比特币 原理(比特币的币值一路疯涨，四川、内蒙古有人靠它发家)

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8月21日，比特币最新币值高达2.7万余元。而第一笔可查的比特币交易为1万个比特币才能兑换两张比萨优惠券。疯涨的币值引来疯狂的追捧。

在全世界总共2100万上限的开采量中，未开采的比特币约有455万枚，也就是说要在世界范围内“挖”到比特币只剩下不到21.6%的机会。换句话说，这一投资者追捧的标的数量非常有限。

虽然作为区块链技术应用的实例和特征，比特币正在我国赢得越来越多个人投资者的关注。8月初的“比特币分叉不确定性”更是引发广泛争论。

然而，由于目前比特币交易的时长和持币者对币值的认可等因素，比特币广泛应用在生活领域还距离遥远，而且隐藏着不少投资风险。

币值源头：挖矿

最近，某网络商城对部分热门的自营显卡产品取消了7天无理由退货的规定。

“运算能力强的显卡一直受市场欢迎。”太一战略研究院高级研究员张珺将取消这一规定的原因归结为“挖掘比特币”。

她解释称，顾客购买运算能力强的显卡去挖比特币，然后6天后无理由退货，一旦该商城的退换货非常方便，售后服务也较为出色，这将对商家造成很大的冲击。

该网络商城出台这样的规定依据来自于国家工商总局的《网络购买商品七日无理由退货暂行办法》，该“办法”认为“经激活或者试用后价值贬损较大的商品”，不适用7天无理由退货。

比特币的全网计算能力达到了5848PH/S，这意味着普通的电脑显卡事实上已经挖不到比特币，买再贵的显卡也无济于事。如果要在总共数量为2100万枚的比特币中发掘出来，必须要依靠大型专业设备。

业内人士将这样的设备称为“矿机”，也就是分布在我国四川、新疆和内蒙古山区的计算机芯片设备。这些设备往往在一个约1000多平方米的工作车间里数量多达1万台，它们工作时会不停地发热，而且隆隆作响。由于日夜忙碌，消耗巨大，芯片的明天，就是工作车间中同样堆积如山的“坟堆”。“芯片”的生命通常只有21天左右。

“比特币挖矿”究竟是怎么一回事？中国社会科学院世界经济与政治研究所国际投资室主任张明对比特币的原理有过研究。

“要理解虚拟的比特币，就要知道6个重要概念，也就是散列、工作量证明、公开密钥密码体系、交易、区块和挖矿。”张明说。

他认为，可以先从“挖矿”开始了解比特币，这是人们通常说得最多，却最容易与现实挖掘混淆的概念。

所谓的“挖矿”指的是搜集比特币交易数据并在网络建立新区块的过程。比特币的系统规定，每个成功建立新区块的人都将获得50个新比特币的奖励，而且该奖励将被记录在对应的新区块里。这50个新比特币是系统自动产生的，而且得到全网的认可。

张明说，创建区块就是相当于盛水的容器，以此能记录网上迄今为止所有的交易。

根据现有的交易速度，比特币系统大约每10分钟就创建一个区块，其中包含了此前全球范围内发生的所有交易。由于前后区块相连，因此形成了一条完整的交易链条，谁都能看得到、查得清。比特币交易市场的公开性和透明度也就由此而来。

然而，来自新区块的奖励“数额”却是每4年减半，即2009~2012年为每区块50个比特币、2013~2016年为25个、2017~2021年为12.5个，最终，全系统的比特币容量达到2100万个，这就是比特币的数量“上限”，从此不再增加。

但这并非意味着比特币交易就此“终结”。

业内人士表示，为了保证比特币交易能继续正常进行，每个创建新区块的人，都将从新区块包含的交易单中抽取一定的“交易税”作为奖励。这种新的激励机制将保证比特币的交易在达到“数量上限”后得以持续。

于是，“挖矿”便在建立“新区块”的过程中，完成了比特币的“货币发行”，每一次有效挖矿都将产生新的比特币，直至它的数量上限。

那么，如果比特币作为电子货币，应该具备两样基本素质，一是价值，二是信用，它们又是从哪里发生的呢？

信用：比特币=钱？

对于隐藏在四川乐山大山深处的比特币矿主刘涛（化名）来说，比特币某种程度上等于“钱”。 虽然比特币不是法定货币，属于虚拟数字商品的一种，目前我国法律规定仍禁止金融机构参与活动，但未禁止个人参与比特币的挖矿活动。

在乐山市马边彝族自治县，刘涛拥有4个比特币挖矿车间，里面堆满了计算机芯片，车间日夜轰鸣。春天，他来到蕴含丰富水电资源的乐山，然后在秋天来临、水资源枯竭前回到内蒙古。没有人喜欢寒风瑟瑟、鹅毛飞雪的冬天，除了刘涛。

在呼和浩特的草原边上，他拥有3个更大的“挖矿车间”，来自西伯利亚的冷空气会给刘涛提供充足的风能，而风能意味着电力，也意味着可以冷却发热的设备，最后意味着挖矿的成本因此降低。

刘涛和挖矿团队像只“候鸟”，每年来回四川和内蒙古，路程2700多公里，3万台设备，换算成物流成本约有10万元。

但自从2013年来，比特币的市场价格呈现出一路飙升态势，从最初的一文不值发展到现在单价2.7万余元。

“只要每年产出50个比特币，按照现在的市场价便能有盈利。”刘涛在电话里对第一财经记者说，比特币的市场价格在成本推动下存在持续走高的可能。 刘涛称，在四川、内蒙古、新疆等地，“候鸟式”的挖矿群体不算少数，并借此谋生或发家致富。

“比特币的货币价值就此产生。” 盘古智库宏观经济研究中心研究员杨晓晨长期从事供应链金融实际应用的研究。

他说，比特币在“挖矿+交易”所需要大量计算成本，付出的人力和时间一起构筑了比特币的货币价值。

目前，比特币货币价值通用的形成机制为“工作量证明”（proof-of-work），也是上文张明所描述的比特币“六要素”之一。根据“工作量证明”的规制，人们付出越多，劳动越复杂，劳动成果必然价值越高。“矿工”们于是乐此不疲。

杨晓晨认为，从物以稀为贵的观点看，正是因为挖矿是一场费时费力的过程，不是每个人都能轻易发现比特币，才能决定比特币的价值。

然而，作为货币必须要有信用。

与美元、日元等现有信用货币不同的是，没有哪家银行负责比特币的发行，也没有政府为其提供信用背书。

比特币广泛应用在生活领域还距离遥远，而且隐藏着不少投资风险。图为日本某比特币公司的员工演示如何操作比特币自助柜员机

比特币信用的产生，其答案还在“挖矿”。

杨晓晨解释说，挖矿是使用随机数进行工作量证明的过程，虽然表面上看没有产生任何价值，却是解决互联网体系中有关信任的有效办法，是较为可靠的信用证明。

“这样讲过于抽象，我们不妨借用比特币采用的算法来解释。”杨晓晨说，比特币采用了美国国家安全局设计的SHA256算法，属于“散列函数”的一种，简单来讲，就是一条不论长短的信息可以通过这个算法转换成2256不同的数，这样的集合规模惊人。不难理解的是，如果已经获取了生成好的特殊数字，并要逆向推算输入的信息则极其困难。

因此，如果将比特币视为已生成的特殊数字，要找到这一数字，就只能通过正向计算，而无法通过逆向演算取得。

杨晓晨表示，这就构成了比特币的运算方式，它可以解释刘涛等“矿主”为何在大山深处夜以继日、不辞辛劳地操控计算机及其芯片来挖矿。

刘涛“挖矿”的过程便是寻找一个随机的数，使得这个数字与新区块的交易信息一起通过SHA256数列产生新区块的过程，从而获取“比特币”作为这一辛苦工作的奖励。通俗地讲，这些数列类似于纸币的“序列号”。

如果刘涛的计算获得了成功，那么刘涛提供的区块很可能真实可信，因此货币作假几乎不可能，成本甚至远超计算的时间成本。

与此同时，全网其他节点在接收作为计算结果的“新区块”时，会对其中包含的所有交易数据进行检验，以确保真伪。

虽然比特币没有“信用担保”，但比特币的算法决定了获取这一劳动成果必然付出“劳动”，而且其劳动的性质绝非“欺骗”，因此，比特币通过前者获得了“价值”，又因“无法作伪”产生了“货币信用”。

问题来了，比特币能否作为“钱”来使用呢？

安全性：被盗后取证调查非常困难

由于比特币属于互联网体系下的新型信用体系，能否保证它具有“钱币”的安全性呢？

回到本文刚开始的话题，即“全网计算能力”是否可以达到某种“量级”，伪造比特币呢？

杨晓晨对此的解释是，要想伪造比特币，需要经过全网所有用户的检验，但一方面，因为越来越多的计算设备加入，比特币的全网累积计算能力也水涨船高，而另一方面，全球最先进的大型计算机距离超越“伪造”要求相差遥远。

他强调，伪造的能级为51%，即需要有人发明超越全网总计算能力51%的计算设备才能实现，而这几乎不可能。

杨晓晨表示，在理解比特币概念的6个要素中，“公开密钥体系”和“交易方式”可以用来解释比特币的安全性。

他认为，比特币采用的是分布式密钥，与传统密码相比，后者的密码设置层级中只要有一个层级被突破了，剩下所有的层级都形同虚设，极易导致信息泄露。

“区块链由于没有中心化数据库或网管，采用纯密钥式的管理，尽管个别密钥的丢失无法解决，并且无法通过其他方式找回，但只要自己的密钥不出问题，信息就不会丢失。”杨晓晨说。

至于比特币的交易通过复杂的散列函数计算来实现，买卖双方既无法抵赖交易行为，也能清楚所获取比特币的来源。

因此，比特币账户只是一个地址，账户拥有者标示自己所有权的唯一证明就是私钥，安全性较高。

然而，分布在四处的黑客虽然没有充分的计算能力来伪造比特币，却可以实施盗取。这一问题给比特币的大规模应用前景带来了阴影。

今年6月，韩国最大的一家比特币交易平台发生了丢币现象，这在业内不是第一次发生大平台丢币现象，并引发了“比特币安全性”的质疑。

上海元达律师事务高级合伙人江海认为，比特币面临的黑客威胁，现有银行的网银体系同样也会遭遇，如木马盗取私钥文件，还有利用软件和操作系统的漏洞来截获密钥信息，侵入电子邮件账号等。

“但唯一不同的是，比特币通常匿名交易，即便查到被盗比特币的去向，也很难锁定犯罪分子。”江海说，由于没有相应仲裁机构管辖，受害用户无法进行申诉。

这位律师还表示，在法理逻辑上，犯罪分子一旦掌握了私钥，那么受害用户没有别的方法可以证明自己对账户所有，因此造成取证和裁决非常困难。不仅如此，由于比特币网站的匿名性，可以隐藏交易双方的真实信息，为毒品、洗钱等犯罪行为带来便利。

大规模应用的瓶颈：币值不稳定

尽管比特币从2008年诞生以来，尚未得到大规模应用，但也受到了全世界的关注，赞成和反对的声音不绝于耳。

Bitcoin Charts提供的数据显示，比特币兑换市场中兑换量最大的3种币种分别为美元、人民币和欧元。前两项计价的比特币市场占到了市场总规模的92%。

业内认为，现在各平台为了配合央行的监管以及行业自律公约，大多不进行跨境汇币。

杨晓晨表示，对于比特币的态度，美国、德国和爱尔兰等国家在不同程度上认可了比特币，并着手修订法律加以监管。但在我国、韩国和泰国则始终未纳入“货币许可”的法定范畴，也各自要求国内金融机构停止比特币相关服务。

2013年12月5日，中国人民银行等五部委联合发文否定比特币的货币属性，造成交易价格一天内大跌50%。

“其根本原因是每个国家在金融监管的能力、经验和制度上不一致。”杨晓晨认为，目前，比特币交易平台采用的是T+0模式，不像证券市场有跌停和涨停之分，比特币的价格涨跌幅非常巨大，数分钟内的幅度都有可能在200%~500%。

业内人士认为，这种机制也导致比特币的币值极为不稳定：第一笔可查的比特币交易为1万个比特币兑换两张比萨优惠券，但现在1个比特币已经价值2.7万余元，成为全球追逐的数字资产。

“分析原因就是比特币并没有锚定的标的。其价值（信用）就来自大家相信比特币的算法决定其无法超发，一旦这个机制被突破，整个比特币系统肯定会崩溃。” 张珺说。

另一个让比特币饱受争议的说法为“货币集中度”。张珺说，与其他货币相比，比特币的市场容量小，持币集中度高，这会影响到比特币市场的流动性，同时也意味着其币值和市场容易被人为操纵。

张珺称，由于比特币的最终总量只有2100万个，目前已开采1644万余个，未开采455万余个，一旦开采完毕，排名前500个账户的比特币持有量将达到20%，远超现有的货币市场集中度。

由于比特币的用户遍布全世界，又较受国家政策的影响，比特币更多地被视为投资工具，交易投资也需要一定的金融知识门槛。

但在业内人士看来，比特币距离像微信、支付宝这样的支付手段还有不少的距离。

距离大众服务有多远：技术有待成熟

“目前，比特币的用户群体年轻人居多，因为在比特币交易中，真实用于支付、购买功能的只占10%~20%的比例，其余很大比例都是投机。”

张珺认为，在中国已经可以用比特币买到咖啡，但同时因为支付宝、微信的用户数量大，普及性高，所以用比特币支付的道路还相对漫长。

业内人士表示，与传统货币相比，每笔比特币交易都要等待主区块确认后才能确定，这个过程相当耗时。

“一笔比特币交易最快5分钟，最多要10多分钟，这与现钞、支付宝等交易确认的即时性形成了鲜明的对比。”杨晓晨说，另外比特币币值大起大落，也限制了其使用。谁会愿意接受一天涨跌幅超过50%的币种呢？

在杨晓晨看来，这种长期货币使用的固定习惯短期很难改变。

但业内不乏看好比特币未来者，他们的观点是：“目前的区块链仍处于初期阶段，也面临一些技术发展的瓶颈，如基础技术和底层技术的研发，包括共识算法、智能合约、保密算法、跨链交易、多链交互等技术如何做到更安全和快捷。只有完成这些工作后，区块链才有可能真正服务于大众，服务于社会。”

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标签： 交易 货币 挖矿