幣的措施。相比之下，亞馬遜美國在電子貨幣方面的嘗試就走的更遠一些。從5月份開始KindleFire用戶將能夠使用亞馬遜貨幣（AmazonCoins）購買應用和游戲內(nèi)的虛擬商品。在貨幣服務推出之時，亞馬遜將會先向KindleFire用戶免費發(fā)放價值“數(shù)千萬美元”的虛擬貨幣來進行試用，用戶試用之后可以通過亞馬遜賬號購買貨幣進行消費。毫無疑問，亞馬遜推出虛擬貨幣不僅可以在一定程度上刺激用戶的消費熱情，而且開發(fā)者編寫應用程序也會更加積極。

亞馬遜幣和Q幣的相同點在于，它們主要都是通過用戶使用真實貨幣兌換而來，其消費領域僅僅限于該公司所提供的多種網(wǎng)絡服務中，并不能作為一種在網(wǎng)上流通的購物貨幣使用，可以把它們看做是賭場中的籌碼。從目前看來，比特幣是流通最為廣泛的電子貨幣，更重要的是比特幣是在網(wǎng)絡上創(chuàng)造出來的，雖然以前也有很多虛擬貨幣出現(xiàn)，但是從目前看來只有比特幣有著較好的發(fā)展前景。

比特幣的獲得

比特幣的獲取可以用貨幣換取，而更多的人則是在用計算機或?qū)Ｓ糜嬎阍O備來獲得比特幣，也就是俗稱的“挖礦”。比特幣是一種由開源的P2P軟件產(chǎn)生的電子貨幣，是一種網(wǎng)絡虛擬貨幣。比特幣不依靠特定貨幣機構發(fā)行，它通過特定的算法大量計算產(chǎn)生，比特幣經(jīng)濟使用整個P2P網(wǎng)絡中眾多節(jié)點構成的分布式數(shù)據(jù)庫來確認并記錄所有的交易行為。P2P的去中心化特性與算法本身可以確保無法通過大量制造比特幣來人為操控幣值。比特幣被設計為允許匿名的所有權與使用權，比特幣既可以被以計算機文件的形式保存在個人電腦中，也可以儲存在第三方托管服務機構。不管以何種形式保存，比特幣都可以通過比特幣地址發(fā)送給互聯(lián)網(wǎng)上的任意一個人。P2P的分布式特性與不存在中央管理機制的設計確保了任何機構都不可能操控比特幣的價值，或者制造通貨膨脹。

比特幣網(wǎng)絡上的一臺電腦，被稱為“礦工”，當其察覺到一筆新的交易，并確認了交易的合法性，就將其加入到全體共同維持的所有已知交易的時間戳列表（被稱為“區(qū)塊鏈”），從而“確認”了該筆交易。由于區(qū)塊鏈提供了清晰的證據(jù)，所以任何的重復支付都會被拒絕。

將一個區(qū)塊加入到區(qū)塊鏈中，被刻意設計成一個非常難的，需要時間和計算能力去處理的過程，所以本質(zhì)上，如果沒有超過余下所有比特幣網(wǎng)絡的計算能力，就不可能造出一個偽造的區(qū)塊鏈。每一個區(qū)塊都有一個散列值，這個值根據(jù)該區(qū)塊的數(shù)據(jù)，由非常復雜的函數(shù)隨機生成，復雜到根據(jù)輸入無法預計輸出是什么，創(chuàng)造一個區(qū)塊的難度，就是要找到這個目標非常小的值的難度。礦工們因此需要不停的嘗試虛變量，直到有一個礦工幸運的找到這個區(qū)塊的散列值，那么這個區(qū)塊就加入到了區(qū)塊鏈，然后這個過程再一次重復。每個區(qū)塊的值都會自動改變，每生成一個區(qū)塊大概需要10分鐘。

那么什么能促使礦工花費如此多的時間和計算力去生產(chǎn)區(qū)塊呢？答案是生產(chǎn)出區(qū)塊的人能得到獎勵。這個獎勵是雙重的。首先，能夠通過比特幣網(wǎng)絡得到一定數(shù)量的比特幣（現(xiàn)在的獎勵是50個比特幣；這個值將會在2012年12月減半，并且每4年減半1次，總量不會超過2100萬）。第二，能夠得到區(qū)塊中交易的手續(xù)費。網(wǎng)絡會自動調(diào)節(jié)計算難度，保證每個區(qū)塊的產(chǎn)出時間大概是10分鐘。因此，參與的礦工越多，生產(chǎn)區(qū)塊的難度就越大。挖礦除了是維持交易數(shù)據(jù)庫的手段之外，也同時是比特幣經(jīng)濟中生成比特幣并分發(fā)給人們的唯一機制，你不可能通過任何投資交易、炒作來獲得額外的比特幣，只有通過挖礦這一勞動來獲得比特幣。

隨著生成區(qū)塊的難度逐步增加，挖礦變成一個碰運氣的事情，單一節(jié)點要生成一個區(qū)塊需要花費數(shù)年的時間（除非這個單一節(jié)點擁有大量的計算力）。為了激勵計算力較低的用戶繼續(xù)參與挖礦，礦池就出現(xiàn)了。在一個礦池里，許多不同的人貢獻出自己的計算力來生成一個區(qū)塊，然后再根據(jù)每個人的貢獻比例來分發(fā)獎勵。通過這種方式，就不必等待數(shù)年的時間來得到那個50個比特幣的獎勵，小礦工能定期得到屬于他們那部分的比特幣獎勵。一個share（貢獻/股份）為一個礦池給客戶端的一個合法的工作證明，這也同時是用來生成區(qū)塊的工作證明，而獲得沒有這么復雜，只需要很少的時間就能達到一個share。

礦池挖礦方式

目前的幾種不同方式如下：

1、 Slush方式：Slush礦池基于積分制，較老的shares將比新的shares擁有更低的權重，以減少一輪中切換礦池的投機分子。

2、 Pay-Per-Share方式：該方式可以立即為每一個share支付報酬。該支出來源于礦池現(xiàn)有的比特幣資金，因此可以立即取現(xiàn)，而不用等待區(qū)塊生成完畢或者確認。這樣可以避免礦池運營者幕后操縱。這種方法減少了礦工的風險，但將風險轉(zhuǎn)移給了礦池的運營者。運營者可以收取手續(xù)費來彌補這些風險可能造成的損失。

3、 Luke-Jr方式：該方式借用了其他方式的長處，如Slush方式一樣，礦工需要提供工作證明來獲得shares，如puddinpop方式一樣，當區(qū)塊生成時馬上進行支付。但是不象之前的方式，針對一個區(qū)塊的shares，會被再次利用于生成下一個區(qū)塊。為了區(qū)分一下參與礦工的交易傳輸費用，只有當?shù)V工的余額超過1BTC時才進行支付。如果沒有達到1BTC，那么將在下一個區(qū)塊生成時進行累計。如果礦工在一周內(nèi)沒有提供一個share，那么礦池會將剩下的余額進行支付，不管余額是多少。

4、 Triplemining方式：該方式是將一些中等大小礦池的計算力合并起來，然后將獲得獎勵的1%按照各個礦池計算力的比例分發(fā)給礦池運營者。

5、 P2Pool方式：P2Pool的挖礦節(jié)點工作在類似比特幣區(qū)塊鏈的一種shares鏈上。由于沒有中心，所以也不會受到DoS攻擊。和其他現(xiàn)有的礦池技術都不一樣—每個節(jié)點工作的區(qū)塊，都包括支付給前期shares的所有者以及該節(jié)點自己的比特幣。99%的獎勵（50BTC+交易費用）會平均分給礦工，另外0.5%會獎勵給生成區(qū)塊的人。

6、Puddinpop方式：一種使用“元哈?！奔夹g的方式，使用特定的puddinpop挖礦軟件，現(xiàn)在沒有礦池用這種方式。

目前使用較多的方式為Pay-Per-Share，如deepbit.net和btcguild.com等均支持PPS，礦工使用起來也比較方便。

但從去中心化的角度來說，還是推薦P2Pool，避免了DoS攻擊的同時，也防止個別礦池擁有超大的計算力而對比特幣網(wǎng)絡造成威脅。

如何存儲比特幣

怎么存儲你的比特幣？這是每一個比特幣用戶必須面對的一個重要問題。比特幣讓你有更多的自由與權力去控制你的錢。但是如果你一不小心就可能帶來災難性的損失。如果您選擇保持完全獨自的控制你的比特幣，那就沒有人能阻止你做一些愚蠢的事，有沒有人來為你的錯誤買單。不會有Bitcoin的公司來電，并嘗試確認你的合法擁有者的地址，這樣他們也就不可能將丟失的比特幣歸還。但是，現(xiàn)在有基于Bitcoin創(chuàng)建的友好及安全的服務，或者中間方案，可以讓用戶免去自己操作wallets的風險。

在線錢包

在線錢包是迄今為止最簡單的方式，可以從任何計算機訪問你的比特幣。但是在錢包服務商需要有足夠的可信度。目前在線錢包主要有幾個選擇：

Instawallet

Instawallet是迄今為止設置最簡單的在線錢包。當你去instawallet.org，將被重定向到一個隨機URL頁面，它綁定Bitcoin的地址。只要你能安全地存儲URL，發(fā)送到該地址的所有比特幣將出現(xiàn)在你的賬戶中，你可以使用它們。這項服務的主要缺點是安全性不好—如果任何人訪問你的計算機，他們可以通過瀏覽器的歷史記錄來訪問你的錢包。使用瀏覽器的隱私瀏覽模式是一個可能降低安全隱患的方式，但是這需要將URL存儲在其他地方。但是你可以使用加密錢包或者記住其他在線錢包的賬號、密碼來取代它。這個在線錢包可非常方便的處理小的金額，即使是它的作者也不建議在這里存儲任何大金額的資金。

Paytunia

Paytunia雖然擁有一個非常簡約和易于使用的界面 ，但是比Instawallet的復雜性和安全性方面都更強。注冊Paytunia和大多數(shù)其他網(wǎng)站一樣簡單，輸入用戶名，密碼，然后電子郵件確認，就大功告成了。Paytunia還提供了一個集成的iPhone和Android移動應用程序。如果你不知道收款人的比特幣地址，通過Paytunia可以選擇發(fā)送比特幣到他的電子郵件地址。

Blockchain

Blockchain是一個在線錢包和桌面客戶端之間的混合軟件方案，可以提供更高的安全性。不像alternatives，Blockchain是通過存儲你的錢包的密匙和運行所必需的代碼解密你的錢包并在瀏覽器上登錄交易，所以Blockchain沒有辦法訪問您的資金。客戶端還提供了可以下載和備份你錢包到你的計算機，或印刷在紙張上。除此之外Blockchain提供了一些高級功能。如果已經(jīng)創(chuàng)建了的密碼，可以將其導入到Blockchain，等于將你的錢包備份在你的大腦中。它還采用了先進的離線模式，讓你在沒有網(wǎng)絡連接下使用離線的錢包，可以簽名交易，無論通過印刷或記憶。當然，Blockchain也為iPhone和Android提供了自己的集成的移動應用程序。

桌面客戶端

桌面客戶端是你下載到計算機上的簡單的軟件程序。他們提供了更高的安全性和控制，但是需要復雜的設置。有三個主要的客戶選擇。

標準Bitcoin的客戶端，由于它的創(chuàng)造者是中本聰，也被稱為聰客戶端。這是第一個Bitcoin的客戶端，并不斷改進。客戶端是一個完全的Bitcoin的網(wǎng)絡節(jié)點，這意味著它可以連接到其他節(jié)點，既它能挖礦 ，也能幫助驗證和存儲交易信息。正因為如此，當安裝完后必須下載整個（目前約7G）的區(qū)塊鏈，這會占用幾個小時的時間，并且每次啟動客戶端后，也需要幾分鐘的同步時間。你的私鑰，經(jīng)過數(shù)學計算的數(shù)據(jù)，使你可以使用存儲在wallet.dat比特幣地址里面的BTC?？蛻舳颂峁┦欠窦用躻allet.dat的選項?？蛻舳擞葿itcoin的社區(qū)成員編寫，開發(fā)過程是迄今為止最嚴密的審議和監(jiān)督，因此它是最值得信賴的。它的特點是比較基本的，允許你創(chuàng)建地址來接收比特幣，并將其發(fā)送到任何地址。

Armory是目前最先進的Bitcoin的客戶端，它提供了一系列的功能，有的甚至比Blockchain還強大。除了任何Bitcoin的客戶端都具有的標準功能外，它可以管理多個錢包，管理錢包加密，導入私鑰，離線交易，甚至有一個功能，可以讓你使用你的Bitcoin的地址作為公鑰來對您的消息進行簽名，使您可以創(chuàng)建任何人都可以驗證的消息，并且不能篡改或偽造。但是你需要為享受這些便利支付軟件使用費用。軍械庫客戶端沒有自己的網(wǎng)絡功能，需要標準客戶端在底層運行。它需要和標準客戶端一起運行，至少需要2GB的RAM ，因此在配置較差的的計算機上運行比較困難。

Electrum是一個輕量級的桌面客戶端，這意味著它不會下載完整的blockchain。相反，它需要服務器上做大量的工作。它允許您發(fā)送和接收比特幣，但也有一些先進的功能：它可以從一個地址確定性產(chǎn)生的錢包，它提供了自己的離線交易簽名功能。但是這些高級功能使用起來比較困難，因為它們只能通過命令行操作。

移動錢包

移動錢包介于在線和桌面客戶端的之間，提供了相同的桌面客戶端的功能，但也有一些不同的功能：先進的交易簽名，可以通過掃描一個QR代碼來獲取接收地址并發(fā)送，當然你自己也能創(chuàng)造這樣的QR碼。

Paytunia的移動錢包與桌面客戶端提供相同的功能，允許您發(fā)送比特幣到一個比特幣地址或電子郵件地址；并給你一個地址，通過這個地址，可以接收比特幣。當然它也利用便利的移動特性，可以掃描和發(fā)送到一個QR碼的編碼地址和創(chuàng)建自己的QR碼。

Blockchain的移動錢包是類似于桌面的錢包，但它只是提供了簡化的接口用于接收和發(fā)送比特幣。它也提供了QR碼掃描和創(chuàng)建功能。和其他主要移動錢包一樣，它有固定的錢包，里面有一個PIN選項，但此功能是很難找到的—它需要從Blockchain的桌面瀏覽器界面中添加第二個密碼。此外，目前需要PIN碼以及桌面計算機上的第二個密碼才能訪問你的手機客戶端。這導致用戶選擇空的密碼，而很多人可能會設置兩個相同的密碼。無論如何，它的主要優(yōu)點是其桌面錢包被集成，允許您從兩個不同應用程序的錢包中發(fā)送資金。

Bitcoin Spinner是一個獨立的客戶端錢包，因此并不需要使用任何類型的賬戶來保存您的私鑰，而你的私鑰就保存在設備上。您可以選擇 base-58格式的純文本或一個QR碼來備份你的私鑰，并強烈建議用戶這樣做；否則你手機上的數(shù)據(jù)一旦丟失就意味著您失去了您的資金。當然，它也包含了標準的QR碼發(fā)送和接收功能。

離線錢包

比特幣官方客戶端從0.4.0版本開始支持錢包加密。加密的錢包在每次付款的時候，都會提示您輸入密碼。如果密碼錯誤，客戶端會拒絕付款。如果用最早備份的錢包（wallet.dat）替換回來，還是一樣可以正常交易。考慮到比特幣的原理應該也可得出結論，只要有私鑰（錢包）存在，就可以證明你是這個錢包的合法擁有者，不管對這個錢包（核心就是某個地址對應的私鑰）是進行了加密還是刪除，都不能否定它。備份比特幣錢包時，還需注意由于比特幣支付找零機制的存在（比如把一個完整的100btc中的50btc發(fā)送給某個地址，系統(tǒng)會發(fā)送其中的50btc到對方的地址，并退回50btc到你客戶端的一個新地址上，這個地址不會直接顯示在你的地址列表中），每發(fā)送了100次比特幣給其它地址或者使用了100個不同的地址接收比特幣后，請重新備份錢包，否則后面交易退回的和接收到的比特幣會永久丟失。除了給錢包加密外，用戶還可以自行生成離線的紙錢包和腦錢包。

為了確保絕對安全，Armory客戶端將錢包和客戶端進行分離，離線客戶端內(nèi)的錢包被嚴格地加密保護起來。在線客戶端如果需要支付比特幣，需要由掌握離線錢包的電腦進行簽署，再通過在線客戶端進行廣播。

Blockchain.info雖然是在線錢包服務，但是每個用戶的私鑰都通過Java虛擬機在用戶的網(wǎng)頁瀏覽器內(nèi)進行加密，blockchain.info只儲存加密后的密鑰文件。這樣用戶不必信任Blockchain.info的管理員，就可以放心將私鑰交給他人管理。

騙局？

比特幣曾經(jīng)被指控為“龐氏騙局”，因為比特幣的匯率在不斷地上漲，而早期的比特幣用戶挖礦較為容易。比特幣是一個龐氏騙局？比特幣的用戶用普通貨幣買入比特幣，而如果想要變現(xiàn)比特幣，就必須要有其他的用戶愿意購買比特幣，也就是說，要有新的比特幣需求不斷出現(xiàn)。對于很多人而言，這看上去非常像一個龐氏騙局。龐氏騙局是層壓式推銷方式的一種，參與者要先付一筆錢作為入會代價，而所賺的錢是來自其他新加入的參加者，而非公司本身透過業(yè)務所賺的錢。投資者通過吸引新的投資者加入付錢，以支付上線投資者，通常在短時間內(nèi)獲得回報。但隨著更多人加入，資金流入不足，騙局泡沫爆破時，最下線的投資者便會蒙受金錢損失。龐氏騙局是指用新進入投資者的資金，為早期投資者支付收益。龐氏騙局的發(fā)起者通常都向新投資者承諾高收益、低風險。在很多龐氏騙局中，騙子努力地誘導新投資者進入，以便向早期的投資人支付收益，并用于自身的消費，而這些錢很少進行真實的投資。

比特幣與之完全不同。至少理論上如此。比特幣沒有一個組織者掌握著用戶的錢然后消失不見。比特幣的用戶自發(fā)地進行交易，幾乎完全沒有中介機構的存在，沒有任何人可以直接從比特幣不斷擴大的人群中直接獲利，除非匯率上漲。（而通過匯率上漲獲利，和其他外匯投資沒有太大區(qū)別。）而礦工獲得的比特幣，也是為了激勵他們處理比特幣交易，以維持比特幣的安全。雖然很多投資者試圖通過比特幣價格波動來進行獲利，但是這并不是比特幣設計的目的，比特幣本身只是一種支付系統(tǒng)。而比特幣的核心開發(fā)人員，也一再明確地強調(diào)比特幣只是一個“實驗性”的項目，并反復提示投資比特幣的風險。隨著網(wǎng)絡購物的普及，我們已經(jīng)非常習慣使用網(wǎng)銀來進行在線支付。與以往的購物方式不同的是，當我們在網(wǎng)絡上買東西的時候，我們花出去的雖然仍舊是不同數(shù)量的貨幣，但是這些貨幣只是以數(shù)字方式顯示在我們以及對方的賬戶中，交易中沒有一張貨幣從買家的手中送出，賣家在自己的錢包中也不會看見鈔票變多。真實的貨幣實際上存在銀行，因為我們相信貨幣在銀行并且可以在需要的時候可以支付、提取，所以人們才會使用網(wǎng)絡（電子）銀行。

人們能夠一直知道銀行安全保存的金錢里面有多少是他們的，并且，他們信任他們在銀行賬單上和他們電腦屏幕上看到的金錢數(shù)量，他們?nèi)魏螘r候可以從銀行得到的相應的鈔票。他們確信，他們能夠像接受紙幣一樣接受這些數(shù)字。想一想，這似乎跟紙幣剛剛面世時候的遭遇一樣，人們接受這些數(shù)字就像當初人們像接受金銀一樣接受紙幣。

盡管如此，事實上，電腦的使用并沒有改變這種系統(tǒng)的結構，這種結構基于一個中心權威機構（銀行）負責保存用戶賬戶信息。每個人不得不依靠這個權威機構的誠實（比如，說到他們總共保管了多少金錢，或者至少保持多少紙幣可供所有著可用）。同樣，每個人不得不在這個機構提供他/她的真實姓名來認證他們的身份，從而被允許取回他們的鈔票或者轉(zhuǎn)賬給別人。

而比特幣是一個可以自由轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)，它使用一種類似在線銀行接口的方式，不過是匿名的并且不需要依賴一個中心權威機構來決定真?zhèn)?。這些比特幣需要消耗真實的資源（GPU時間和電力）來生產(chǎn)，所以它被看做是有價值的。各種貨幣發(fā)行制度都曾以某種方式規(guī)定了中央銀行的黃金準備數(shù)量，但由于經(jīng)濟制度中的矛盾，經(jīng)濟活動規(guī)模的迅猛擴張，黃金準備占銀行券發(fā)行總額的比例普遍銳減。貨幣發(fā)行制度過于依賴黃金準備，銀行券的穩(wěn)定只有依靠與黃金兌現(xiàn)來保障，必然導致貨幣流通數(shù)量不足，中央銀行集中的黃金準備也無法應付劇烈波動的經(jīng)濟貨幣需求。因此，從1929至1933年世界經(jīng)濟危機以來，各國普遍實行不兌現(xiàn)的信用貨幣制度。這種信用貨幣形式上仍是銀行券，但其實質(zhì)已接近紙幣，黃金已退出流通，信用貨幣不僅不能與黃金兌換，而且已不用黃金作為發(fā)行準備。既然貨幣的背后不再是黃金，那么創(chuàng)造比特幣所消耗的資源，就像我們在現(xiàn)實中挖金礦差不多，付出一些、得到一些。比特幣是由對等網(wǎng)絡P2P的節(jié)點，在完成一個特定數(shù)學問題計算之后生產(chǎn)出的。這些數(shù)學計算需要相當?shù)倪\算能力才能完成，并能夠通過生成有效運算工作的證明來檢驗。在比特幣網(wǎng)絡中運算難度可以自動調(diào)節(jié)，在最初的四年里會有10，500，000比特幣被制造出來，這個數(shù)值每四年減半，所以在第四到第八年中會有5，250，000比特幣被制造，在第8到第12年中會生產(chǎn)2，625，000比特幣，以此類推。因此最終比特幣的數(shù)額會無限趨近于21，000，000比特幣。

技術上講，目前的數(shù)據(jù)結構下，一個比特幣可以被分區(qū)到8位小數(shù)，所以0.00000001BTC是目前的最小單位。如果將來有需要的話，再考慮更小的分區(qū)單位。即使比特幣的允許精度從目前的8位小數(shù)擴展，最終流通中的比特幣將總是略低于2100萬（假定其他參數(shù)不變）。

系統(tǒng)運行內(nèi)建的機制會在平均大約每10分鐘確認一個區(qū)塊（block）。參與制造新比特幣的人數(shù)變動，新比特幣制造的難度也隨之變動，這是將整個分布式網(wǎng)絡作為一個整體來分析，分析的依據(jù)是之前2016個區(qū)塊的制作時間。因此制造的難度與一定時間內(nèi)全網(wǎng)投入制作工作的平均運算能力相關。單一個體“發(fā)現(xiàn)”新區(qū)塊的可能性是創(chuàng)建在他的計算能力與全網(wǎng)計算能力的綜合比較之上的。

區(qū)塊的總數(shù)乘以每個區(qū)塊的比特幣值就是現(xiàn)存的比特幣總數(shù)。每個區(qū)塊的幣值在最初的210，000個區(qū)塊中是50BTC，之后210，000區(qū)塊是每區(qū)塊25BTC，然后是12.5BTC、6.25BTC，以此類推。最后一個產(chǎn)出比特幣的區(qū)塊將是#6，929，999號區(qū)塊，這大約會在公元2140年前后發(fā)生。屆時流通中比特幣的總數(shù)將恒定維持在20999999.9769BTC。生產(chǎn)的獎勵會從0.00000001BTC變?yōu)?，然后將不再有新的比特幣被生產(chǎn)出來。

如何使用比特幣

既然比特幣目前看上去不像個騙局，那么就讓我們來看看比特幣到底可以為我們做些什么。除了挖點比特幣作為自己的養(yǎng)老基金以外，目前比特幣最好的消息來自eBay。eBay CEO約翰·多納霍（John Donahoe）接受媒體采訪時表示，這家電子商務巨頭正在探索各種方式，希望將比特幣整合到PayPal支付網(wǎng)絡中。

和在銀行開立賬戶一樣，比特幣里的對應概念為地址。每個人都可以有1個或若干個地址，該地址用來付賬和收錢。每個地址都是一串以1開頭的字符串，一個比特幣賬戶由一對公鑰和私鑰唯一確定，要保存賬戶，只需要保存好私鑰文件即可。雖然使用bitcoin的軟件可以看到當前賬戶的余額，但和銀行不一樣，并沒有一個地方維護每個地址的賬面余額，它只能通過所有歷史交易記錄去實時推算賬戶余額。簡單的說就是銀行賬戶不一樣的地方在于，銀行會保存所有的交易記錄和維護各個賬戶的賬面余額，而bitcoin的交易記錄則由整個P2P網(wǎng)絡通過事先約定的協(xié)議共同維護。

當我與某人達成了交易，需要從地址A（自己的賬戶）向?qū)Ψ降牡刂稡付賬時，付賬額為X，此時雙方將向各個網(wǎng)絡節(jié)點公告交易信息，告訴地址A向地址B付賬，付賬額為X。為了防止有第三方偽造該交易信息，該交易信息將使用地址A的私鑰進行加密，此時接受到該交易信息的網(wǎng)絡節(jié)點可以使用地址A的公鑰進行驗證該交易信息的確由A發(fā)出。當然交易軟件會幫我們做這些事情，我們只需要在軟件中輸入相關參數(shù)即可。

那么網(wǎng)絡節(jié)點收到交易信息后會做什么？歷史上發(fā)生過的所有交易信息分為兩類，一類為"驗證過"的交易信息，即已經(jīng)被驗證過的交易信息，它保存在一連串的“blocks”里面。每個"block"的信息為前一個"bock"的ID（每個block的ID為該block的HASH碼）和新增的交易信息（參見一個實際的block）。另外一類指那些還"未驗證"的交易信息，上面剛剛付賬的交易信息就屬于此類。

當一個網(wǎng)絡節(jié)點接收到新的未驗證的交易信息之后（可能不止一條），由于該節(jié)點保存了歷史上所有的交易信息，它可以推算中在當時每個地址的賬面余額，從而可以推算出該交易信息是否有效，即付款的賬戶里是否有足夠余額。在剔除掉無效的交易信息后，它首先取出最后一個"block"的ID，然后將這些未驗證的交易信息和該ID組合在一起，再加上一個驗證碼，形成一個新的“block”。

上面構建一個新的block需要大量的計算工作，因為它需要計算驗證碼，使得上面的組合成為一個block，即該block的HASH碼的前若干位為1。目前需要前13位為1（大致如此，不確定具體方式），這意味著如果通過枚舉法生成block的話，平均枚舉次數(shù)為1613。使用CPU資源生成block被稱為“挖金礦”，因為生產(chǎn)該block將得到一定的獎勵，該獎勵信息已經(jīng)被包含在這個block里面。

當一個網(wǎng)絡節(jié)點生成一個新的block時，它將廣播給其它的網(wǎng)絡節(jié)點。但這個網(wǎng)絡block并不一定會被網(wǎng)絡接受，因為有可能有別的網(wǎng)絡節(jié)點更早生產(chǎn)出了block，只有最早產(chǎn)生的那個block或者后續(xù)block最多的那個block有效，其余block不再作為下一個block的初始block。

當該筆支付信息分發(fā)到網(wǎng)絡節(jié)點后，網(wǎng)絡節(jié)點開始計算該交易是否有效（即賬戶余額是否足夠支付），并試圖生成包含該筆交易信息的blocks。當累計有6個blocks（1個直接blocks和5個后續(xù)blocks）包含該筆交易信息時，該交易信息被認為“驗證過”，從而該交易被正式確認，對方可確認支付成功。

一個可能的問題為，我將地址A里面的余額都支付給地址B，同時又支付給地址C，如果只驗證單比交易都是有效的。此時，我的作弊的方式為在真相大白之前產(chǎn)生6個僅包括B的block發(fā)給B，以及產(chǎn)生6個僅包含C的block發(fā)給C。由于我產(chǎn)生block所需要的CPU時間非常長，與全網(wǎng)絡相比，這樣作弊成功的概率微乎其微。

從上面描述可以看出，為了讓交易信息有效，需要網(wǎng)絡節(jié)點生成1個和5個后續(xù)block包含該交易信息，并且這樣的block生成非常耗費CPU。那怎么樣讓其它網(wǎng)絡節(jié)點盡快幫忙生產(chǎn)block呢？答案很簡單，協(xié)議規(guī)定對生產(chǎn)出block的地址獎勵BTC，以及交易雙方承諾的手續(xù)費。目前生產(chǎn)出一個block的獎勵為50BTC，未來每隔四年減半，比如2013年到2016年之間獎勵為25BTC。

那么我剛完成的這個交易是匿名的么？是，也不是。所有BITCOIN的交易都是可見的，我們可以查到每個賬戶的所有交易記錄，比如我的。但與銀行貨幣體系不一樣的地方在于，每個人的賬戶本身是匿名的，并且每個人可以開很多個賬戶。總的說來，所謂的匿名性沒有宣稱的那么好。bitcoin用來做黑市交易還有一個好處，它無法凍結。即便警方追蹤到了某個bitcoin地址，除非根據(jù)網(wǎng)絡地址追蹤到交易所使用的電腦，否則還是毫無辦法。

那么我現(xiàn)在如果收取了比特幣，它會保值么？一般來說，在交易活動相當?shù)那闆r下，貨幣的價值反比于貨幣的發(fā)行量。不像傳統(tǒng)貨幣市場，央行可以決定貨幣發(fā)行量，bitcoin里沒有一個中央的發(fā)行機構。只有通過生產(chǎn)block，才能獲得一定數(shù)量的比特幣。由于比特幣總量是一定的，理論上比特幣不會貶值。但是要相信這世界上投機商人的力量，黃金都能貶值，更何況比特幣。順便問一下，您股票解套了么？與股票相比，比特幣目前價格只比峰值低50%，還算可以吧？

有個故事是這樣的。2010年5月21日，一位昵稱為 laszlo 的人在論壇上發(fā)帖，想出售10000比特幣，要價50美元。但是，沒有人買。不過，有人表示，愿意用價值25美元的比薩餅優(yōu)惠券換這10000比特幣。Laszlo答應了。如今（2013年5月）市價，10000比特幣大概可以兌換 800萬人民幣。哦，價值800萬的披薩。

如何做一個有效率的礦工

花費最少的時間來挖掘更多的財寶是每個礦工的終極夢想。就像魔獸中不是每鋤頭下去都能冒出奧術水晶一樣，我們現(xiàn)在根本別想指望在短短幾天就能夠挖出一個比特幣。

目前比特幣的主要挖礦方式有三種，其一就是大家普遍使用的顯卡挖礦，其次是FPGA礦機，最后是計算效率最高的ASIC礦機。

使用顯示卡挖礦，我們首先需要確定的是你機器里安裝的是一塊AMD顯示芯片的顯卡。如果你不幸用的是NVIDIA芯片顯示卡，那么忘記挖礦這個概念吧。根據(jù)維基百科的解釋，就GPU構架來講， AMD顯卡的ALU單元比NVIDIA卡多得多。在這點上，A卡要快上2-3倍。挖礦算法是基于SHA-256的，這個算法會有大量的位操作“right-rotate”，對于這個操作，A卡原生只需要1個硬件指令，而N卡需要用3個硬件指令來模擬。在這點上，A卡又要快上1.7倍。所以在挖礦運算上，A卡的性能要比N卡快上3-5倍。

一有適當?shù)睦麧?，資本就會非常膽壯起來。只要有10%的利潤，它就會到處被人使用；有20%，就會活潑起來；有50%，就會引起積極的冒險； 有100%，就會使人不顧一切法律；有 300%，就會使人不怕犯罪，甚至不怕絞首的危險。

資本論第一卷總結的真理放在比特幣世界同樣適用。比特幣的市場表現(xiàn)逐漸的吸引了更多的早期玩家的加入。瘋狂的升值，讓大家不在像以前那么淡定，也有人開始研究如何挖掘到更多的比特幣。比特幣設計之初，就決定了每天比特幣的總產(chǎn)量是有限的。你的運算能力越強大，獲取比特幣的概率就越大。這是一個充分競爭的自由市場。人們八仙過海，各顯神通，用盡各種手段，提升自己的運算能力，以期挖出更多的比特幣：黑客們，通過深埋地下的病毒木馬，控制了大量計算機組成僵尸網(wǎng)絡，來挖礦獲取暴利；正道的Hacker們則研究發(fā)現(xiàn)，比特幣挖礦所依賴的SHA-256哈希值運算，GPU（也就是顯卡）的計算速度比CPU高成百甚至上千倍。然后，中國人來了。時至今日，也就是到2013年5月31日，在中國一共有85220個比特幣節(jié)點，我們又一次站到了世界的巔峰。此時美國節(jié)點數(shù)為75258、德國30395。

為什么CPU和GPU在挖掘比特幣的時候存在非常巨大的差距？

CPU（中央處理單元）是計算機的主要執(zhí)行器件，根據(jù)程序代碼來控制其他所有元件的運作。有的計算機擁有多個CPU，有的CPU擁有多核（這類似于多個CPU集成到一個物理封裝上）。CPU通常是插在計算機主板上的可拆裝部件，在上部有較大的金屬散熱片或風扇。

GPU（圖形處理單元）是計算機視頻渲染系統(tǒng)的一部分。很多時候GPU位于一塊單獨的電路板（也就是視頻卡）供插入主板使用，GPU的典型功能是協(xié)助渲染三維圖像以及處理視覺效果。也有很多電腦沒有GPU，GPU不是必需的，不過在現(xiàn)代的電腦上GPU近似于標準配置，因為現(xiàn)在新的操作系統(tǒng)支持依靠GPU處理的增強視覺效果。例如Windows 7的半透明窗口，或Mac OS X圖標在鼠標指針附近的凸起效果，這都是GPU的功勞。

GPU類似于CPU，但是它們內(nèi)部的重要區(qū)別是各自適應自己的特殊專有任務，這些差異使得使用GPU進行比特幣挖掘更為有利。一個典型的CPU核心可以在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行4個32位的指令（使用128位的SSE指令），而類似于AMD Radeo HD 5970這樣的GPU可以每周期執(zhí)行3200個32位指令（使用它的3200個算術邏輯單元或稱流處理器）。這就是800倍于CPU的指令執(zhí)行速度。截至2011年，最快的CPU擁有6核、8核或12核，以及多少高一點的時鐘頻率（2000-3000MHz ，而Radeon HD 5970是725MHz），但是這遠遠不足以彌補速度上的巨大差異。

CPU如同執(zhí)行長官，它被設計為通過軟件的操控作出決定，CPU能進行所有種類的數(shù)學運算，在每一個CPU里都有一個或多個算術邏輯單元（ALU），CPU同樣非常適于快速的任務切換與邏輯判斷。CPU也要處理其他的復雜事務，諸如不同程序間的優(yōu)先級設定，向后兼容舊有代碼等等。

GPU類似于勞工，GPU雖然也能做數(shù)學運算，但是它最主要的設計用途是進行視覺圖形處理而不是執(zhí)行者的角色。圖形處理是大量的重復任務，因為它被安排對屏幕上大量的像素進行處理，為了更有效率的運算，圖形處理器的巨大優(yōu)勢在于執(zhí)行大量重復勞動，而不是快速的任務切換。GPU擁有大量的算術邏輯單元，數(shù)量遠遠超過CPU，這使得它在執(zhí)行大批量的重復算術運算時遠遠勝于CPU。

一個形象的比喻是CPU如同一小組快速執(zhí)行任務的精兵良將，GPU如同一大群相對遲緩的笨人，他們單個看上去并不那么精干快捷，但是被訓練去做大量的重復勞動，而在整體的角度上可能就會更有效率。

GPU的算術邏輯單元ALU被分區(qū)為多組，每一組算術邏輯單元共享管理，這樣組內(nèi)成員就完成進行不同的任務，他們彼此協(xié)作集群完成那些單一環(huán)節(jié)變化很小的任務。比特幣挖掘的背后是重復嘗試Hash（散列）運算，這就是非常適合GPU的重復勞動，每一次運算嘗試只改變被散列數(shù)據(jù)的一個數(shù)字。

AMD Radeon HD 5970為例，它有3200個流處理器，這可以理解成是3200個很笨的處理單元被訓練用于大量重復勞動而不用做決策工作來打斷工作流。這些處理單元構建于群組內(nèi)，5970使用VLIW-5架構，也就相當于這3200個流處理器事實上是640個核，每個核能在一個時鐘周期內(nèi)處理5條指令。NVIDIA把這些核稱為Cuba Cores，但他們不是VLIW，這意味著他們單位周期內(nèi)的運算能力低些。這也是為什么僅僅比較顯卡的核數(shù)來判定性能是不準確的原因，也是為什么NVIDIA在做SHA-256 hash的時候落后ATI這么多的原因。

算術邏輯單元ALU決定了比特幣挖掘的效率，可用的ALU數(shù)目對最終的散列輸出結果有直接影響。這就是為什么GPU在挖掘比特幣的時候會比CPU高效很多的原因，因為比特幣挖掘不需要CPU那樣的決策任務，而只是重復的數(shù)學運算，比特幣挖掘中唯一的決策任務是求證“我是否擁有一個有效的區(qū)塊？”因此這樣的任務很適合GPU完成。

起初，AMD為GPU設計了很多在相對低的時鐘頻率上（通常是1120-3200個算術邏輯單元運行于626-900MHz）運行的簡單ALU填充器（VLIW架構），而Nvidia的微處理器架構包含相對少一些更復雜的算術邏輯單元，通過在更高的渲染時鐘頻率上（通常是448-1024個算術邏輯單元運行于1150-1544MHz）運行來補償總體效率。因為VLIW和非VLIW架構的差異，NVIDIA每個ALU多占用更多面積的空間，這樣每個芯片里的ALU數(shù)量就更低，比AMD更早地觸及頻率上的性能瓶頸。這在AMD那里就體現(xiàn)為單個ALU的運行優(yōu)勢：

AMD Radeon HD 6990： 3072 ALUs x 830 MHz = 2550 billion 32位指令/秒

NVIDIA GTX 590： 1024 ALUs x 1214 MHz = 1243 billion 32位指令/秒

這大致表現(xiàn)AMD和NVIDIA的GPU在全線產(chǎn)品上存在的2倍-3倍性能差異，這在跟ALU相關的GPU運算中表現(xiàn)明顯，例如比特幣挖掘、密碼暴力破解等等。

此外，推薦使用AMD GPU的另一個原因在于挖掘算法基于SHA-256，它大量進行32位整數(shù)循環(huán)右移運算，這一操作在AMD GPU那里可以通過單一硬件指令實現(xiàn)，而在NVIDIA GPU那里需要三步硬件指令來模擬（2移+1加），僅這一條就為AMD帶來額外的1.7倍運算效率優(yōu)勢（大約1900指令來執(zhí)行SHA-256壓縮操作，而不是NVIDIA的大約3250指令）。

專業(yè)礦機

目前的礦機焦點集中在ASIC礦機上。我們可以在市面上買到的是蝴蝶礦機，雖然跳票了很久，但是已經(jīng)開始按照訂單順序發(fā)貨。5G速度的蝴蝶礦機價格在274美元，這就意味著當蝴蝶礦機全面發(fā)貨以后，挖礦的難度會進一步提升。

淘寶上可以買到的專業(yè)礦機主要集中在FPGA礦機，其速度從200-400M左右，可以疊加使用。其優(yōu)勢在于功耗較低，但是在ASIC浪潮來臨之際，再投資買FPGA礦機就有些不明智了。