他山之石丨互联网的货币层（下）

栏目介绍

Introduction

技术的突破是推动区块链行业前进的引擎，币安中国区块链研究院与链闻 ChainNews 同为密切关注区块链与密码学等领域技术发展前沿的组织，故而联合推出「他山之石」专栏，向中文世界读者介绍全球范围最值得关注的区块链技术进展，以及在金融等产业最新的应用分析与动态，以期为中国的区块链行业「攻玉」提供借鉴和思考。

沉默的货币发展

比特币对人类的任何发明都是不可知的，例如遗产机构、政府、中央银行或公司。互联网用户可以按照自己的意愿简单地获取、交易、持有和使用比特币。没有单个实体能控制该协议。它由开源软件控制，该软件由成千上万的独立节点运营并维护全网运作。

网络中的计算机节点通过写入或读取交易在比特币分布式账本中扮演两种角色，称为时间链。比特币的时间链是一串由区块组成的链，它记录了一系列交易信息，这些交易信息被一组称为矿工的计算机按时间顺序记录。

这项技术通常被称为“区块链”，它更适合于那些试图模仿抄袭比特币的其他加密货币项目，“时间链”一词更准确地描述了比特币的分布式账本，因为它与比特币创建者中本聪使用的原始语义将联系在一起。

理性志愿者的自由市场

矿机是指专用于将交易写入比特币账本的特殊硬件的高性能计算机。在每一个区块产生前都会产生一次公开的算力竞赛，每个矿工都将大量算力用于需要强行破解的随机字母数字字符串，以尝试猜测类似于数字彩票的随机代码。

比特币矿工对网络的贡献度以哈希率（算力）来衡量，该哈希率是分配给网络的总计算能力的函数，该网络算力目前正处于约 125.2EH/s 的历史新高。

（图：比特币矿工需注意：无效区块应被拒绝）

一旦网络中的计算机找到了被称为“nonce”的随机代码，便证明矿工已经以能量和时间的消耗形式完成了足够的工作。这通常称为工作量证明，它允许比特币网络中的所有计算机验证系统是否公平公正。

然后，幸运的计算机（或矿池，通常会结合算力来提高效率）可以从称为“内存池”的队列中收集一批未经确认的交易，并将其打包到一个区块中，将该交易区块永久写入比特币的分布式账本中。

比特币账本上记录交易的权限，是矿工无法利用类似于政治影响力、等级制度或资历等捷径获得的。每个向比特币分布式账本添加交易信息的参与者都需要经过工作量证明来获取信息，他们必须使用随机数向网络证明这一点。

作为对网络服务的回报矿工将获得区块奖励，包括新产出比特币的补贴（目前每区块 6.25 个比特币），以及通过比特币转账交易结算用户支付的交易费用。这是发行新比特币的唯一途径，而它必须通过可证明的能源支出（通过电力来产生算力）来赚取。

自 2018 年以来，比特币已将世界转变为 exahash 计算时代。即便聚集了 500 台世界上最顶级的超级计算机，它们总共将仅占比特币算力的 1.6％。这对于全世界的计算能力来说相形见拙，因此对比特币网络形成了强大的计算防御机制，防止恶意参与者控制网络进行比特币双花行为，双花行为被认为是一种攻击，通常也被称之为 51％攻击。

自我管理的计算生态

比特币的分布式账本由加密技术保护和管理。无论世界上发生什么，平均来说每 10 分钟比特币就会增加一个新的交易区块。每次伴随着新区块的产生，幸运矿工都将获得新的比特币作为补贴奖励的形式。以前的区块奖励为 50 BTC，根据协议规定在 2012 年、2016 年和 2020 年 5 月奖励每次减少了一半，当前的区块奖励已减少至每区块 6.25 个 BTC。此过程被称为减半。

减半事件将在比特币区块每产生 210,000 个新区块发生一次，这是控制新比特币发行的唯一规则。比特币大约每四年将持续进行一次减半直到 2140 年左右挖出所有 2100 万个比特币为止。

比特币的发现率会随着时间而减慢，直到最终变为零。之后将不再产生新的比特币。随着比特币大规模被人们所熟知其需求也逐步增加，比特币的数量增加激励了参与者的加入。新矿工被比特币网络的利润吸引进行挖矿并参与出块记账行为获得有价值的比特币区块奖励。

随着越来越多的计算机加入网络并产生更大的全网算力，比特币会自动调整算力难度。大约每两周（即 2,016 块）基于一定时间内的算力大小，挖矿将变得更难或更容易。这是使比特币区块大约每 10 分钟产生一个的最可靠方法，无论网络的总算力如何都可以使区块发行时间高度稳定且可预测。

走向通用的金融诚信

自 2009 年 1 月 3 日中本聪（Satoshi Nakamoto）挖出第一个区块以来，比特币价格上涨了 99.98％，并且从未验证过恶意或错误的交易，这对传统金融机构而言是前所未有的。

验证比特币交易信息是非常容易的。虽然在分布式账本上写入新交易信息非常昂贵，但读取它们以验证分布式账本的完整性很容易，所有人都可以访问。

完全验证节点可以在功能并不那么强大的计算机上操作，从而使核实比特币交易历史变得轻而易举。任何人都可以运行它们。这使得比特币成为安全不可逾越的堡垒，因为每个人都可以检查比特币中曾经发生的每笔交易。这是一个可公开审核的分布式账本。

矿工和全节点运营商自愿运行与大多数网络兼容的比特币软件客户端。这维持了对网络中共享规则（例如区块大小）的普遍共识，该规则规定了矿工可以在一个区块中包含多少笔交易。鼓励大型矿工增加区块的规模，以打包更多交易获得更多奖励，并提升新来者和小型参与者的成本。全节点验证者会自愿选择运行该软件的版本以保持较小的区块大小，从而使每个人都可以进行验证。

矿工必须与全节点兼容，才能对新打包的区块进行验证和确认。如果比特币的区块大小增加，则需要功能更强大的计算机来运行具有额外内存和带宽的全节点，这将使得验证过程中心化，尤其对于矿工来说需要增加系统内节点的信任程度。比特币当前的区块大小约为 2 MB （理论上 SegWit 升级后的块大小为 4 MB），并且在过去曾多次受到挑战。最严重的攻击是在 2017 年以硬分叉的形式进行的，称为“Bitcoin Cash”或 Bcash （BCH），它复制了比特币的软件和交易历史记录，并调整了代码以将区块大小增加至 8 MB。

Bcash 之类的衍生偏离产品是比特币开源性质所带来不可避免的副产品，尽管这些分叉项目经历了市场中的大幅折价，但任何人都可以创建比特币时间链的分支。

解放现代资本市场

随着互联网使全球所有人之间的信息进行自由免费流通，比特币正在解放资本交易并创造开放、公平和社会化的市场，任何人都可以参与。一些新创立的技术公司选择专门建立在比特币基础层或闪电网络协议之上，保护主权人民的资产更安全，同时更轻松地退出传统银行系统。

作为最值得信任的代理商，建立在比特币和闪电网络之上的公司正在努力以道德为原则和以安全性、可用性和主权为核心加速用户们的大规模使用。无论是从事非托管私钥管理、闪电通道容量分配、协议实施还是点对点比特币交换，比特币本地公司都可以将资金从传统银行系统流入比特币。

比特币原生公司正在为这种新的互联网货币层创造巨大的经济上行潜力，无疑他们将在未来 20 至 30 年内建立基于比特币的经济体系。

*“币安区块链研究院” *致力于打造基于区块链技术的数字金融基础架构与服务，并建立更开放、更包容、更安全的价值网络生态；专注于区块链技术的自主核心技术、行业应用和治理模式研究，使币安学术研究成果走在区块链科研的最前列。

我们为从业者和开发者提供区块链教育培训认证、以及工具和资源。同时，我们将深度挖掘并投资优质生态伙伴，推动技术成果转化，促进区块链技术在实体经济中的应用。

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编译者/作者：币安区块链研究院

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