淺析比特幣的設(shè)計(jì)初衷、實(shí)現(xiàn)原理和交易跟蹤
本文的目標(biāo)是使讀者對(duì)比特幣有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，對(duì)讀者的技術(shù)水平不作要求。
與本文相關(guān)的內(nèi)容有：
“比特幣被保存在數(shù)字錢包中”，“區(qū)塊鏈技術(shù)可以被用于傳遞資金”。類似這樣的內(nèi)容越來越多的出現(xiàn)在了大眾媒體上。對(duì)于一般人來說，這些內(nèi)容似乎復(fù)雜難懂，甚至?xí)纬烧`導(dǎo)。閱讀本文可以幫助你自如的參與到有關(guān)比特幣的話題之中，而不再是一個(gè)”不明覺厲“的聽眾。
比特幣簡介
盡管人們稱比特幣為去中心化的數(shù)字貨幣，但我更愿意將其形容為一種 數(shù)字資產(chǎn)。對(duì)于一種陌生的貨幣，人們總會(huì)想知道其依托的政府，以及設(shè)定其利率的機(jī)構(gòu)是什么。但要理解比特幣，第一步就是拋開這些有關(guān)”貨幣“的成見。
作為一種數(shù)字資產(chǎn)，你可以購買，擁有，或者轉(zhuǎn)讓比特幣。目前（2015年9月）已經(jīng)產(chǎn)生了約1400萬個(gè)比特幣。比特幣以每10分鐘25個(gè)的速度增加，最大限額為2100萬個(gè)。按照這個(gè)速度，最后一個(gè)比特幣將會(huì)在2139年末產(chǎn)生。
通常，比特幣賬戶發(fā)起一筆交易后，在幾秒鐘內(nèi)就能收到來自全球范圍內(nèi)的確認(rèn)，大約一小時(shí)后這筆交易就可以被認(rèn)為是安全完成了。比特幣有相應(yīng)的價(jià)格（通常以美元為單位，但也可以換算為其他任何東西）。與石油和黃金類似，這一價(jià)格是由比特幣交易所中的市場(chǎng)供求關(guān)系決定的。
比特幣的設(shè)計(jì)初衷
2008年，中本聰發(fā)布了比特幣白皮書，其中關(guān)于比特幣的定義是：
一種基于P2P技術(shù)的電子現(xiàn)金，允許支付款項(xiàng)通過網(wǎng)絡(luò)直接轉(zhuǎn)讓到目標(biāo)賬戶，而不必經(jīng)由第三方金融機(jī)構(gòu)操作。
所以，電子現(xiàn)金的意義就是：它是一種無記名資產(chǎn)，就像你口袋里的現(xiàn)金一樣，你可以隨意使用它而不需要得到第三方的許可。
在比特幣之前，并沒有嚴(yán)格意義上的電子現(xiàn)金：盡管資金在銀行或 Paypal 等金融機(jī)構(gòu)中以數(shù)字的形式存儲(chǔ)，但我們必須遵守這些機(jī)構(gòu)的條款才能設(shè)立賬戶，轉(zhuǎn)移資金也必須通過這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
為什么要使用比特幣？
我認(rèn)為比特幣和國際上承認(rèn)的其他貨幣類似，只不過它依托的是互聯(lián)網(wǎng)，而不是任何具體的地理位置。換句話說：如果互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)國家，比特幣就是它的貨幣。這是我們第一次擁有完全數(shù)字化的資產(chǎn)，它不依托于任何機(jī)構(gòu)，任何人都可以向現(xiàn)金那樣簡單的使用它。
比特幣交易
比特幣可以無視地理位置或者國境的限制進(jìn)行交易 。比特幣支付速度相對(duì)較快 - 初步確認(rèn)可以在幾秒鐘內(nèi)完成，并在大約一小時(shí)內(nèi)得到”清算“。在正常金融體系缺失的情況下，比特幣不失為經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行價(jià)值交換的一種有效手段。
潛在使用場(chǎng)景
由于傳統(tǒng)的實(shí)體銀行天然帶有成本壓力，因此對(duì)于某些地區(qū)，它們不會(huì)提供足夠的金融服務(wù)。此時(shí)比特幣就可以成為一種有效的補(bǔ)充手段。此外，一些國際交易可能存在較大風(fēng)險(xiǎn)，或者需要較長時(shí)間（通?？蛇_(dá)數(shù)日），而且還需要人工手續(xù)和繳納稅金。使用比特幣則可以避免這些煩惱。 有些人在銷售數(shù)字商品時(shí)可能希望使用數(shù)字貨幣。比特幣也可用于小額交易場(chǎng)景（數(shù)額對(duì)應(yīng)人民幣在”分“的級(jí)別），當(dāng)前基于信用卡的收費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)于這種情況的處理不夠簡單。當(dāng)然還有更多的用途等待我們發(fā)現(xiàn)。
價(jià)格波動(dòng)
就像其他貨幣一樣，比特幣的價(jià)格也會(huì)波動(dòng)。比起其他貨幣，比特幣的價(jià)格波動(dòng)相當(dāng)大（盡管波動(dòng)率在下降）。因此如果你用當(dāng)?shù)刎泿艁碛?jì)算你的財(cái)富，購買比特幣本質(zhì)上是一場(chǎng)對(duì)其未來價(jià)格變化的賭局。你可以在Tradeblock的網(wǎng)站上看到歷史價(jià)格曲線。
貨幣兌換
和其他貨幣類似，假如你想把手上的貨幣（比如說英鎊）兌換成比特幣，你必須找到一個(gè)賣家和你交易。顯然這一過程伴隨著額外支出：有時(shí)候它們以手續(xù)費(fèi)的形式出現(xiàn)；也可能直接被計(jì)入了兌換價(jià)格之中。隨著時(shí)間的推移，比特幣交易所將會(huì)在世界各地出現(xiàn)，兌換比特幣的費(fèi)用也會(huì)越來越低。
保持理性
很多時(shí)候比特幣被形容為“交易迅速”，“交易免費(fèi)”或“低交易成本“的。雖然對(duì)于只涉及比特幣的交易來說確實(shí)如此，但在其他情況下保持理性仍然是必要的。一旦涉及到其他傳統(tǒng)貨幣，貨幣轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的額外兌換費(fèi)用仍需仔細(xì)考慮。
盡管比特幣被大眾廣泛使用還不太現(xiàn)實(shí)，但對(duì)于新興經(jīng)濟(jì)體中，沒有銀行或Paypal等服務(wù)的自由開發(fā)者/設(shè)計(jì)師來說，比特幣可以幫助他們將提供勞動(dòng)力和獲取報(bào)酬完全數(shù)字化。當(dāng)然，如何將比特幣轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)刎泿诺膯栴}仍然需要解決，但這比如何在沒有足夠金融服務(wù)的情況下獲得報(bào)酬簡單多了。
值得注意的是，雖然比特幣催生了許多其他類似的加密貨幣，如萊特幣（Litecoin），狗狗幣（Dogecoin），但由于其網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和相對(duì)較高的安全性和健壯性，比特幣仍然是最受歡迎的加密貨幣。
比特幣的實(shí)現(xiàn)原理
比特幣交易經(jīng)由一個(gè)龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成。這一網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證并追蹤每一筆交易，隨后將其添加到一張列表中，這張列表記錄了全部的比特幣交易。
交易跟蹤：比特幣區(qū)塊鏈
有一個(gè)名為“比特幣區(qū)塊鏈”的文件（當(dāng)然，被分割成了若干個(gè)部分），被保存在世界各地的數(shù)千臺(tái)電腦上，包括我家里的筆記本電腦。當(dāng)你看到“區(qū)塊鏈”這個(gè)詞時(shí)，可以聯(lián)想一下“數(shù)據(jù)庫”或者是“列表”。有關(guān)區(qū)塊鏈的簡單介紹，請(qǐng)參閱區(qū)塊鏈技術(shù)的簡介。
我電腦中的區(qū)塊鏈文件截圖。你可以看到區(qū)塊鏈文件被分割成了多個(gè)部分，每個(gè)部分都是 134MB，總共占據(jù)了將近 50GB 空間。
區(qū)塊鏈文件包含所有的比特幣交易歷史，即從一個(gè)賬戶到另一個(gè)賬戶的比特幣交易信息。這通常被稱為比特幣賬簿，類似于銀行賬戶的交易記錄。
簡化的銀行分類賬和比特幣賬簿，它們非常相似
比特幣網(wǎng)絡(luò)
所有保存區(qū)塊鏈文件的計(jì)算機(jī)還同時(shí)運(yùn)行著一個(gè)可以聯(lián)網(wǎng)的程序。通過該程序，這些計(jì)算機(jī)組成了一個(gè)可以互相聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，并不斷交換如下信息：
- 新的交易（截至寫作時(shí)，平均每秒鐘就有一筆新的比特幣產(chǎn)生，當(dāng)然這些交易并不是穩(wěn)定產(chǎn)生的）
- 更新比特幣區(qū)塊鏈（每隔10分鐘左會(huì)有一個(gè)包含有效交易的“頁”或者說“區(qū)塊”產(chǎn)生。隨后區(qū)塊會(huì)被確認(rèn)并分發(fā)至網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)）
當(dāng)你進(jìn)行一筆新的比特幣交易時(shí)，一個(gè)交易指令會(huì)被發(fā)送給比特幣網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)會(huì)驗(yàn)證這一指令并將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他計(jì)算機(jī)。經(jīng)過一段時(shí)間后，你的交易信息會(huì)被包含在某個(gè)區(qū)塊內(nèi)，隨后被添加到網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)上的比特幣區(qū)塊鏈文件中。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（P2P）
比特幣數(shù)據(jù)的分發(fā)基于 P2P 而非 C/S 模型。P2P 就像是一個(gè)朋友圈，每個(gè)人都會(huì)向周圍的人分享新聞（關(guān)于新交易和新區(qū)塊），最終這些信息會(huì)傳達(dá)給網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)人。C/S 模型則正好相反，后者更像是傳統(tǒng)組織中的上下級(jí)關(guān)系，上級(jí)只負(fù)責(zé)分發(fā)信息，是所有信息的來源；下級(jí)只負(fù)責(zé)接收信息。一旦上級(jí)出現(xiàn)了問題，整個(gè)信息分發(fā)就會(huì)失敗。
P2P 模型比起 C/S 模型來說有一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)：對(duì)于 P2P，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)并不依賴于可能會(huì)出問題的一個(gè)中心點(diǎn)。
C/S 模型與 P2P 模型對(duì)比
比特幣如何儲(chǔ)存？
每個(gè)比特幣都會(huì)和一個(gè)“比特幣錢包地址“相關(guān)聯(lián)，而比特幣區(qū)塊鏈負(fù)責(zé)跟蹤每個(gè)比特幣的具體歸屬。事實(shí)上，用于管理地址，余額和交易的比特幣”錢包“應(yīng)用并不實(shí)際存儲(chǔ)比特幣，它只存儲(chǔ)進(jìn)行交易所需的密鑰或密碼。
比特幣帳戶：錢包地址
在銀行中，你可以通過建立多個(gè)賬戶的方式來分開存錢；在比特幣中對(duì)應(yīng)的”賬戶“就是錢包地址。比特幣錢包地址與銀行帳號(hào)類似，但也有一些差異。
下面是一個(gè)比特幣錢包地址的例子：1MKe24pNsLmFYk9mJd1dXHkKj9h5YhoEey。就像使用銀行賬戶一樣，如果你要從其他人那里收款，你需要提供你的比特幣錢包地址，這樣付款方才知道應(yīng)該向誰付款。下圖是一個(gè)典型的進(jìn)行比特幣交易時(shí)的聊天記錄：
BTC 或者 XTC 都是比特幣的官方縮寫（原文使用 BTC 表示比特幣），就像 GBP 代表英鎊一樣
比特幣錢包
在銀行中，我可以使用同一個(gè)用戶名/密碼控制多個(gè)賬戶（例如工資賬戶，儲(chǔ)蓄賬戶，稅務(wù)賬戶等）。同樣的，一個(gè)比特幣錢包應(yīng)用可以控制多個(gè)比特幣錢包地址，顯示它們的余額或者用特定錢包地址發(fā)送和接收比特幣。
為了獲取準(zhǔn)確的錢包信息，你需要連接到網(wǎng)絡(luò)或者某個(gè)區(qū)塊鏈文件。隨后錢包會(huì)讀取區(qū)塊鏈里面的交易記錄并計(jì)算出每個(gè)錢包地址相應(yīng)的余額。
你可以使用比特幣錢包的創(chuàng)建錢包地址功能獲得用于收款/付款的地址。比特幣錢包還帶有許多增加易用性的功能等待你去發(fā)現(xiàn)。
比特幣是如何被發(fā)送的？
比特幣交易
每個(gè)比特幣地址都有一個(gè)用于付款的私鑰。私鑰可以被看作是一種密碼，只不過私鑰是通過數(shù)學(xué)方法由地址計(jì)算出來的。因此私鑰和傳統(tǒng)密碼或者 PIN 不同，它具有唯一性且不可更改。
對(duì)于之前提到的地址（1MKe24pNsLmFYk9mJd1dXHkKj9h5YhoEey），其對(duì)應(yīng)私鑰為：5KkKR3VAjjPbHPzi3pWEHVQWrVa3C4fwD4PjR9wWgSV2D3kdmeM。任何擁有這個(gè)私鑰的人，包括現(xiàn)在正在閱讀的你，都可以從這個(gè)地址付款。
私鑰既不是由某些機(jī)構(gòu)頒發(fā)的（例如銀行），也不是由個(gè)人隨意編造出來的，而是由錢包程序自動(dòng)地通過地址計(jì)算得出。
私鑰
顯然私鑰需要被妥善保管且永不公開。由于私鑰無法被更改，記住長長的私鑰是相當(dāng)令人痛苦的。因此大多數(shù)錢包應(yīng)用會(huì)用你的密碼對(duì)私鑰進(jìn)行加密。隨后每當(dāng)支付時(shí)，你只需要輸入你所設(shè)置的密碼即可。
錢包并不會(huì)實(shí)際“存儲(chǔ)”比特幣，事實(shí)上比特幣錢包存儲(chǔ)的是允許你轉(zhuǎn)移或“花費(fèi)”比特幣的私鑰。因此復(fù)制錢包并不會(huì)使你擁有的比特幣數(shù)量增加一倍，而只是生成了一個(gè)擁有相同密鑰的副本。如果有人設(shè)法復(fù)制并讀取你的錢包，他們甚至可以直接清空你的賬戶。這就像你把銀行保險(xiǎn)柜密碼告訴了另外一個(gè)人，你們都可以打開保險(xiǎn)柜，但保險(xiǎn)柜本身并不會(huì)被復(fù)制。
比特幣錢包只保存私鑰，而不是比特幣！
比特幣付款的流程
比特幣付款的實(shí)質(zhì)就是將一定數(shù)目的比特幣從付款方的地址上解除關(guān)聯(lián)，然后將它們與收款方的地址相關(guān)聯(lián)。
你很容易就可以想到一個(gè)付款指令所應(yīng)該包含的內(nèi)容：
- 發(fā)送比特幣的數(shù)目
- 付款方錢包地址
- 收款方錢包地址
數(shù)字簽名
付款指令生成后，程序會(huì)使用付款方地址對(duì)應(yīng)的私鑰對(duì)其進(jìn)行加密。這一數(shù)字簽名用于證明付款操作的發(fā)起者是付款方錢包地址的所有者（正常情況下只有錢包所有者才知道私鑰）。
簽名后的付款指令會(huì)被錢包應(yīng)用發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的其他所有計(jì)算機(jī)（稱為“節(jié)點(diǎn)”或者“驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)”）。
驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)
當(dāng)?shù)谝慌_(tái)計(jì)算機(jī)收到付款指令時(shí)，它會(huì)檢查一些技術(shù)細(xì)節(jié)以及業(yè)務(wù)邏輯細(xì)節(jié)（例如，該付款操作是否試圖憑空創(chuàng)建比特幣？這些比特幣是否已經(jīng)發(fā)送到了其他地方？等等）。
驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的技術(shù)細(xì)節(jié)和業(yè)務(wù)邏輯驗(yàn)證
如果這些測(cè)試全部通過，那么該計(jì)算機(jī)會(huì)將指令轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)對(duì)收到的指令運(yùn)行相同的驗(yàn)證測(cè)試。請(qǐng)記住，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，節(jié)點(diǎn)之間不會(huì)相互信任，因此它們會(huì)對(duì)所有收到的指令運(yùn)行相同的測(cè)試。最終，網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)都收到了這筆付款，且它在這些計(jì)算機(jī)上的狀態(tài)都被顯示為“未經(jīng)確認(rèn)的交易”。為什么是未經(jīng)確認(rèn)的？因?yàn)檫@筆付款雖然已經(jīng)通過了驗(yàn)證，但它尚未添加到比特幣賬簿中。
比特幣是如何被跟蹤的？
交易記錄是如何被添加到每個(gè)人的區(qū)塊鏈上的？
除了傳遞彼此之間交易的信息外，某些特定的節(jié)點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)里的一部分的計(jì)算機(jī)）還可以將這些交易以塊的形式添加到區(qū)塊鏈中。這就是大家所熟知的“挖礦”。這一操作這通常被描述為“通過解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算來獲得比特幣”。事實(shí)上，這個(gè)過程并沒有這么復(fù)雜，你甚至可以在沒有計(jì)算器的情況下手動(dòng)完成這個(gè)任務(wù); 它只是故意采用了許多暴力的計(jì)算步驟。
挖礦
挖礦實(shí)際上是一種猜謎游戲，獲勝機(jī)會(huì)的大小取決于你的計(jì)算機(jī)性能在所有正在運(yùn)行的計(jì)算機(jī)中的排名。最先猜到正確數(shù)字的計(jì)算機(jī)會(huì)生成并分發(fā)一個(gè)新的區(qū)塊。網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)都會(huì)對(duì)收到的區(qū)塊進(jìn)行快速驗(yàn)證，確認(rèn)收到的區(qū)塊合規(guī)后將其添加到自己的區(qū)塊鏈中。礦工在挖礦這一過程中能收獲什么呢？每個(gè)區(qū)塊的成功提交者都能獲得一定數(shù)目的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)（本文寫作時(shí)是每個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì) 25 個(gè)比特幣，大約每 4 年減半，2016 年 7 月時(shí)降為每區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì) 12.5 個(gè)比特幣）。大約每 10 分鐘就會(huì)有一個(gè)新的區(qū)塊生成。
點(diǎn)擊此處了解更多關(guān)于比特幣挖礦的內(nèi)容。
這一獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制促使了比特幣挖礦產(chǎn)業(yè)的火熱，甚至催生出了專門生產(chǎn)比特幣挖礦硬件（稱為 ASIC）的公司。這些硬件專為數(shù)字密集運(yùn)算設(shè)計(jì)，能夠快速解決猜數(shù)字一類的問題。
比特幣在設(shè)計(jì)上要求生成區(qū)塊的時(shí)間穩(wěn)定在 10 分鐘左右，由于交易記錄被存放在區(qū)塊中，因此這也是一筆比特幣交易被最終確認(rèn)所需要的時(shí)間。
慢一點(diǎn)，更安全
通過在設(shè)計(jì)上故意減緩區(qū)塊的生成速度（事實(shí)上，絕大多數(shù)時(shí)間都被耗在了猜測(cè)數(shù)字上，生成區(qū)塊這一操作本身是相當(dāng)快的），而且使生成區(qū)塊這一操作需要大量算力投入，攻擊方偽造區(qū)塊的成本將大大超出其收益。
更重要的是，偽造的區(qū)塊仍然需要通過其他計(jì)算機(jī)的驗(yàn)證，這就意味著即使是偽造的交易，其業(yè)務(wù)邏輯也必須是正確的，憑空創(chuàng)造比特幣是不可能的。
比特幣安全
本節(jié)分為兩個(gè)部分：
支付安全
- 區(qū)塊控制
- 支付安全
就像上文提到的，付款方錢包地址的私鑰是進(jìn)行比特幣支付的唯一憑證。你需要在私鑰被盜的風(fēng)險(xiǎn)和備份以防丟失的風(fēng)險(xiǎn)之間平衡。曾有人把存有私鑰的舊電腦扔掉，而那個(gè)私鑰控制著價(jià)值數(shù)百萬的比特幣。
區(qū)塊控制
區(qū)塊控制包含兩個(gè)部分。首先是由一些專業(yè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的區(qū)塊創(chuàng)建（“挖礦”）; 其次是由所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的區(qū)塊驗(yàn)證。就像讓一大群會(huì)計(jì)師和審計(jì)師各自獨(dú)立審計(jì)同一本分類賬，比特幣的愿景是讓成千上萬的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)參與驗(yàn)證以保持系統(tǒng)誠實(shí)可靠。區(qū)塊交易的獨(dú)立和多重驗(yàn)證可以有效避免出現(xiàn)單一個(gè)人或團(tuán)體控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈的情況。
然而，在實(shí)踐中，礦工們聯(lián)合進(jìn)入“礦池”，以便更頻繁地產(chǎn)生區(qū)塊。在礦池中，一個(gè)人創(chuàng)建候選塊，其他人開始“挖掘”它。如果由任何參與者成功算出區(qū)塊，獲得獎(jiǎng)勵(lì)會(huì)和礦池分成。這樣每個(gè)參與者的都能更頻繁的獲取獎(jiǎng)勵(lì)，但是數(shù)量會(huì)減少，就像彩票聯(lián)合會(huì)一樣。這種穩(wěn)定的資金流更有利于設(shè)備成本的支付。因此，礦池所有者對(duì)比特幣網(wǎng)絡(luò)有更大的影響力。這一影響力包括區(qū)塊的創(chuàng)建，協(xié)議的更改，甚至是潛在的重寫區(qū)塊的可能。
簡單的說，如果你能夠重寫最近的區(qū)塊，你就可以“撤回”你的付款，也就是雙重付款攻擊。假設(shè)你向收款方發(fā)送了一些比特幣，并且這筆交易已經(jīng)被寫入到了區(qū)塊之中。接下來你又創(chuàng)建了多個(gè)不包含這筆交易的區(qū)塊，根據(jù)最長區(qū)塊鏈原則，系統(tǒng)將拋棄之前的區(qū)塊鏈，轉(zhuǎn)而選擇你所創(chuàng)建的區(qū)塊鏈。當(dāng)然你還需要覆蓋掉之前那筆交易，你可以創(chuàng)建一筆金額相同的交易，只不過收款方是你自己或是你的朋友。如果你將這筆交易寫入了你所創(chuàng)建的新區(qū)塊鏈之中，那么你之前交易就會(huì)被覆蓋掉。這個(gè)鏈接里有一個(gè)雙重付款攻擊的例子。點(diǎn)擊這個(gè)鏈接可以了解更多有關(guān)區(qū)塊鏈不變性的內(nèi)容。
這種“洗牌”的能力隨著你投入挖礦的算力增加而增加，但隨著你想替換區(qū)塊鏈的長度增加而減少（越老的區(qū)塊越難以替換）。由于每個(gè)區(qū)塊都需要一定的算力投入，替換區(qū)塊就意味著你需要與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的算力對(duì)抗。
欺詐風(fēng)險(xiǎn)
說到比特幣的安全性，不得不提到傳言被盜的 Mt Gox，一個(gè)早期的比特幣交易所。比特幣交易所是提供購買或出售比特幣服務(wù)的網(wǎng)站。如果你想購買比特幣，你首先要將相應(yīng)的資金打入交易所的銀行賬戶。當(dāng)交易所確認(rèn)資金到達(dá)之后，你才可以從交易所的賣家處購買比特幣。同樣地，比特幣賣家在出售比特幣之前需要將待出售的比特幣打入交易所的錢包里，隨后才能進(jìn)行出售。交易所作為代管方，同時(shí)保管資金和比特幣，等到交易完成后才允許轉(zhuǎn)出。
目前還不確定 Gox 發(fā)生了什么，但傳言包括私鑰被盜，審計(jì)出現(xiàn)問題，允許無抵押交易等。就像你們不會(huì)把花旗銀行資金滯留或資金被盜問題怪到美元頭上一樣，Gox 資金被盜一事和比特幣網(wǎng)絡(luò)本身并沒有關(guān)聯(lián)，而是交易所在實(shí)際操作上的問題。
什么是去中心化？
讓我們回到“比特幣是一種去中心化的數(shù)字貨幣”。我們已經(jīng)看到，比特幣是數(shù)字化的，但并不算是一種真正的貨幣（盡管比特幣很易于使用，也有一個(gè)由市場(chǎng)決定的價(jià)格）。那么什么是“去中心化”呢？
分布式驗(yàn)證
“中心化”意味著網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)中心控制點(diǎn)；“去中心化”則相反，網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)由所有參與者共享。在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)參與者可以成為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)或區(qū)塊的創(chuàng)建者。比特幣規(guī)則的制定遵循“少數(shù)服從多數(shù)”，每個(gè)參與者根據(jù)其算力都具有相應(yīng)的投票權(quán)。只要準(zhǔn)備好足夠的資金去購買算力（包含硬件，電力和維護(hù)費(fèi)用），任何人都可以成為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)并獲得更高的投票權(quán)。因此，比特幣網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則只由所有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的共識(shí)制定，而非由單一的某個(gè)機(jī)構(gòu)制定。
驗(yàn)證的規(guī)則（一個(gè)有效的交易應(yīng)該是什么樣的？）被寫入到所有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行著的軟件中。
開源代碼
代碼開源意味著每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)都可以確切地看到他們正在運(yùn)行的程序的源代碼。最常用的版本（稱為'參考實(shí)現(xiàn)'）存儲(chǔ)在這里。任何人都可以為參考實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)代碼，不過提交的更改還需要經(jīng)過社區(qū)維護(hù)者的檢查才能合并到參考實(shí)現(xiàn)里。
從理論上講，只要符合比特幣的技術(shù)和業(yè)務(wù)協(xié)議，任何人都可以自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)比特幣客戶端。例如，你可以編寫你自己的比特幣客戶端，擁有更酷的特效或更友好的界面。但是，如果你想更改某些協(xié)議規(guī)則，則需要說服大多數(shù)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)（礦工）使用根據(jù)新規(guī)則編寫的客戶端。以下是對(duì)技術(shù)協(xié)議進(jìn)行了一些更改的示例版本。
改變規(guī)則
綜上所述，只要你達(dá)成多數(shù)共識(shí)就可以改變規(guī)則（有流言說比特幣 2100 萬枚的上限是無法更改的，事實(shí)上，只需要一行代碼就可以修改這個(gè)上限，然而你必須說服比特幣網(wǎng)絡(luò)上的大多數(shù)人執(zhí)行你的規(guī)則）。讓其他礦工同意運(yùn)行你的代碼才是真正的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄円呀?jīng)為老版本投入了大量資金，并不愿意接受任何可能損害他們挖礦獎(jiǎng)勵(lì)的東西 - “火雞不會(huì)為圣誕投票”。
結(jié)語
現(xiàn)在你可能已經(jīng)猜到，比特幣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止我上文提到的內(nèi)容。為了給出一個(gè)簡單的介紹，我不得不將許多復(fù)雜精細(xì)的概念簡化。但我仍然希望你能通過這個(gè)博客學(xué)到更多比特幣相關(guān)的知識(shí)，例如挖礦，數(shù)字令牌以及更底層的區(qū)塊鏈技術(shù)……
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