比特幣持有個數分配

Ⅰ 怎麼樣理解比特幣的價格

這篇文章不會涉及演算法和協議中比較細節的部分，打算後面會再寫一篇程序員視角下的比特幣原理，那裡會從技術人員的視角對比特幣系統中較為關鍵的數據結構、演算法和協議進行一些講解。
在這篇文章中我會給出一個虛擬的村莊叫「比特村」，整個文章會以講故事的方式，逐步告訴大家比特幣提出的動機、解決了什麼問題以及一些關鍵組件的目標和設計方案。
問題的提出
我們先從比特幣產生的動機開始。
以物易物的比特村
話說在這個世界上，有一個叫比特村的小村莊，村莊共有幾百戶人家。這個村莊幾乎與世隔絕，過著自給自足的生活。由於沒有大規模貿易，比特村村民一直過著以物易物的生活，也就是說村民之間並沒有使用統一的貨幣，互相間的貿易基本上就是老張家拿一袋麵粉換老李家一隻羊，王大嫂拿一筐野果換劉大嬸兩尺布。村民們一直就這么純朴的生活著。

實物貨幣
終於有一天，村民覺得一直這樣以物易物實在太不方便了，於是村子全員開會，討論如何解決這個問題。有人提議，以便於分割且稀有的東西，例如黃金，作為一般等價物，把其它物品和黃金的對應關系編成一張表格，例如一克黃金對應一隻羊，一克黃金對應一袋麵粉等等，此時老張再也不用扛著一袋麵粉氣喘吁吁的去老李家換羊了，他只要從家裡摸出一克金子，就可以去老李家牽回一隻羊，而老李拿著這一克黃金可以從任何願意出讓麵粉的人那裡換回一袋麵粉，當然也可以換取任何和一克黃金等值的物品。
此時比特村進入了實物貨幣時代。
符號貨幣
好景不長，過了一段時間，實物貨幣的弊端也出現了。因為比特村附近金礦並不多，開采和冶煉金子太費時費力了。而隨著使用，金子總是不斷會因為磨損、丟失或有人故意囤積而發生損耗。全村人又一次坐在了一起，開始商討對策。此時有人說，其實大家也不必一定要真的用黃金啊，隨便找張紙，寫上「一克黃金」，只要全村人都認同這張紙就等於一克黃金，問題不就解決了。其他人紛紛表示認同，但同時也有了新的問題：真實的黃金是需要開采和冶煉的，金礦有限，開采和冶煉也需要成本，所以沒有人可以短期憑空製造大量的黃金，可寫字就不同了，只要我紙夠筆夠，隨便像寫多少寫多少，那這就變成拼誰家裡紙多了，搞不好到時一萬張紙才能換一隻羊（實際上這就發生了經濟學上的通貨膨脹）。
大家一想也是啊。不過此時又有人提出了解決方案：這個紙不是誰寫都有效，我們只認村裡德高望重的老村長寫得，大家都認識老村長的字。老村長寫一些紙，同時按照各家黃金存量發給大家等量的紙，例如老張家有二百克黃金，老村長就發給老張二百張寫著「一克黃金」的紙，同時將老張家的黃金拿走作為抵押。就這樣，老村長將村裡所有黃金收歸到自己的家裡，並按各家上交的黃金數量發給等值的寫有字的紙。此時村民就可以拿著這些紙當黃金進行貿易了，而且大家都認得老村長的字，其他人偽造不出來。另外，如果誰的紙磨損太嚴重，也可拿到老村長那裡兌換新的等值的紙，另外老村長承諾任何人如果想要換成真黃金，只要拿紙回來，老村長就會把等值的黃金還給那人。因為老村長寫得紙的黃金量和真實放在家裡的黃金量是一樣的，所以只要嚴格按照銷毀多少紙新寫多少紙的原則，每一張有效的紙總能換回相應的真黃金。
此時，比特村進入了符號貨幣（紙幣）時代。而老村長就承擔了政府和銀行的角色。

中央系統虛擬貨幣
又過了幾年，老村長由於每天都要核對大量的舊紙幣，寫新的紙幣，還要把各種賬目仔細做好記錄。一來二去，老村長操勞過度不幸駕鶴西去了。
比特村再次召開全體大會，討論應該怎麼辦。此時老村長的兒子二狗子自告奮勇接過了父親的筆，承擔起貨幣發行的責任。這個年輕的村長二狗子很聰明，他做了幾天，發現好像也不用真的寫那麼多紙。完全可以這樣：村民把紙幣都交上來，銷毀，但是二狗子會記錄下每戶上交的紙幣數量。以後如果要進行付錢，例如老張要拿一克金子向老李換一隻羊，就一起給二狗子打個電話，說明要將老張名下的一克金子劃歸老李名下，二狗子拿出賬本，看看老張名下是否有一克金子，如果有就在老張的名下減掉一克，在老李的名下加上一克，這樣就完成了支付，此時老李在電話中聽到二狗子確認轉賬完成，就可以放心讓老張把羊牽走了。
此時比特村進入了中央系統虛擬貨幣時代。每個村民都不需要用實物支付，支付過程變成了二狗子那邊維護的賬本上數字的變更。

分布式虛擬貨幣
這新上任的二狗子是聰明，不過這人有時候是聰明反被聰明誤。有一天二狗子盯著這賬本，心想這全村各戶誰有多少錢就是我說的算，那我豈不是……。於是他頭腦一熱，私自從老張帳下劃了十克金子到自己名下。
本以為天衣無縫，但沒想到老張也有記賬的習慣，有一天他正要付錢卻被二狗子告知賬戶沒錢了。老張核對了一下自己的賬本，明明還有十克啊，於是拿著賬本去找二狗子理論，這一核對發現了那筆未經老張同意的轉賬。
東窗事發！比特村炸開鍋了。二狗子被彈劾是不可避免了，不過通過這件事，大家發現了賬本集中在一個人手裡的弊端：
這個體系完全依賴於賬本持有人的個人信用，如果這個人不守規矩，隨意篡改賬本，那麼整個貨幣系統就會崩潰
如果這個人家裡失火或者賬本失竊，同樣也會為整個體系帶來毀滅性的打擊
正當人們不知所措時，村裡一個叫中本聰的宅男科學家走上了台，告訴大家他已經設計了一套不依賴任何中央處理人的叫比特幣的虛擬貨幣系統，可以解決上述問題。然後他緩緩講述了自己的方案。
下面我們就來看看中本聰同學是如何設計這套系統的。
基礎設施搭建
賬簿公開機制
中本聰首先說明，要對現有賬簿進行如下改造：
賬簿上不再記載每戶村民的余額，而只記載每一筆交易。即記載每一筆交易的付款人、收款人和付款金額。只要賬簿的初始狀態確定，每一筆交易記錄可靠並有時序，當前每個人持有多少錢是可以推算出來的。
賬簿由私有改為公開，只要任何村民需要，都可以獲得當前完整的賬簿，賬簿上記錄了從賬簿創建開始到當前所有的交易記錄。
此言一出，下面立刻炸鍋了。第一條還無所謂，但是第二條簡直無法接受，因為賬簿可是記錄了所有村民的交易，這樣大家的隱私不全暴露了嗎。
中本聰倒是不慌不忙，拿出了一對奇怪的東西。
身份與簽名機制（公鑰加密系統）
中本聰說，大家不要慌。在他的這套機制下，任何人都不使用真實身份交易，而是使用一個唯一的代號交易。
他展示了手裡神奇的東西，說這兩件東西分別叫保密印章和印章掃描器。後面他會給村裡每一戶發一個保密印章和一個印章掃描器。兩者的作用如下：
保密印章可以在紙上蓋一個章，每個印章蓋出的章都隱含了一個全村唯一的一串字元，但是憑肉眼是看不出來的。也無法通過觀察來製造出相應的印章。
印章掃描器可以掃描某個已經蓋好的章，讀出隱含的信息，並在液晶屏上顯示出一串字元。
有了這兩個神奇的東西，大家就可以在不暴露真實身份的情況下進行交易了，而印章隱含的那一串字元就是這戶人家的代號。具體如何巧妙利用保密印章和印章掃描器進行交易，會在下文詳述。
成立虛擬礦工組織（挖礦群體）
下一步，中本聰面向全村招募虛擬礦工，招募要求如下：
礦工以組為單位，一組可以是單獨的一戶，也可以是幾戶聯合為一組
成為礦工不影響正常使用貨幣
礦工每天要花費一定時間從事比特幣「挖礦」活動，但是不同於挖金礦，虛擬礦工不需要拿著工具去野外作業，在家裡就可以完成工作
礦工有一定可能性獲得報酬，在挖礦活動中付出的努力越多，獲得報酬的可能性越大
礦工可以隨時退出，也可以隨時有新的礦工加進來
很快，大約有五分之一的村民加入比特幣礦工組織，共分成了7個組。
建立初始賬簿（創世塊）
下面，中本聰宣布，先根據二狗子手裡的賬簿，把抵押的所有黃金按賬簿記錄的余額退還給每位村民，然後徹底銷毀這本賬簿。
然後，中本聰拿出一本新賬簿，在賬簿的第一頁上記錄了一些交易記錄，特別的是，這些記錄的付款人一欄全都是「系統」，而收款人分別是每個印章對應的隱含字元，代表初始時刻，系統為每一戶默認分配了一定數量比特幣，但是數量非常少，都只有幾枚，甚至有些不幸的村戶沒有獲得比特幣。
接著中本聰說，由於目前市面上比特幣非常少，大家可以先回到用黃金做貨幣的時代，由於我不是村長，我也沒有權利強迫大家一定要承認比特幣，大家可以自行決定要不要接受比特幣。不過隨著比特幣的流動和礦工的活動，比特幣會慢慢多起來。
支付與交易
做了這么多鋪墊，終於說到重點了，下面說一下在這樣一個體系下如何完成支付。以老張付給老李10個比特幣為例。
付款人簽署交易單
為了支付10個比特幣，老張首先要詢問老李的標識字元串，例如是「ABCDEFG」，同時老張也有一個標識字元串例如是「HIJKLMN」，然後老張寫一張單子，內容為「HILKLMN支付10比特幣給ABCDEFG」，然後用自己的保密印章改一個章，將這張單子交給老李。另外為了便於追溯這筆錢的來源，還要在單子里註明這筆錢的來源記在哪一頁，例如這個單子里，老張的10比特幣來自建立賬簿時系統的贈送，記錄在賬簿第一頁。

收款人確認單據簽署人
老李拿到這個單子後，需要確認這個單子確實是來自「HIJKLMN」這個人（也就是老張）簽署的，這個並不困難。因為單子上必須有保密章，老李拿出印章掃描器，掃一下章，如果液晶屏顯示出的字元和付款人字元是一致的（這里是「HIJKLMN」），就可以確認單子確實是付款人簽署的。這是因為根據保密印章的機制，沒有其他人可以偽造印章，任何一個人只要掃描一下印章，都可以確認單子的付款人和蓋章人是否一致。
收款人確認付款人余額
這個系統到目前還是很有問題。通過保密印章，收款人雖然可以確認付款人確實簽署了這份單子，但是無法自行確認付款人是否有足夠的余額支付。之前的中央虛擬貨幣系統中，二狗子負責檢查付款人的余額，並通知收款人交易是否有效，現在把二狗子開了，誰來負責記賬和確認每筆交易的有效性呢？
之前說過，中本聰設計的這個系統是分布式貨幣系統，不依賴任何中央人物，所以不會有一個或少數幾個人負責這件事，最終承擔這份工作的是之前所提到的礦工組織。老張、老李和全村其他任何使用比特幣進行交易的村民都依賴礦工組織的工作才能完成交易。
礦工的工作
礦工的工作是整個系統的核心，也是最復雜性最高的地方。下面逐步介紹礦工的工作內容和目的。
礦工的工具
俗話說，工欲善其事，必先利其器。比特幣礦工雖然不用鐵撅、鐵杴和探照燈等工具，不過也要有一些必備的東西。
初始賬簿。每個組首先自己復制一份初始賬簿，初始賬簿只有一頁，記錄了系統的第一次贈送
空賬簿紙。每個小組有若干賬簿紙，每一頁紙上僅有賬簿結構，沒有填內容，具體內容的書寫規則後面講述。下面是一張空賬簿紙的樣子，各個欄位的意義後面會說到

編碼生成器（哈希函數）。中本聰又向礦工組織的每個組分發了若干編碼生成器，這個東西很神奇，將一頁賬簿填好內容的賬簿紙放入這個機器，機器會在賬簿紙的「本賬單編號」一欄自動列印一串由「0」和「1」組成的編號，共256個。最神奇的是，編號生成器有如下功能：
生成的編號僅與賬簿紙上填入的內容有關，與填寫人、字體、填寫時間等因素均無關
內容相同的賬簿紙生成的編號總是相同，但是如果內容哪怕只改一個字元，編號就會面目全非
編碼生成器在列印編碼時還需要將所有填入賬簿紙的交易單放入，機器會掃描交易單和填入交易單的一致性，尤其是保密印章，如果發現保密印章和付款人不一致，會拒絕列印編碼
將一張已列印的賬簿紙放入，機器會判定編號是否是有效的機器列印，並且判定編號和內容是否一致，這個編號無法偽造
交易單收件箱。每個礦工小組需要在門口掛一個箱子用於收集交易單。 公告板。每個礦工小組同樣需要一個公告板公示一些信息。
有了上面的工具，礦工組織就可以開工了！
收集交易單
中本聰規定，每筆交易的發起人，不但要將交易單給到收款人，還要同時復制若干份一模一樣的交易單投遞到每個礦工小組的收件箱里。
礦工小組的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易單一並取出來。
填寫賬簿
此時小組的人拿出一張空的賬簿紙，把這些交易填寫到「交易清單」一欄，同時找到當前賬簿最後一頁，將最後一頁的編號抄寫到「上一張賬單編號一欄」。 注意還有個「幸運數字」，可以隨便填上一個數字，如12345。然後，將這樣賬簿紙放入編號生成器，列印好編號，一張賬簿就算完成了。
如果你以為礦工的工作就這么簡單，那就大錯特錯了，中本聰有個變態的規定：只有編號的前10個數均為0，這頁賬簿紙才算有效。
根據之前對編號生成器的描述，要修改編號，只能修改賬簿紙的內容，而「交易清單」和「上一張賬簿紙編號」是不能隨便改的，那麼只能改幸運數字了。於是為了生成有效的賬簿紙，小組里的礦工就不斷抄寫賬簿紙，但每張紙的幸運數字都不同，然後不斷的重復將紙放入編碼器，如果生成的編號不符合規定，這張紙就算廢了，重復這個過程直到生成一串有效的編號。
我們知道，如果編號的每一個數字都是隨機的，那麼平均寫1000多張幸運數字不同的紙才能獲得一個有效的編號。
這就奇怪了，這些礦工為什麼要拚命干這看似無意義的事情呢？還記得之前說過礦工有報酬吧，這就是礦工的動力了。中本聰規定：每一張賬簿紙的交易清單第一條交易為「系統給這個小組支付50個比特幣」。也就是說，如果你生成了一張有意義的賬簿紙，並且被所有挖礦小組接受了，那麼就意味著這條交易也被接受了，你的挖礦小組獲得了50個比特幣。
這就是礦工被叫做礦工的原因，也是為什麼之前說隨著交易和礦工的活動，比特幣的數量會不斷增多。例如下面是一個挖礦過程，這個小組的公共比特幣帳號為「UVWXYZ」。

在幸運數字嘗試到「533」時，系統生成了一頁有效賬簿。
確認賬簿
當某挖礦小組幸運的生成了一張有意義的賬簿，為了得到獎勵，必須立刻請其它小組確認自己的工作。前面說過，當前村裡有7個挖礦組，所以這個小組必須將有效賬簿紙謄抄6份快馬加鞭送到其他6個小組請求確認。
中本聰規定，當某個小組接到其他小組送來的賬簿紙時，必須立即停下手裡的挖礦工作進行賬簿確認。
需要確認的信息有三個：
賬簿的編號有效
賬簿的前一頁賬簿有效
交易清單有效
首先看第一個，這個確認比較簡單。只要將送來的賬簿紙放入編碼生成器進行驗證，如果驗證通過，則編號有效。
第二部分需要將賬簿頁上的「上一頁賬簿紙編號」和這個小組目前保存的有效賬簿最後一頁編號比對，如果相同則確認，如果不同，需要順著已有賬簿向前比對，直到找到這個編號的頁。如果沒有找到指定的「上一頁賬簿紙編號」對應的頁，這個小組會將此頁丟掉。不予確認。
注意，由上面的機制可以保證，如果各個小組手裡的賬簿紙是相同的，那麼他們都能按同樣的順序裝訂成相同的賬簿。因為後面一張紙的編號總是依賴前面的紙的編號，編碼生成器的機制保證了所有合法賬簿紙的相對先後順序在每個小組那裡都是相同的（可能會有分支，但不會出現環，後面細講）。

最後是如何確認交易清單有效，其實也就是要確認當前每筆交易的付款人有足夠的余額支付這筆錢。由於交易信息里包含這筆錢是如何來的，還包含了記錄來源交易的賬單編號。例如，HIJKLMN要給ABCDEFG10個比特幣，並註明了這10個比特幣來自之前OPQRST支付給HIJKLMN的一筆交易，確認時首先要確認之前這筆交易是否存在，同時還要檢查HIJKLMN在這之前沒有將這10個比特幣支付給別人。這一切確認後，這筆交易有效性就被確認了。
其中第一筆是系統獎勵給生成這頁賬簿的小組的50個，這筆交易大家都默認承認，後面的只要按照上述方法追溯，就可以確認HIJKLMN是否當前真有10個比特幣支付給ABCDEFG。
如果完成了所有了上述驗證並全部通過，這個小組就認可了上述賬簿紙有效，然後將這張賬簿紙並入小組的主賬簿，舍棄目前正在進行的工作，後面的挖礦工作會基於這本更新後的主賬本進行。
賬簿確認反饋
對於挖礦小組來說，當賬簿紙送出去後，如果後面有收到其他小組送來的賬簿紙，其「上一頁賬簿紙編號」為自己之前送出去的賬簿紙，那麼就表示他們的工作成功被其他小組認可了，因為已經有小組基於他們的賬簿紙繼續工作了。此時，可以粗略的說可以認為已經得到了50個比特幣。
另外，任何一個小組當新生成有效賬簿紙或確認了別的小組的賬簿紙時，就將最新被這個小組承認的交易寫到公告牌上，那麼收款人只要發現相關交易被各個小組認可了，基本就可以認為這筆錢已經到了自己的賬上，後面他就可以在付款時將錢的來源指向這筆交易了。
以上就是整個比特幣的支付體系。下面我們來分析一下，這個體系為什麼可以工作下去，以及這個體系可能面臨的風險。
工作機制分析
雖然上面闡述了比特幣的基本運作規則，但是村民們還是有不少疑問。所以中本聰同學專門開了個答疑會，解答常見問題。下面總結一下村民最集中關心的問題。
核心問題答疑
如果同時收到兩份合法的賬簿頁怎麼辦？
注意在上面的運行機制中，各個挖礦小組是並行工作的，因此完全可能出現這樣的情況：某小組收到兩份不一樣的賬簿頁，它們都基於當前這個小組的主賬簿的最後一頁，並且內容也都完全合法，怎麼辦？
關於這個問題，中本聰同學說，小組不應該以線性方式組織賬簿，而應該以樹狀組織賬簿，任何時刻，都以當前最長分支作為主賬簿，但是保留其它分支。舉個例子，某小組同時收到A、B兩份賬簿頁，經核算都是合法的，此時小組應該將兩頁以分叉的形式組織起來，如下圖所示：

黑色表示當前賬簿主幹。此時，可以隨便選擇一個頁作為當前主分支，例如選擇A：

此時如果有一個新的賬簿頁是基於A的，那麼這個主幹就延續下去：

如果這個主幹一直這么延續下去，表示大家基本都以A為主幹，B就會被遺忘。但是也有可能忽然B變成更長了：

那麼我們就需要將B分支作為當前主幹，基於這個分支進行後續工作。

從局部來看，雖然在某一時刻各個小組的賬簿主幹可能存在不一致，但大方向是一致的，那些偶爾由於不同步產生的小分支，會很快被淹沒在歷史中。
如果挖礦小組有人偽造賬簿怎麼辦
關於這個問題，中本聰同學說，只要挖礦組織中大多數人是誠實的，這個系統就可靠，具體分幾個方面給予答復。
首先，基於保密印章機制，沒有人能偽造他人身份進行付款，因為編碼生成器在列印編碼時會核對所有交易單的保密印章，印章和付款人不一致會拒絕列印。
而且誠實的礦工也不會承認不合法的交易（如某筆交易付款方余額不夠）。
所以只有一種可能的攻擊行為，即在收款人確認收款後，從另一條分支上建立另外的交易單，取消之前的付款，而將同一筆錢再次付款給另一個人（即所謂的double-spending問題）。下面同樣用一個例子說明這個問題。
先假設有一個攻擊者擁有10個比特幣，他准備將這筆錢同時支付給兩名受害者A和B，並都得到承認。
第一步，攻擊者准備從受害者A手裡買10比特幣的黃金，他簽署交易單給受害者A，轉10個比特幣給受害者A。

第二步，這筆交易在最新的賬簿頁中被確認，並被各個挖礦小組公告出來。受害人A看到公告，確認比特幣到賬，給了攻擊者10個比特幣等值的黃金。

第三步，攻擊者找到賬簿，從包含剛才交易的賬簿頁的前一頁做出一個分支，生成更多的賬單頁，超過剛才的分支。由於此時剛才攻擊者製造的分支變成了主幹分支，而包含受害者A得到錢的分支變成了旁支，因此挖礦組織不再承認剛才的轉賬，受害者A得到的10比特幣被取消了。

第四步，攻擊者可以再次簽署交易單，將同一筆錢支付給受害者B。受害者B確認錢到賬後，支付給攻擊者等值黃金。

至此，攻擊者將10個比特幣花了兩次，從兩名受害者那裡各購得等值黃金。攻擊者還可以如法炮製，取消與受害者B的轉賬，將同一筆錢再支付給其他人……
關於這種攻擊，中本聰給出的解決方案是，建議收款人不要在公告掛出時立即確認交易完成，而是應該再看一段時間，等待各個挖礦小組再掛出6張確認賬簿，並且之前的賬簿沒有被取消，才確認錢已到賬。
中本聰解釋道，之前設定變態的編號規則，正是為了防禦這一點。根據前面所述，生成有效賬簿頁不是那麼簡單的，要花費大量的人力反復試不同的幸運數字，而且過程完全是碰運氣。如果某賬簿頁包含你收到錢的確認，並且在後面又延續了6個，那麼攻擊者想要在落後6頁的情況下從另一個分支趕超當前主分支是非常困難的，除非攻擊者擁有非常多的人力，超過其他所有誠實礦工的人力之和。
而且，如果攻擊者有如此多人力，與其花這么大力氣搞這種攻擊，還不如做良民挖礦來的收益大。這就從動機上杜絕了攻擊的形成。
比特幣會一直增加下去，豈不是會嚴重通貨膨脹
中本聰說，這一點我也想到了。前面忘了說了，我給礦工組織的操作細則手冊會說明，剛開始我們協議每生成一頁賬簿，獎勵小組50個比特幣，後面，每當賬簿增加21,000頁，獎勵就減半，例如當達到210,000頁後，每生成一頁賬簿獎勵25個比特幣，420,000頁後，每生成一頁獎勵12.5個，依次類推，等賬簿達到6,930,000頁後，新生成賬簿頁就沒有獎勵了。此時比特幣全量約為21,000,000個，這就是比特幣的總量，所以不會無限增加下去。
沒有獎勵後，就沒人做礦工了，豈不是沒人幫忙確認交易了
到時，礦工的收益會由挖礦所得變為收取手續費。例如，你在轉賬時可以指定其中1%作為手續費支付給生成賬簿頁的小組，各個小組會挑選手續費高的交易單優先確認。
礦工如果越來越多，比特幣生成速度會變快嗎
不會。中本聰解釋，雖然可以任意加入和退出礦工組織，導致礦工人數變化，每個礦工也會拿到一個編碼生成器，不過我已經在編碼生成器中加入了調控機制，當前工作的編碼生成器越多，每個機器的效率就越低，保證新賬簿頁生成速率不變。
雖然每個人的代號是匿名的，但如果泄露了某個人的代號，賬簿又是公開的，豈不是他的所有賬目都查出來了
確實是這樣的。例如你要和某人交易，必然要要到他的代號才能填寫交易單。因為收款人一欄要填入那人的代號。不過中本聰說可以提供無限制的保密印章，建議每一次交易用不同的保密印章，這樣查賬簿就追查不到同一個人的所有賬目了。
答疑完畢。
說明
本文用通俗比喻的方式講解了比特幣的運行機制。有幾點需要說明：
為了便於理解，我做了很多簡化，因此有些機制細節和實際的比特幣可能不完全相同。但總體思想和關鍵原理是一致的。
由於很多計算機世界的東西（如公鑰體系、網路傳輸）在現實世界中並沒有特別好的對等物，所以故事裡難免有一些生硬和不合常理的細節。
本文描述的是比特幣網路本身的技術原理和運作機制，當在如Mtgox這種買賣市場中進行比特幣交易時，市場做了中間代理，並不遵從上述機制

Ⅱ 1. 為什麼比特幣數量有限，其數量是誰設定的，他們可以修改數量嗎

你好！
1.
就是方程解，比如一個函數其中一個數只能是1，0，和負1。那麼他的解就只有三個有限的。
2.
貨幣只是中間，要花出去才有價值，所以第二點你說的對。財富流失。
3.
有可能，就是誰的莊家大就跟誰，就像現在虛擬貨幣是比特幣盤子大，莊家大。
僅代表個人觀點，不喜勿噴，謝謝。

Ⅲ 比特幣一共有多少個

2100萬個

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

比特幣不是無限量發行的，與大多數的貨幣不相同。比特幣不依靠特定的貨幣發行機構。而是根據特定的演算法，通過大量的計算產生的。它的發行量受控於軟體演算法。總量恆定2100萬個。

拓展資料：

產生原理

從比特幣的本質說起，比特幣的本質其實就是一堆復雜演算法所生成的特解。特解是指方程組所能得到無限個（其實比特幣是有限個）解中的一組。而每一個特解都能解開方程並且是唯一的。[10]以人民幣來比喻的話，比特幣就是人民幣的序列號，你知道了某張鈔票上的序列號，你就擁有了這張鈔票。而挖礦的過程就是通過龐大的計算量不斷的去尋求這個方程組的特解，這個方程組被設計成了只有 2100 萬個特解，所以比特幣的上限就是 2100 萬。

要挖掘比特幣可以下載專用的比特幣運算工具，然後注冊各種合作網站，把注冊來的用戶名和密碼填入計算程序中，再點擊運算就正式開始。完成Bitcoin客戶端安裝後，可以直接獲得一個Bitcoin地址，當別人付錢的時候，只需要自己把地址貼給別人，就能通過同樣的客戶端進行付款。在安裝好比特幣客戶端後，它將會分配一個私有密鑰和一個公開密鑰。需要備份你包含私有密鑰的錢包數據，才能保證財產不丟失。如果不幸完全格式化硬碟，個人的比特幣將會完全丟失。

Ⅳ 比特幣是怎樣產生的

比特幣（Bitcoin）的概念最初由中本聰在2008年11月1日提出，並於2009年1月3日正式誕生 。根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的虛擬的加密數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

比特幣網路通過「挖礦」來生成新的比特幣。所謂「挖礦」實質上是用計算機解決一項復雜的數學問題，來保證比特幣網路分布式記賬系統的一致性。比特幣網路會自動調整數學問題的難度，讓整個網路約每10分鍾得到一個合格答案。隨後比特幣網路會新生成一定量的比特幣作為區塊獎勵，獎勵獲得答案的人。

Ⅳ 比特幣是騙局嗎 如果不是，我要怎樣才能擁有我的第一個比特幣

比特幣當然不是騙局，是一種點對點的數字貨幣。比特幣是區塊鏈最成功應用之一，這句話出自人民日報。如果你是想要投資數字貨幣，建議先投資風險最低的比特幣。至於怎麼擁有一枚比特幣，可以去專業的數字貨幣交易所購買，也可以挖礦。你可以去ZBG看看，他們最近在賣雲算力，你可以理解成一鍵挖礦，等著分配比特幣就可以。也可以直接買現貨，他們平台我記得有視頻教程，也可以直接咨詢在線客服，他們的手續費也比火幣、OKEX這些平台低一半。

Ⅵ 機構持有比特幣數量

據數據顯示，機構投資者已持有逾160萬枚比特幣，占總供應量的近7.91%。
BitcoinTreasuries數據顯示，機構投資者已持有逾160萬枚比特幣，占總供應量的近7.91%。數據顯示，總持有成本約539億美元，目前價值約778億美元。少數機構虧損，多數機構已盈利。一些機構的盈利甚至達到初始投資的97倍。在所有機構投資者中，灰度以654,885枚比特幣排名第一。

Ⅶ 如何才算擁有比特幣

先下載一個比特幣錢包軟體，安裝在你的電腦上，之後你就可以打開你的錢包，當然這個錢包就好比你打開了一個文件夾，裡面是沒東西的。每個比特幣錢包都是唯一的一串字元，你把這串字元告訴別人說這事你的錢包地址，別人按照這個地址送你一些比特幣，也就是一串代碼，會在你錢包裡面顯示你有多少比特幣。當然你也可以自己挖礦，很費力很費力，按照目前市場價算一個比特幣大約1550元，現在挖出的比特幣早就不夠電費損耗了。而且對於新手，挖礦過程非常復雜。用一台普通筆記本24小時不停工作，十年都不一定能挖到一個比特幣。好好努力專注自己的行業吧，等比特幣升值的時候再參進來！

Ⅷ 比特幣之挖礦與共識（二）

比特幣共識機制的第三步是通過網路中的每個節點獨立校驗每個新區塊。當新區塊在網路中傳播時，每一個節點在將它 轉發到其節點之前，會進行一系列的測試去驗證它。這確保了只有有效的區塊會在網路中傳播。

獨立校驗還確保了誠實 的礦工生成的區塊可以被納入到區塊鏈中，從而獲得獎勵。行為不誠實的礦工所產生的區塊將被拒絕，這不但使他們失 去了獎勵，而且也浪費了本來可以去尋找工作量證明解的機會，因而導致其電費虧損。

當一個節點接收到一個新的區塊，它將對照一個長長的標准清單對該區塊進行驗證，若沒有通過驗證，這個區塊將被拒 絕。這些標准可以在比特幣核心客戶端的CheckBlock函數和CheckBlockHead函數中獲得

它包括：

為什麼礦工不為他們自己記錄一筆交易去獲得數以千計的比特幣？

這 是因為每一個節點根據相同的規則對區塊進行校驗。一個無效的coinbase交易將使整個區塊無效，這將導致該區塊被拒 絕，因此，該交易就不會成為總賬的一部分。礦工們必須構建一個完美的區塊，基於所有節點共享的規則，並且根據正 確工作量證明的解決方案進行挖礦，他們要花費大量的電力挖礦才能做到這一點。如果他們作弊，所有的電力和努力都 會浪費。這就是為什麼獨立校驗是去中心化共識的重要組成部分。

比特幣去中心化的共識機制的最後一步是將區塊集合至有最大工作量證明的鏈中。一旦一個節點驗證了一個新的區塊， 它將嘗試將新的區塊連接到到現存的區塊鏈，將它們組裝起來。

節點維護三種區塊：第一種是連接到主鏈上的，第二種是從主鏈上產生分支的（備用鏈），最後一種是在已知鏈中沒有 找到已知父區塊的。在驗證過程中，一旦發現有不符合標準的地方，驗證就會失敗，這樣區塊會被節點拒絕，所以也不 會加入到任何一條鏈中。

任何時候，主鏈都是累計了最多難度的區塊鏈。在一般情況下，主鏈也是包含最多區塊的那個鏈，除非有兩個等長的鏈 並且其中一個有更多的工作量證明。主鏈也會有一些分支，這些分支中的區塊與主鏈上的區塊互為「兄弟」區塊。這些區 塊是有效的，但不是主鏈的一部分。 保留這些分支的目的是如果在未來的某個時刻它們中的一個延長了並在難度值上超 過了主鏈，那麼後續的區塊就會引用它們。

如果節點收到了一個有效的區塊，而在現有的區塊鏈中卻未找到它的父區塊，那麼這個區塊被認為是「孤塊」。孤塊會被 保存在孤塊池中，直到它們的父區塊被節點收到。一旦收到了父區塊並且將其連接到現有區塊鏈上，節點就會將孤塊從 孤塊池中取出，並且連接到它的父區塊，讓它作為區塊鏈的一部分。當兩個區塊在很短的時間間隔內被挖出來，節點有 可能會以相反的順序接收到它們，這個時候孤塊現象就會出現。

選擇了最大難度的區塊鏈後，所有的節點最終在全網范圍內達成共識。隨著更多的工作量證明被添加到鏈中，鏈的暫時性差異最終會得到解決。挖礦節點通過「投票」來選擇它們想要延長的區塊鏈，當它們挖出一個新塊並且延長了一個鏈， 新塊本身就代表它們的投票。

因為區塊鏈是去中心化的數據結構，所以不同副本之間不能總是保持一致。區塊有可能在不同時間到達不同節點，導致節點有不同的區塊鏈全貌。

解決的辦法是，每一個節點總是選擇並嘗試延長代表累計了最大工作量證明的區塊鏈，也就 是最長的或最大累計工作的鏈（greatest cumulative work chain）。節點通過累加鏈上的每個區塊的工作量，得到建立這個鏈所要付出的工作量證明的總量。只要所有的節點選擇最長累計工作的區塊鏈，整個比特幣網路最終會收斂到一致的狀態。分叉即在不同區塊鏈間發生的臨時差異，當更多的區塊添加到了某個分叉中，這個問題便會迎刃而解。

提示由於全球網路中的傳輸延遲，本節中描述的區塊鏈分叉自動會發生。

然而，倒三角形的區塊不會被丟棄。它被鏈接到星形鏈的父區塊，並形成備用鏈。雖然節點X認為自己已經正確選擇了獲勝鏈，但是它還會保存「丟失」鏈，使得「丟失」鏈如果可能最終「獲勝」，它還具有重新打包的所需的信息。

這是一個鏈的重新共識，因為這些節點被迫修改他們對塊鏈的立場，把自己納入更長的鏈。任何從事延伸星形-倒三角形的礦工現在都將停止這項工作，因為他們的候選人是「孤兒」，因為他們的父母「倒三角形」不再是最長的連鎖。

「倒三角形」內的交易重新插入到內存池中用來包含在下一個塊中，因為它們所在的塊不再位於主鏈中。

整個網路重新回到單一鏈狀態，星形-三角形-菱形，「菱形」成為鏈中的最後一個塊。所有礦工立即開始研究以「菱形」為父區塊的候選塊，以擴展這條星形-三角形-菱形鏈。

從理論上來說，兩個區塊的分叉是有可能的，這種情況發生在因先前分叉而相互對立起來的礦工，又幾乎同時發現了兩個不同區塊的解。

然而，這種情況發生的幾率是很低的。單區塊分叉每周都會發生，而雙塊分叉則非常罕見。比特幣將區塊間隔設計為10分鍾，是在更快速的交易確認和更低的分叉概率間作出的妥協。更短的區塊產生間隔會讓交易清算更快地完成，也會導致更加頻繁地區塊鏈分叉。與之相對地，更長的間隔會減少分叉數量，卻會導致更長的清算時間。

2012年以來，比特幣挖礦發展出一個解決區塊頭基本結構限制的方案。在比特幣的早期，礦工可以通過遍歷隨機數 (Nonce)獲得符合要求的hash來挖出一個塊。

難度增長後，礦工經常在嘗試了40億個值後仍然沒有出塊。然而，這很容 易通過讀取塊的時間戳並計算經過的時間來解決。因為時間戳是區塊頭的一部分，它的變化可以讓礦工用不同的隨機值 再次遍歷。當挖礦硬體的速度達到了4GH/秒，這種方法變得越來越困難，因為隨機數的取值在一秒內就被用盡了。

當出現ASIC礦機並很快達到了TH/秒的hash速率後，挖礦軟體為了找到有效的塊， 需要更多的空間來儲存nonce值 。可以把時間戳延後一點，但將來如果把它移動得太遠，會導致區塊變為無效。

區塊頭需要信息來源的一個新的「變革」。解決方案是使用coinbase交易作為額外的隨機值來源，因為coinbase腳本可以儲存2-100位元組的數據，礦工們開始使用這個空間作為額外隨機值的來源，允許他們去探索一個大得多的區塊頭值范圍來找到有效的塊。這個coinbase交易包含在merkle樹中，這意味著任何coinbase腳本的變化將導致Merkle根的變化。

8個位元組的額外隨機數，加上4個位元組的「標准」隨機數，允許礦工每秒嘗試2^96（8後面跟28個零）種可能性而無需修改時間戳。如果未來礦工穿過了以上所有的可能性，他們還可以通過修改時間戳來解決。同樣，coinbase腳本中也有更多額外的空間可以為將來隨機數的擴展做准備。

比特幣的共識機制指的是，被礦工（或礦池）試圖使用自己的算力實行欺騙或破壞的難度很大，至少理論上是這樣。就像我們前面講的，比特幣的共識機制依賴於這樣一個前提，那就是絕大多數的礦工，出於自己利益最大化的考慮，都會 通過誠實地挖礦來維持整個比特幣系統。然而，當一個或者一群擁有了整個系統中大量算力的礦工出現之後，他們就可以通過攻擊比特幣的共識機制來達到破壞比特幣網路的安全性和可靠性的目的。

值得注意的是，共識攻擊只能影響整個區塊鏈未來的共識，或者說，最多能影響不久的過去幾個區塊的共識（最多影響過去10個塊）。而且隨著時間的推移，整個比特幣塊鏈被篡改的可能性越來越低。

理論上，一個區塊鏈分叉可以變得很長，但實際上，要想實現一個非常長的區塊鏈分叉需要的算力非常非常大，隨著整個比特幣區塊鏈逐漸增長，過去的區塊基本可以認為是無法被分叉篡改的。

同時，共識攻擊也不會影響用戶的私鑰以及加密演算法（ECDSA）。

共識攻擊也 不能從其他的錢包那裡偷到比特幣、不簽名地支付比特幣、重新分配比特幣、改變過去的交易或者改變比特幣持有紀錄。共識攻擊能夠造成的唯一影響是影響最近的區塊（最多10個）並且通過拒絕服務來影響未來區塊的生成。

共識攻擊的一個典型場景就是「51%攻擊」。想像這么一個場景，一群礦工控制了整個比特幣網路51％的算力，他們聯合起來打算攻擊整個比特幣系統。由於這群礦工可以生成絕大多數的塊，他們就可以通過故意製造塊鏈分叉來實現「雙重支 付」或者通過拒絕服務的方式來阻止特定的交易或者攻擊特定的錢包地址。

區塊鏈分叉/雙重支付攻擊指的是攻擊者通過 不承認最近的某個交易，並在這個交易之前重構新的塊，從而生成新的分叉，繼而實現雙重支付。有了充足算力的保證，一個攻擊者可以一次性篡改最近的6個或者更多的區塊，從而使得這些區塊包含的本應無法篡改的交易消失。

值得注意的是，雙重支付只能在攻擊者擁有的錢包所發生的交易上進行，因為只有錢包的擁有者才能生成一個合法的簽名用於雙重支付交易。攻擊者在自己的交易上進行雙重支付攻擊，如果可以通過使交易無效而實現對於不可逆轉的購買行為不予付款， 這種攻擊就是有利可圖的。

攻擊者Mallory在Carol的畫廊買了描繪偉大的中本聰的三聯組畫（The Great Fire），Mallory通過轉賬價值25萬美金的比特幣 與Carol進行交易。在等到一個而不是六個交易確認之後，Carol放心地將這幅組畫包好，交給了Mallory。這時，Mallory 的一個同夥，一個擁有大量算力的礦池的人Paul，在這筆交易寫進區塊鏈的時候，開始了51%攻擊。

首先，Paul利用自己礦池的算力重新計算包含這筆交易的塊，並且在新塊里將原來的交易替換成了另外一筆交易（比如直接轉給了Mallory 的另一個錢包而不是Carol的），從而實現了「雙重支付」。這筆「雙重支付」交易使用了跟原有交易一致的UTXO，但收款人被替換成了Mallory的錢包地址。

然後，Paul利用礦池在偽造的塊的基礎上，又計算出一個更新的塊，這樣，包含這 筆「雙重支付」交易的塊鏈比原有的塊鏈高出了一個塊。到此，高度更高的分叉區塊鏈取代了原有的區塊鏈，「雙重支付」交 易取代了原來給Carol的交易，Carol既沒有收到價值25萬美金的比特幣，原本擁有的三幅價值連城的畫也被Mallory白白 拿走了。

在整個過程中，Paul礦池裡的其他礦工可能自始至終都沒有覺察到這筆「雙重支付」交易有什麼異樣，因為挖礦程序都是自動在運行，並且不會時時監控每一個區塊中的每一筆交易。

為了避免這類攻擊，售賣大宗商品的商家應該在交易得到全網的6個確認之後再交付商品。或者，商家應該使用第三方 的多方簽名的賬戶進行交易，並且也要等到交易賬戶獲得全網多個確認之後再交付商品。一條交易的確認數越多，越難 被攻擊者通過51%攻擊篡改。

對於大宗商品的交易，即使在付款24小時之後再發貨，對買賣雙方來說使用比特幣支付也 是方便並且有效率的。而24小時之後，這筆交易的全網確認數將達到至少144個（能有效降低被51%攻擊的可能性）。

需要注意的是，51%攻擊並不是像它的命名里說的那樣，攻擊者需要至少51%的算力才能發起，實際上，即使其擁有不 到51%的系統算力，依然可以嘗試發起這種攻擊。之所以命名為51％攻擊，只是因為在攻擊者的算力達到51%這個閾值 的時候，其發起的攻擊嘗試幾乎肯定會成功。

本質上來看，共識攻擊，就像是系統中所有礦工的算力被分成了兩組，一 組為誠實算力，一組為攻擊者算力，兩組人都在爭先恐後地計算塊鏈上的新塊，只是攻擊者算力算出來的是精心構造 的、包含或者剔除了某些交易的塊。因此，攻擊者擁有的算力越少，在這場決逐中獲勝的可能性就越小。

從另一個角度 講，一個攻擊者擁有的算力越多，其故意創造的分叉塊鏈就可能越長，可能被篡改的最近的塊或者或者受其控制的未來 的塊就會越多。一些安全研究組織利用統計模型得出的結論是，算力達到全網的30%就足以發動51%攻擊了。全網算力的急劇增長已經使得比特幣系統不再可能被某一個礦工攻擊，因為一個礦工已經不可能占據全網哪怕的1%算 力。

待補充

待補充

Ⅸ 全世界的比特幣有多少個

比特幣只有2100萬個。

」顯卡挖礦「是調侃的說法。其實是在運行特定演算法，通過大量計算產生比特幣。

拓展資料：

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

與大多數貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付。這同樣確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。比特幣與其他虛擬貨幣最大的不同，是其總數量非常有限，具有極強的稀缺性。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個，之後的總數量將被永久限制在2100萬個。

比特幣可以用來兌現，可以兌換成大多數國家的貨幣。使用者可以用比特幣購買一些虛擬物品，比如網路游戲當中的衣服、帽子、裝備等，只要有人接受，也可以使用比特幣購買現實生活當中的物品。

西維吉尼亞州民主黨參議員喬·曼欽（Joe Manchin）2014年2月26日向美國聯邦政府多個監管部門發出公開信，希望有關機構能夠就比特幣鼓勵非法活動和擾亂金融秩序的現狀予以重視，並要求能盡快採取行動，以全面封殺該電子貨幣。

2017年1月24日中午12：00起，中國三大比特幣平台正式開始收取交易費。