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发布时间:2020-05-26 01:48:26

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作者:刘宁,沈大海

出版社:机械工业出版社

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解密比特币

解密比特币试读:

前言

2013年世界人民见证了许多大事件、大话题,其中一些在火爆之后即被淡忘,而有一些则让关注的人越来越多,甚至连国家政府都不得不参与管控,无疑,“比特币”就是其中最耀眼的明星话题。

可以说,在2013年6月以前,“比特币”这个词还不为绝大部分人所知,但自7月这个已被全球公认的“第一电子货币”的美元汇率价格猛然飙涨的那一刻开始,越来越多的人开始把目光从股市等其他投资市场中转移过来,使得不断攀升的价值红线成为许多人的聚焦点。短短几个月的时间里,以前不关注的,开始试图了解、关注直至投入;以前关注的,为之疯狂、为之高喊“全球金融革命”的口号;金融保守派们对其作出各种“深入浅出”的讲解、分析和警告……

然而,在信息爆炸的时代,百家争鸣的形式让很多人出现了瞬间的眩晕,原因在于深陷其中者观点狂热,所谓当局者迷;而旁观者们却又距之甚远,所谓雾里看花。就在这一争一驳中,比特币经历了自诞生以来价值狂飙最为疯狂的半年,这种看似疯狂的飙涨势头直到2013年年底才恢复平静。这个过程中,有人欢喜有人愁,有人连比特币是什么都没有弄清楚,就跟着大批人一起赚到了;也有人在同样懵懂的状态下跟着另外一大批人被套牢了。从这点上看,比特币的投资潮更加符合投资市场的盈亏特征。

笔者之所以要写这本书,主要目的是以一个近距离观察并亲身体验者的角度,为正在关注比特币及正要进行比特币投资的读者答疑解惑。本书力求站在中立的立场上,通过对各方言论的分析与总结,结合自身的经历,用通俗易懂的语言,从比特币的发展史、基础知识、投资解析及创业机遇等方面,结合各国政府对比特币的态度与管控,为大家揭开比特币的层层神秘面纱。

在此,笔者谨向所有比特币探索者和先驱者们致以崇高的敬意,向能够在关键时刻及时给予正确政策导向指引的国家有关部委和机构致以崇高的敬意,并向所有阅读和支持本书的读者表示衷心的感谢。希望读者可以通过阅读本书找到自己所需要的内容,理性看待比特币,理性看待新型互联网投资。如果读者可以从中得到关于理财与投资的新启发,笔者将不胜荣幸。

下面,就和笔者一起迈进神秘的比特币世界吧!

第1章 什么是比特币

1.1 比特币的诞生

2008年11月1日,一个自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在一个隐秘的密码学邮件组里贴出了一篇研究论文,论文阐述了他对一种名为“比特币”的电子货币的新构想,于是比特币(Bitcoin,简记为BTC)就此问世。论文如图1-1所示。图1-1 中本聪的论文原文

大意是他已经在运行一个基于P2P网络的现金系统,该系统有如下特点:

❑不受第三方监管;

❑该系统在P2P网络中防止了双重支付;

❑去中心化的生成;

❑参与者及交易是匿名的;

❑新货币的生成均通过哈希算法进行验证;

❑每一代新货币的生成验证都通过网络的力量防止出现双重支付;

……

从以上报告中,我们可以明确看出中本聪对于比特币的定义:一种P2P电子货币系统,无论从比特币本身的特性验证还是从尊重原创者权益的角度来讲,我们都应该为其正名,即比特币不是什么虚拟货币,而是一种完整的“电子货币”体系。

连讨论组的“老鸟”们都未曾听说过中本聪,有关他的信息也寥寥无几,而且这些信息还隐晦不明,甚至自相矛盾。网上的信息显示他在日本居住,他的电子邮箱地址来自德国的一个免费服务站点,万能的谷歌上也没有关于他的名字的任何信息,很多人推测“中本聪”是个假名,所以他至今仍是个迷。

自互联网诞生以来,电子货币因具有方便和难以追踪的特性,并能脱离政府和银行的监管,而成为一个热门话题。20世纪90年代,一个名为“密码朋克”的密码破译组织就致力于创建电子货币,但付出的努力没收到任何成效。中本聪的发明让这个困扰密码学领域数十年的难题迎刃而解。

2009年1月3日,第一个数据块——创世区块(Genesis Block)的生成宣告比特币系统诞生。Satoshi在创世区块中写入了图1-2中的信息。

这一串数字信息还原出文本为:"The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks"。

当时正值英国财政大臣达林被迫考虑第二次出手纾解银行危机的时刻,“Chancellor on brink of second bailout for banks”这句话上了《泰晤士报》当天的头版(见图1-3),这既是对该区块产生时间的说明,也是对金融危机巨大压力下,旧有的脆弱银行系统的冷嘲。图1-2 中本聪的创世区块图1-3 比特币诞生当天的英国《泰晤士报》

在IRC(Internet Relay Chat,互联网中继聊天)里Satoshi这个ID留下了一些言论:

"Yes, [we will not find a solution to political problems in cryptography,] but we can win a major battle in the arms race and gain a new territory of freedom for several years.Governments are good at cutting off the heads of a centrally controlled networks like Napster, but pure P2P networks like Gnutella and Tor seem to be holding their own."

"[Bitcoin is] very attractive to the libertarian viewpoint if we can explain it properly.I'm better with code than with words though"

译文如下:“是的,我们无法找到通过密码学解决政治问题的途径,但是我们可以在军备竞赛中获取重大战役的胜利,同时夺得自由的新疆域。政府擅长击溃Napster那样拥有中央控制的网络,但是Gnutella和Tor这样的纯粹P2P网络看起来依旧安枕无忧。”“如果我们能恰当地表述比特币系统的概念,对自由主义者来讲那会是非常有吸引力的。不过我更擅长编程而不是言辞。”

Satoshi对密码学邮件组非常熟悉,然而这个ID本身却从未在Bitcoin项目之外的讨论中出现过。有些人认为他早在项目启动之前就做好了这个36岁日本男性的ID来掩饰自己的身份或者说保护整个项目。“Satoshi”(聪)在日文里的意思是“智慧”或“理由”。或许这就是他选择这个名字的原因。

同样在20世纪90年代早期,密码破译者大卫•乔姆(David Chaum)创建了一个匿名系统——“电子现金”(ecash),但失败了,部分原因是依赖于政府和信用卡公司的现有基础设施。之后各种电子货币尝试者不断涌现——比特金(bit gold)、RPOW、b钱(b-money)……,但无一例外地也都失败了。

中本聪的论文于2008年发表,当时政府和银行管理经济的能力遭到各方质疑,信用降入谷底。美国政府向华尔街和底特律汽车巨头注入大笔资金,美联储推出“量化宽松”政策,本质上就是大量印美钞刺激经济,金价上涨。比特币不需要政治和金融(就是它们搞垮了经济)保障,只依据中本聪的巧妙算法。比特币的公开总账看起来不仅使欺诈者无处藏身,还靠业已决定的发行量而使比特币供应处在可控范围内,这保证了像无限印钱的中央银行和魏玛共和国似的通胀悲剧不会在比特币身上上演。

2009年1月3日,中本聪成为挖到比特币的第一人——他从创世区挖到50枚比特币。大约一年的时间,他的发明只局限在一小撮尝鲜者中。但渐渐地,比特币的名气超越了密码界这座孤岛。它得到了研究电子货币的“前辈”的赏识。b钱发明者Wei Dai称它“具有划时代意义”,比特金发明者尼克•萨博称赞它“是对世界的伟大贡献”,RPOW幕后的杰出密码破译者哈尔•芬尼认为比特币有“改变世界的潜力”。数字隐私倡导者电子前沿基金会最终开始接受比特币的捐赠形式。

从此,比特币从一个呱呱坠地的新生货币婴儿迈出了历史性的一步!比特币开始走向世界并必将掀起人类金融革命的第一步!

1.2 追踪比特币

在比特币诞生初期,比特币的拥护者们以小团队形式使用开源程序进行P2P网络的实验工程。美国新英格兰地区编码员加文•安德烈森花50美元买入10000比特币并创建了名为“比特水龙头”的网站,毫无理由地向人们散发比特币,纯粹为了好玩。佛罗里达程序员拉斯勒•豪涅茨是第一个在真实世界使用比特币的人,他花10000比特币在“棒约翰”叫了两块披萨外卖。(他把比特币发给英格兰的一个志愿者,后来收到一份来自大西洋彼岸的信用卡订单。)马萨诸塞州一位叫大卫•福斯特的农民在卖羊驼毛袜时接受比特币付款。

当他们不挖矿时,比特党就试图揭开中本聪的神秘身份。在一个比特币聊天频道里,有人自信地认为“Satoshi”就是日语里“智慧”的意思,也有人怀疑“Satoshi Nakamoto”是以下四家科技公司名字的“拼盘”:三星(Samsung)、东芝(Toshiba)、中道(Nakamichi)和摩托罗拉(Motorola)。甚至连他的国籍也受到了质疑,因为他的英语太地道了,简直毫无瑕疵。1.2.1 神秘的比特币之父——中本聪

有人暗示,或许中本聪不是一个人,而是代表一个有着未知目的的神秘组织——谷歌的一个团队或是美国国家安全局。“我和自称中本聪的家伙通过几封电邮”,曾有一段时间是比特币核心开发成员的豪涅茨说,“我总认为他不是真实存在的人,我大概每两周收一次回信,就像有人偶尔检查邮箱一样。比特币的设计非常棒,不像是靠一个人就能完成的。”

中本聪很少透露自己的信息,他在网上谈论的话题只限于源代码技术讨论。2010年12月5日,在比特币使用者开始要求维基解密接受比特币捐赠后,原本言谈简洁、只聊业务的中本聪以前所未有的热情参与到讨论中。“不,不要这样做。”他在比特币论坛里发帖说,“这个项目需要逐步成长,这样软件才能在这个过程中不断增强。我呼吁维基解密不要接受比特币,它还是一个萌芽阶段的小型测试社区。在这个阶段,如果不能妥善处理,只会毁了比特币。”

接下来,就像他的神秘出现一样,神龙见首不见尾的中本聪又消失了。格林威治时间2010年12月12日6时22分,就在他发帖争辩给维基解密捐赠比特币7天后,中本聪在论坛发了最后一个帖子,帖中谈到软件最新版本几个无关紧要的细节,他的电邮回复也变得更加不稳定,最后完全终止了。曾是核心开发者的安德烈森是少数几个和中本聪联系的人。4月26日,安德烈森告诉编码员:“今天早上,中本聪建议我们在公开谈论比特币时应淡化‘神秘创始人’的话题。”最后,中本聪甚至连安德烈森的邮件也不再回复了。比特党对他的离开感到悲伤和不解。但不管怎样,他的发明已焕发出勃勃生机。

布鲁斯•瓦格纳说:“比特币爱好者就像福音传播者,他们看到了这项技术的魅力,这是一场巨大的运动,或者称为一种宗教信仰也不为过。在论坛上,你会看到这种精神,与自我无关,大家都在为改良比特币而努力。”

很多人好奇中本聪会怎么看待比特币的现状,但他再未说过话。他不回电邮,那些被认为是中本聪的人都否认了这一点。安德烈森就断然否定他是中本聪。“我不知道他的真实名字,我期待有一天他不再躲在幕后,隐匿姓名,但我估计这不会发生。”萨博和Dai也都否认自己是中本聪。而善辩的芬尼在被诊断为肌萎缩侧索硬化症后,也通过电邮予以否认:“鉴于我目前的身体状况,面对有限的生命,褪去匿名伪装对我来说没有什么损失,但我的确不是中本聪。”《纽约客》和《快速公司》杂志都曾对此展开调查但又都无疾而终。

模糊不清的线索指出,中本聪是一个受过老式训练的大学教师。(中本聪的标记风格在20世纪80年代末到90年代初很流行,他可能在50岁左右,20下浮动不超过10岁。)一个数字货币专家说:“很明显他是比特币开发者之一。或许中本聪就是安德烈森,只需看看他的背景资料便可知道。”

白帽黑客丹•卡明斯基说:“我怀疑中本聪是一个金融机构小团队,我有这种感觉,他可能和一些朋友一起工作。”

但加吉克认为,就连最忠实的比特党也停止了对中本聪的“追逐”,他说:“我们真的不在乎,写代码的人并不重要,重要的是代码本身。就算有人窃取、欺骗、放弃了比特币使用者,代码就在那儿,真实地存在着。”1.2.2 比特币的忠实信徒——瓦格纳

布鲁斯•瓦格纳(Bruce Wagner),纽约互联网电视初创企业OnlyOneTV的创始人(见图1-4),他在其主持的节目《比特币秀》中对该电子货币大肆宣传。在他眼中,比特币是“互联网问世以来最激动人心的一项发明”。

7月的一个清晨,50岁的瓦格纳有着与年龄不符的黑发,像个精力旺盛的小伙。他正坐在OnlyOneTV公司的办公室里,这是一家位于曼哈顿的网络电视公司。短短几个月时间,他成为比特币主要的布道者。他主持了《比特币秀》这档节目,宣传这个新生货币并采访比特币世界的知名人物。他还负责一个比特币聚会团体,并打算在8月举办第一届比特币“世界大会”。瓦格纳说:“我被它给迷住了,五天五夜不吃不睡,像打了兴奋剂,脑中全是比特币,比特币……”图1-4 比特币的主要倡导者布鲁斯·瓦格纳

瓦格纳毫不掩饰他对比特币的痴迷,他认为比特币是互联网问世以来最激动人心的发明,“eBay是一个巨型吸血公司”,言论自由是“当代神话”。他在预测比特币的未来时一脸兴奋:“我知道这不是股票,它不会有跌涨,它会一直涨下去的。”

有一段时间,他是对的。2009——2010年年初,比特币毫无价值,2010年4月开始交易的头半年,1比特币的价值低于14美分,2010年夏天比特币交易开始进入黄金时期,由于供远小于需,网上交易价值开始上升。到2010年11月月初,1比特币的价值在29美分处沉寂多日后窜升至36美分。2011年2月,继续升值,和美元的汇率达到了1:1,此后1比特币的价值稳定在87美分上下,也曾涨到过1.06美元。1.2.3 惊爆!中本聪再现人间

2013年5月20日,一个让世界震惊的消息从互联网上传出,并在短短的时间内爆发式地传遍整个电子货币界:“比特币创始人真身被曝:京都大学教授望月真一”。

网易科技讯5月20日消息,据国外媒体报道,今天计算机科学家特德•尼尔森(Ted Nelson)在YouTube上曝料化名中本聪(Satoshi Nakamoto)的比特币创始人其实是京都大学的数学教授望月真一(Shinichi Mochizuki),如图1-5所示。图1-5 京都大学教授望月真一

没有人知道是谁发明了比特币。开发者使用化名“中本聪”,但从比特币出现的那一刻起,人们就没停止过对中本聪身份的挖掘。并且从比特币上线那天开始,就有一台计算机在进行比特币挖矿工作,盛传这台机器就是中本聪的。所以如果望月真一是中本聪,他的身价显然已经过亿。

望月真一16岁进入普林斯顿大学,22岁读完博士,目前33岁,为东京大学全职教授。33岁是一个在学术界显得年轻的荒谬年龄。望月真一最大的成就是著名的ABC猜想。尼尔森有三条证据。

1)望月真一足够聪明,可以想出比特币如此复杂的系统;

2)望月真一不使用常规的学术发表机制。相反,他的习惯是独自工作,发表论文后,让其他人自己理解。

3)望月真一的工作领域包含比特币的数学算法。

视频中,尼尔森极尽对望月真一的溢美之词,称他为伟大的经济学家、社会学家和计算机学家,并觉得他应该因为比特币而获得诺贝尔经济学奖。最后他希望望月真一可以将未来的工作重点放在解决人类最复杂的问题上,比如核武器、恐怖主义以及污染问题。

无论这条新闻的内容是否完全属实,这无疑都给全世界的电子货币追随者们一个起码的心理安慰,让我们有了心目中偶像的真实目标。

1.3 比特币到底是个啥

前面提到,比特币是由“中本聪”发明的一种基于P2P网络的电子货币,它到底是个啥呢?比较准确的描述是:比特币是一种由开源的P2P软件产生的数字货币,是通过计算产生的,由一串串复杂的计算机代码组成。与传统的法定货币不同的是,比特币不依赖于特定的中央发行机构,而是使用遍布整个P2P网络节点的分布式数据库来记录货币的交易,并使用密码学的加密设计来确保货币流通各个环节的安全性。

简而言之,比特币就是一种无发行机构(政府、个人、企业等)发行通过一种特殊计算方法(哈希)自然生成于互联网,具有实际价值,并被全球公认的电子货币。

在第2章中,我们会从技术原理的角度详细讲解比特币是如何产生的,以及它的运行原理。图1-6非常直观地描述了比特币产生的整个过程。图1-6 图解比特币

关于图1-6中的一些细节,我们在此作简单的解析,在第2章中将会对相关知识点进行详细说明。

❑挖矿:通过开源的计算方法在比特币特定的数据链上运算正确的比特币数据区块的行为,产生比特币的唯一途径。

❑比特币的总量:比特币的发行上限为2100万枚。

❑比特币的生产速度:大约每10分钟可以生产出25枚比特币,产量每四年会缩减一半(2009——2012年的最初4年内,每10分钟产出50枚比特币),因此比特币的流通数目将在2140年达到它的发行上限。

1.4 比特币的货币意义

对于这一点,人们始终是众说纷纭,虽然观点没有达到“百家争鸣”的程度,但已经让很多“观众”难以辨识。笔者在综合了各方观点和与比特币圈中的大玩家接触过后,更倾向于用经这些当初被嘲讽为“疯子”,后来却赚得盆满钵满的“大玩家”们证明的事实来解读比特币的货币意义。

那么作为一种还不太为广大民众所知的电子货币,比特币有怎样的魅力让大玩家们如此着迷?除了经济上的可观回报,投资的根本原因在于他们的价值认同,他们分析比特币的方法论可以借鉴。1.4.1 历史上的第一个通缩货币

比特币对现有货币的根本性颠覆在于这是人类历史上第一个通缩货币。在比特币的神秘创始人中本聪的设计中,比特币的发行总量为2100万个,到2140年全部挖完,从2008年年底到目前流通的比特币约有1050万个,在剩下的一百多年中,人类只能挖出另一半的比特币。在1比特币的兑换价格还停留在100美元的时候,那些技术的痴迷者曾经戏称,通过挖矿获得的比特币收入还跑不过电费,更别提赚钱了。漏斗式的设计让比特币的产量越来越少,如今比特币的获取更多需要在交易所交易。游戏入局者有增无减加上比特币产量减少而总量一定,通缩货币的本质让比特币有涨无跌。1.4.2 技术颠覆集权和信息的控制

传统的货币体系依赖于政府信用,而在比特币的设计结构中,其传播方式是P2P式的网络传播,不依赖于政府和中央银行的信用担保,是天然的去中心化结构,也就能保证任何机构不能对其进行操控。从这一点上,比特币的信用机制两极分化——对于纯粹市场调节经济的天然信用或者完全没有信用。而大玩家们正是前一种经济思想的疯狂追随者。1.4.3 匿名交易,隐私至上

人类历史上第一次严格意义上的确保“私有财产神圣不可侵犯”。大玩家们通晓一个简单的例子,如今出国和签证很容易,但对于大多数人来说,大量的钱要出国就没那么容易,所以洗钱成为一个强大的黑色产业链,财产真正是被银行控制的。但比特币从技术上保证了纯粹的私有财产神圣不可侵犯。1.4.4 完美控制,双重支付

解决电子货币双重支付问题,这也是大玩家共同认同比特币的一点。在中本聪对比特币设计论文的原稿引言中就提出,比特币设计的根本原因在于解决电子的双重支付问题。如果读过宋鸿兵写的《货币战争》,我们就可以开始重新思考那些金库里的钱是否真的存在,而比特币从设计上保证了它不能重复支付。

在比特币的追随者们眼中,可以用来交易、买东西的交换媒介就是货币。从根本上来说,这批狂热的比特币追随者真正迷恋的是中本聪简单而严密的设计以及背后所蕴涵的经济思想。当然,这个经济思想的前提是建立在弗里德曼新自由主义经济学的理论基础上——纯粹的市场主导经济,如果你更信仰主张政府进行宏观调控的凯恩斯主义,比特币最多只能成为投机的工具。

纵观人类历史,经济思想的演变一直与社会生产力的发展和政治形态难以分离。抛开设计上的诸多优点,比特币带来的问题也越来越多,比如缺乏监管、黑客攻击和丢失之后无法找回;如今强烈波动的汇率阻碍了比特币充当交换媒介,而更像一个投资工具。比特币是否能成为完整意义上的世界货币还取决于各种偶然与必然的因素,但通缩货币的危险性也显而易见:实体经济总量在不断增长,货币发行量如果不能跟随总量变化提升,物价会越来越便宜,那时,食品、房价、衣服的价格都一天比一天更便宜,工资也越发越少,人类是否可以想象每个人都储存货币而不是实物的那一天?

1.5 从分文不值到价格飙涨的币值红线

2010年春天,比特币价格实现“大爆炸”式增长,《福布斯》报道的《加密货币》是刺激因素之一。4月初到5月末,比特币价格从86美分升到8.89美元。接着,在6月1日,一周内窜至3倍,达到1比特币兑换27美元。整个比特王国市值约为1.3亿美元。一个自称MB骑士(Knight MB)的田纳西州人持有371000个比特币,价值超过4.08亿万美元,是比特王国最富有的人。豪涅茨买披萨花的10000个比特币,如今价值1.1千万美元。“我觉得没啥,那些披萨的确好吃。”豪涅茨说。

比特币获得了通常只有硅谷IPO和苹果新品发布会时才有的关注。在自己的网络脱口秀上,记者兼企业家贾森•卡拉坎尼斯称之为“一次根本转变”和“近20年在科技商业史上见到最有趣的事”。知名风险投资家弗雷德•威尔森认为互联网行业的下一个大事件是“社会剧变”,他举了4个例子——维基解密、破解PlayStation、“阿拉伯之春”和比特币。编码员安德烈森接受CIA的邀请来到弗吉尼亚州兰利总部,介绍比特币相关情况。瑞典海盗湾创始人里卡德•法尔克文奇表示要把全部积蓄换成比特币。

比特币的未来看起来充满希望。马克•萨普斯,这位能从eBay购买零件在布鲁克林阁楼组装一座热核反应堆的主儿,在弄到一台旧ATM机后将它改装成用于现金兑换比特币的设备。在秘密互联网上(必须使用Tor匿名软件才能访问),灰色市场“丝绸之路”允许比特币参与交易;在那里,从止痛药到机关枪都可以买到。一个年轻比特币使用者——现代柏拉图,用摄影博客的形式记录了自驾车跨国旅行,他在旅途中只用比特币。比特党中的钱币爱好者开始憧憬可回收比特币,想知道罕见的“创世区”比特币到底价值几何。

由于价格蹿升,挖矿变得越来越流行,竞争者也随之增多,效益开始减少。电脑配置的“军备竞赛”开始了,矿工纷纷为计算机寻找更先进的显卡。第一批挖矿者使用的是自己现有的电脑,新一波矿工则购买配有高速GPU的廉价电脑,制冷用噪声大的风扇,24小时开机挖矿。这波浪潮掀起了晒装备热潮。就像之前淘金热潮一样,人们争相传颂一个个匪夷所思的故事。阿拉斯加一个名叫达伦(Darrin)的“矿工”称一只熊闯进了他的车库,但谢天谢地没有毁坏他的设备。另一个“矿工”则据说因电费飙升,警察突袭了他的屋子,因为怀疑他在种大麻。

1.6 比特币发展大事记

第2章 比特币运行原理

2.1 比特币的特点

2.1.1 去中心化运作,无央行存在

比特币使用P2P技术,且不受中央机构的管辖。比特币是一种分散的货币,采用端到端(P2P)的技术实现,与比特币有关的所有事宜,包括发行、交易处理和验证都是通过网络进行的,不存在一个专门的机构来监控整个资金流动的过程。这就意味着,从人类社会现今至未来对于互联网的依赖性来看,只要互联网和人类不毁灭,比特币就会一直存在下去,并一直被人们所拥有、使用、流通。

相比之下,传统的货币是由各国央行发行的,是国家货币政策的一部分。比如在美国,美联储负责美元的发行,同时也负责执行国家货币政策、监管全美银行业、维持金融系统的稳定性,并对存款机构提供相应的金融服务。但是显然,这样的传统货币发行机制是完全依托于人民对于国家、政府、经济体系的信任存在的,一旦政府大变动、国家颠覆或经济危机,法币的价值、流通等诸多方面将会受到严重的打击。2.1.2 总量固定,不会通货膨胀,但可无限分割

比特币的发行上限为2100万枚。虽然有些批评家认为比特币的这一发行上限不够大,但支持者认为一枚比特币的价值可以切分到小数点后八位(比特币的更小单位为satoshi,即聪,这个单位是为了纪念比特币的创始人中本聪而被全球所确认的),1比特币=10000000 satoshi),即比特币的最高价值可以达到21×1014,足够满足将来各种可能的需求。

从这个角度上看,无论单位币值如何变化,由于其整体总量的严格限定,比特币只能是通缩的货币,而不可能形成通胀。

与之相反,传统货币的发行没有上限。各国央行可以根据政府需要、当前经济总量变化、黄金储备等方面的因素,不断地增发货币,这就是传统货币所不可避免的通货膨胀现象。无疑,通货膨胀对于币种的持有者来说是不公平的,无论持有者是谁,都一样。2.1.3 货币不可伪造,无法多重支付,交易不可逆转

比特币的不可伪造性主要源自其生成和记录的过程,这一点在2.2节中我们将详细解释,此处我们先作简要分析。

比特币的生成算法是独一无二的,而其整个系统中每生成一个含有比特币的正确数据区块(Block)都要对全网所有节点进行广播,并为所有节点验证其正确性后记录下来。如果有人修改了算法,那么其生产出来的区块中所记录的数据就会有所改变,系统中所有节点在进行正确性判定时会第一时间发现差异,将会不承认它,那么修改算法后的运算就是无效的,这样就保证了其货币的不可伪造特性。这一点从目前存在的诸多“山寨币”可以得到证实,“山寨币”只能存在于自己的系统内,而永远无法冒充比特币。

比特币系统中的交易是拥有严格的信用机制的,其主要表现在交易过程中不可出现透支与空头支付。这是因为当我们需要支付比特币给另外一个接收地址时,如果所输入的支付金额大于支出地址的总金额数,这个地址在全网所有节点上所记录的余额数量会报错,从而形成不可交易的信息。自然,这笔交易也就不能够进行下去了。这样最大限度地保证了交易双方的诚信度。

同时,比特币在交易中也是不能够进行多重交易的,所谓多重交易是指将同一笔钱消费两次以上。一个付款人将地址中的比特币支付给了一个收款人,那么付出去的比特币就已经不是付款人的了,而变成了收款人的,少了就是少了,付款人不能将这些支付出去的比特币再次支付给其他人,因为每一笔交易都会有交易签名,被全网节点进行确认、记录,对应的每一个付款账户中货币减少,另一个收款账户中货币增加。

交易不可逆转的意思也是出自于此,一笔交易记录形成了,全网所有节点被记录,交易双方均不可在本次交易本身上进行反悔,如需要取消交易,则只能由原来的收款方再发起一个付款交易给原付款方。而且比特币的交易时间非常短,往往在1秒或几秒内就完成了交易,10分钟之内就会被并为网络节点记录、验证、确认。这样就保证了人们在进行比特币交易时,避免像传统银行转账或者现金交易时出现的各种纠纷。2.1.4 账户匿名,且任何人均无法冻结,无法收税

比特币存在于某一个或多个存款地址中,这些地址都是不记名的,没有人知道一个长达32位的比特币地址是谁的。尽管这个地址的各种交易又被全网的节点所验证和记录。账户没有署名,自然也就无法针对该账户的收入与交易收税,因为比特币系统中是不提供发票的。呵呵,说到这里,相信很多做生意的朋友都开始动心了吧。

至于无法冻结,这就更加有意思了,为什么这么说呢?

首先知道有这个地址,就算也知道这个地址中有大量的比特币,可比特币的地址是与其对应的公钥和私钥(对比特币存储地址、交易等环节进行保护性加密的一种密码措施,此知识点我们将在2.6节中为大家详细解释说明)绑定在一起的,就算有政府或司法机构得到了这个地址,获取了其被公开的公钥,但不知道被多重加密的私钥,他们根本无法将地址中的比特币转出。更何况由于账户的匿名性,他们也根本无法获知,这个地址到底是属于哪个人或哪个机构的。

那么,他们如果想破解这个地址怎么办呢?

首先,想要从一个地址反推算出私钥,这在比特币的世界中是不可能,这个推导只能由私钥推导公钥,再由两个不同长度的公钥推导出两个不同的地址,这个过程是不可逆的。

如果有人硬要破解这个地址的话,那么他需要做的是每年24小时不间断地用世界上最好的大型计算机组运算几辈子。为什么呢?因为比特币的私钥排列组合数量太大了,有多大?我们举个例子,假如地球上有10N粒沙子,而每粒沙子中又有一个地球……破解的概率微乎其微。

从上面的举例中我们也可以得知,比特币的地址资源同样也是无穷大的,我们不用担心哪天地址会像IP地址一样被用光。当然,这是从正常角度来说的,如果黑客入侵了一台存有比特币地址所有信息(包含地址、公钥、私钥和钱包密码)的电脑,并成功获取了这些数据,那么他们就可以在全球任何一台比特币节点上将电脑主人的钱通过匿名交易的方式转到他们的钱包中了。2.1.5 全球无障碍流通,快速支付且成本极低

目前全球已经有几十万个比特币节点,美、中、德、俄、英、日、法等诸多国家都拥有大量的比特币节点,我们不仅可以通过渠道从这些节点中购买到比特币,也同样可以通过互联网很方便地将比特币兑换成许多国家的法定货币。也就是说,在拥有比特币节点越多的国家,我们只要有一个比特币钱包,加上一个可以随时随地上网的手机或笔记本电脑,就可以在那里畅行无阻,随时随地上网换钱或通过支付比特币购买到想要的商品和服务。

比特币的兑换与交易速度之快,我们之前也已经提及,1秒完成交易,10分钟之内得到全网确认并记录,实现交易完成。如果是点对点的兑换或交易,成本为零,如果是通过比特币交易所来兑换,也只要支付通常为千分之三或更少的手续费即可。这可比用一种法币兑换另一种法币来得容易且成本低多了,因为我们不用承担汇率之间的差额损失了。

2.2 比特币是怎样生成的

在第1章中我们初步了解到,比特币是通过全球的P2P网络中由很多计算机运用特定的算法计算特定公式来“挖矿”生成的。经过几年发展,已有大量计算机加入,形成了庞大的P2P网络,并构成巨大的算力屏障。除非小行星撞击地球,否则没有任何个人与组织能够关闭该系统。截至2013年7月19日,目前全网节点数约16万个(见图2-1)。图2-1 全球比特币网络节点分布图2.2.1 挖矿与比特币

比特币是通过挖矿生成的,什么是挖矿呢?

挖矿即通过全球拥有比特币生产程序的网络节点上的计算机,通过比特币特定算法不断产生新的正确的Block并延续Block Chain的过程(比特币从开始到现在的每一笔产出记录都保存在网络上,整个比特币网络维护的一个巨大的产出或交易记录文件(现在大约12GB)。这个文件的更新周期平均是10分钟,新加入的产出或交易记录叫做一个Block,而这个硕大的文件由一串Block组成,叫做Block Chain)。挖矿为整个系统的运转提供原动力,是比特币的发动机,没有挖矿就没有比特币。

挖矿有以下3个重要功能:

1)发行新的货币(总量达到之前);

2)维系货币的支付功能;

3)通过算力保障系统安全。

金矿消耗资源将黄金注入流通经济,比特币通过“挖矿”完成相同的事情,只不过消耗的是CPU时间与电量。当然,比特币的挖矿意义远大于此。

挖矿是用专用的高性能芯片组来计算Block hash的过程,每成功计算出一个Block,其中就包含一定量的比特币作为对挖矿人的奖励。

Block的产量为大约每两周2016个,即每10分钟一块,每个Block中包含50个比特币。按照每4年Block包含比特币数量递减的原则,从2012年12月开始,每个Block中包含25个比特币,以此类推,直至2140年全网第2100万枚比特币被算出为止。该规则在每个节点的代码里都固定了。2.2.2 挖矿算法解析

下面我们简单说明一下比特币挖矿算法,在这一点上,目前还没有能够完全脱离技术手段进行讲解的方法,笔者尽力用最通俗的方式说明,希望可以方便大家理解。

首先我们来了解几个跟挖矿有关的知识点。

❑version:Block的版本。

❑prev_hash:上一个Block的hash值。

❑merkle_root:需要写入的交易记录的hash树的值。

❑ntime:更新时间。

❑X:正确运算结果的唯一参数,范围是0~232。

❑nbits:当前运算难度,最终反映结果为TARGET,即所获得的奖励。

挖矿的过程就是找到x,使得SHA256(SHA256(version+prev_hash+merkle_root+ntime+nbits+x))lt;TARGET

从上一个公式我们可以看出,每个Block中所包含的信息有该Block的版本号、上一个Block的hash值、需要写入的交易记录的hash树的值、这个Block的更新时间、当前运算难度值和运算这个Block的范围参数值,从而形成了一个长达256位的hash数串。

一旦找到x,你就可以通过程序向全网节点广播一个新的Block,其他客户端会验证你的Block是否合法。如果你的Block被接受,由于每个Block中的第一笔交易必须是将新产生25个比特币发送到我们事先设定好的接收地址,我们就得到这25个比特币。

通过公式了解了挖矿的算法后,我们来解答以下几个问题,使读者对挖矿更加清晰。

1)怎么保证更新周期平均是10分钟呢?

TARGET越小,解出x的难度就越大,每产生2016个Block(约14天),网络会根据这段时间产生新Block的平均间隔调整之后的TARGET。

2)同时解出来怎么办?

Block Chain在形成过程中会出现分叉,我们假设在一条Block Chain上有A和B两条分叉,部分客户端接受了A,部分接受了B,直到某个分支变得更长(包含的数据内容更多),所有人就会选择这个更长的分支。如果你挖出来的不幸没有被选中,你的挖矿所得就无效了。

3)既然选更长的分支,那我用很低的难度去求解怎么办?

挖矿程序客户端在众多分支中找到符合当前难度且最长的。

4)挖矿是否存在作弊漏洞呢?

如果你要把一笔钱花两次,你需要这么做。挖到一个新的Block,但是藏着不广播,并继续挖矿。找到商家A,支付比特币,让网络上的其他人挖到Block并写入这笔交易记录。找到商家B,支付比特币,写入自己挖的Block。如果你能抢先挖到两个Block并广播出去,所有人会以你这个更长的分支为当前的Block Chain,商家A收到的比特币就不被承认了。

这样的做法被称做“攻击”,攻击成功的概率取决于你计算hash的速度。整个网络的计算力足够高的话,这样的攻击成功率极低,要么成本极大。所以,随着全网对算力要求的不断升高,这种攻击的难度也就越来越大,并慢慢被摒弃,毕竟所需要付出的成本实在太高了(关于挖矿成本的问题我们将在2.2.4节中说明)。2.2.3 什么是矿池

比特币矿池是一个组队挖矿的服务器。比特币每10分钟产生一个区块,会有千万人竞争,而这个区块最终只能归1个人所有,其他人都颗粒无收。如果单独挖矿,算力不够的情况下,你也许要挖5年才能获得一个区块。

组队挖矿就是,大家利用自己的矿机或者挖矿终端共同进入一个服务器中,让加入进来的各个节点的计算能力拧成一股绳,一旦队伍里任何人获得了一个区块,就将区块中的货币按大家的性能分给大家,这样大家就能很快地获得比特币。

根据运营模式,常见的比特币矿池有以下几种。

1.PPLNS

PPLNS是最纯正的组队挖矿,全称Pay Per Last N Shares,意思是说“根据过去的N个股份来支付收益”,这意味着,所有的矿工一旦发现了一个区块,大家将根据每个人贡献的股份(share)数量占比来分配区块中的货币。

举个例子:假设张三、李四、王五这三个人在同一个PPLNS矿池中挖矿,在过去的一段时间里,张三贡献了10个股份,李四贡献3个,王五贡献12个,加起来是25个股份,这时矿池发现了一个区块,区块中含有25个比特币,那么,张三就会分到10/25个区块的奖励,也就是10个比特币,而李四获得3个,王五获得12个。

在PPLNS模式下,运气成分非常重要,如果矿池一天能够发现很多个区块,那么大家的分红也会非常多,如果矿池一天下来都没有能够发现区块,那么大家也就没有任何收益。

同时,由于PPLNS下,具有一定的滞后惯性,你的挖矿收益会有一定的延迟,比如说,你加入到一个新的PPLNS矿池,这个时候你会发现前面几个小时的收益比较低,那是因为别人在这个矿池里已经贡献了很多个股份了,你是新来的,你的贡献还很少,所以分红时你的收益是比较低的。随着时间的推移,该结算的也结算了,大家又开始进行了新一轮的运算时,你就回到和别人一样的水平了。同样道理,若你离开了PPLNS矿池不再挖矿,你贡献的股份还在,在此后的一段时间里,你依然会得到分红收益,直到你的股份被结算完毕。

2.PPS

PPS是Pay-Per-Share的缩写,该方式立即为每一个股份支付报酬。该支出来源于矿池现有的比特币资金,因此可以立即取现,而不用等待区块生成完毕或确认。这样可以避免矿池运营者幕后操纵。这种方法减少了矿工的风险,但将风险转移给了矿池的运营者。运营者可以收取手续费来弥补这些风险可能造成的损失。

为了解决PPLNS那种有时候收益很高,有时候没有收益的情况,PPS采用了新的算法。PPS根据你的算力在矿池中的占比,并估算了矿池每天可以获得的矿产,给你每天基本固定的收益。

这么举例就很好理解:假设你的算力是100M,而整个矿池的算力是10000M,那么你就占据了矿池算力的1%,然后,假设矿池根据当前的难度和全球总算力,估算出矿池一天大约能够挖到4个区块,也就是100个比特币,那么,矿池会为你每天支付全矿池1%,也就是1个比特币的报酬,这样,即使矿池今天只挖到了1个区块,你也是获得1个比特币(矿池亏本),如果矿池超额发挥,挖到了10个区块,你还是只有1个比特币的收益(矿池大赚)。

怎么样,有没有感觉这就是一份稳定的工作?实际上,PPS模式的矿池为了避免亏本风险,往往会收取7%~8%的高额手续费。

3.DGM

DGM(Double Geometric Method,双几何制)结合了PPLNS和几何奖励类型,使得矿池运营者能规避一部分风险。矿池运营者在短期内收取部分挖出的货币,然后以正规化过的值返还给矿工,像电容充放电,运气好每Block少给你点,运气差多给你点。

4.175btc

175btc的挖矿节点工作在类似比特币区块链的一种股份链上。由于没有中心,所以也不会受到DoS攻击。与其他现有的矿池技术都不一样,每个节点工作的区块,都包括支付给前期股份的所有者以及该节点自己的比特币。99%的奖励(50BTC+交易费用)会平均分给矿工,另外0.5%会奖励给生成区块的人。2.2.4 挖矿的成本

在比特币诞生的初期,由于全网对算力要求并不高,所以人们只要用PC的CPU进行计算就可以得到Block(见图2-2),但由于实际算力总是不断变化的(目前一直是快速上升的),所以需根据最近2016个块的耗费时间来调整难度值,维持每10分钟一个Block的频率。图2-2 早期的组装矿机

之后人们发现用显卡的GPU来进行计算,算力远远高于CPU,就出现了通过大批量桥接高端显卡来挖矿。在GPU算力明显不足时,ASIC芯片组以其更为优秀的运算速度终结了GPU挖矿时代。这种情况直到AVALON矿机的出现才发生了彻底的改变。AVALON芯片是专门用来计算比特币Block的高性能芯片组(见图2-3),大量的芯片组合在一起同时运算,就形成了真正意义上的矿机(见图2-4)。在此我们可以自豪地说,AVALON矿机是中国人发明的,并且到目前为止依然是全球比特币矿机的领导者,也因此将中国的挖矿算力提升至世界领先水平。图2-3 矿机中的芯片组图2-4 多芯片组桥接的矿机

虽然AVALON矿机的算力遥遥领先,但是单打独斗的挖矿也慢慢地出现了算力严重不足的情况,这个时候,集群战斗的力量就凸显出来。

很多高性能矿机联合在一起,在一定的hash值范围内分成不同的区间进行Block计算,就形成了“矿池”,矿池中计算出的新Block按照参与挖矿人的算力高低来进行比特币分配。这样表面上看起来好像降低了挖矿的难度,但实际上对于比特币的整体运算规则来说,并没有造成实质性的影响,Block产量还是保持着既定的概率前进的。

由于几乎每一台真正意义上的矿机都是由多个芯片组组合在一起实现算力叠加的,这就对机器本身造成了非常高的电能损耗,如果按平均一台每秒运算力在40G左右的矿机所用电源为380W来计算,那么通常参与矿池挖矿的10台一组甚至更多矿机组的耗电量无疑是一个惊人的数字。

一些传统的大型矿机组(我们定义为比特币“矿场”,见图2-5),其选址都有着非常严格的要求,一定要选择在拥有大型变压器组的输电站附近,否则,一旦矿机组合闸启动,瞬间造成的功耗累加会使一个小型村庄全部断电,且没有后续电力支持的情况下,会马上连矿场也断电。图2-5 比特币矿场

还仅仅是电的消耗,另外一块客观的成本来自于人力资源的消耗。挖矿是一个需要7×24小时不间断进行运算的“体力活”,而持续稳定的算力输出就决定了挖矿收益的稳定与否。一般情况下有矿机组的地方必然会有专职人员来看守矿机的运行情况,并及时处理由于硬件老化、功耗过高等问题导致的断电、烧机及其他状况。这样就自然产生了人力成本。

另外,挖矿是要有矿机的,无论是品牌矿机,还是自己组装的矿机都要一定的成本,目前市场上流通的矿机,以其算力高低,价格从几千元到数十万元不等。如此设备成本的投入,摆在我们面前一个现实的问题是,我们还能参与挖矿吗?

确实,一分钱一分货,算力低的矿机看似成本投入比较低,但由于其算力不足,即使参与了矿池挖矿,收益也不尽理想。而高算力的矿机又不是一般人能够消费得起的。同时,每隔一段时间,由于算力需求的提升,对矿机的更新换代也就有了严格的要求,如果挖矿的方式不对或者电力消耗、人工成本过高,有可能会挖不回成本,就更不要说赚钱了。

在此,笔者对于想要少投入,购买低端矿机的读者们多唠叨几句。所购买矿机的算力是你不能改变的,那么唯有挖矿的周期可以由自己控制。就是说,购买矿机首先要选择品牌矿机,如AVALON矿机、ASICME矿机、烤猫矿机等,尽量不要因为图省钱而自己攒机器,那样有可能因为机器性能不稳定而导致血本无归。另外,也一定要尽量购买能够满足当前算力的现货矿机,现货矿机到手后通过简单的配置,就可以立刻开挖,离本轮算力升级距离越远,收回成本或者多产出比特币的几率就越高。

除了比特币本身的特性决定了其应有价值外,其出产成本直接决定了其现实价值量(见图2-6)。这也是我们通常衡量比特币币值的一个硬性标准,这种价值随着对全网算力不断提升的需求,也会逐渐地越长越高,直到2140年最后的比特币出产之后,才会有最终币值的稳定出现。

看到这里,也许有读者会提出一个问题:比特币的出产成本高,还是黄金的出产成本高呢?这的确是个有意思的话题,人们最初认识到黄金比较稀有,拿来作为全球货币价值的衡量标准,但是黄金的整个价格链我们是否有过了解呢?人们需要先找到金矿,然后动用大量的人力、物力和财力去挖掘原矿,再把原矿提炼,之后把金水铸造成金条,数以吨计的金条最后再由人们建造庞大的库房进行存储,这其间还没有计算武力争夺和保护之间所消耗的大批生命、财力、物力和时间成本。而比特币呢?也仅仅是由电力+时间+硬件+人员维护转化为互联网算力所产出的成本,这些成本比起黄金的价值链相差几何呢?图2-6 比特币的价值来源

正是因为比特币本身所具备的价值提升性,才有了当下越来越火爆的比特币交易、投资市场环境,也就有了本书的存在价值——让比特币脱去神秘外衣,走下神坛,进入平常百姓的生活。

2.3 比特币的运行原理

比特币的原理是什么?比特币系统究竟是怎样运行的?很多人对比特币感兴趣,都是源于搞不懂它的运行原理。图2-7比较清晰地介绍了比特币的交易过程和原理。

如果大家想进一步深入了解比特币的原理,请阅读本书附录中的内容。

2.4 啥是比特币钱包

2.4.1 狭义钱包

一个或者多个密钥,保存在电子文件里、纸上或者你的记忆里。所谓生成“脑钱包”,实际上就是用一个函数将你记在大脑里的口令唯一生成为一个合法的密钥,那么这个密钥所对应的地址就是你的脑钱包的地址。某种意义上比特币类似于黄金,你持有密钥,你就是拥有者,不依赖于国家、银行或其他任意第三方。2.4.2 广义钱包

这个也分两种。一种包含密钥,其实就是一个密钥存储器和交易生成器的组合。比如在http://bitcoin.org下载的各种钱包。

另外所谓的在线钱包,可以说是假钱包,因为当你把钱放到这些里面,你不是真的持有其密钥,至少不是唯一持有。所以相当于你吧钱交给第三方代管,丢失了比特币所有权独立性这一大特色。这类钱包最知名的就是http://blockchain.info/。图2-7 比特币运行原理图2.4.3 比特币官方钱包

去Bitcoin官方网站下载比特币钱包Bitcoin-Qt,适用于多个平台。当然你也可以下载到你的安卓手机上,在Google Play中搜索Bitcoin Wallet就可以简单安装了。

在比特币钱包中,找到你自己的钱包地址,如图2-8所示。图2-8 比特币钱包中的地址

在获得钱包后,我们首先将程序安装到电脑中,然后打开钱包程序,初次运行时,钱包程序会自动首先链接全球P2P网络,这时你已经是全球Block Chain上的一个节点了。作为一个节点,你首先要做的工作就是由钱包程序自动与P2P网络节点进行Block数据同步工作,即将从第一个创始Block开始,直到最近产生的一个Block的数据记录到我们的电脑中,以便参与到比特币交易中来验证和记录以往或正在发生的每一笔产生和交易。

这个过程视个人电脑的运行速度和网络环境而异,可能需要2天到几天时间不等。以后,在每一次打开钱包程序时,都会首先重复做这个工作,直至更新为最新数据。

在获新取钱包后,钱包本身会为你生成一个收款地址,这个地址将会成为你交易比特币的专属私人账户,该账户是匿名的。

有了第一个比特币存储地址,要做的重要工作是将钱包进行二次加密,即在钱包程序中设定一个尽可能只有你一个人知道的复杂秘钥,设定好后,最好将秘钥抄写或者打印在一张纸上,并妥善保管,这样做的目的是为了防患电脑一旦崩溃而导致忘记密码带来的比特币损失(当然,如果这个地址中没有一分钱,也就无所谓了,呵呵)。

在备份好秘钥后,还需要将钱包的原程序备份到U盘或者其他电脑上,这同样也是为了防止电脑损坏造成的损失。

在设定好钱包秘钥后,需要在程序中对这个地址进行一次“交易签名”,目的是告诉全球所有的节点,这个地址从某一个时刻开始已经有人使用了,当然,你不会在签名中告诉大家是谁在使用这个地址。对地址的签名可以是一段话、一段报纸的报到或是一段令你记忆深刻的由数字、字母等元素组合在一起的语句,在钱包程序执行签名交易广播后,你会从钱包的提示框处获得已经被加密过的签名标示——一串长长的由数字和大小写区分的字母组成的hash数串。同样将这个数串与秘钥保存好,这将是对你钱包和地址的又一层保护。

做好以上步骤后,你就可以通过钱包来进行比特币的收款、付款等交易了,如果你是矿工,也可以通过挖矿程序将地址作为指定收益地址,挖到比特币后会自动转入这个地址中。2.4.4 更多的钱包选择

除了比特币的官方钱包外,我们还有其他各种钱包可以选择,这些钱包各有优势。

1.Bitcoin-Qt(http://bitcoin.org/en/download)

基于C++/Qt的Bitcoin比特币客户端图形化界面,支持Linux/Mac OS X/Windows,全功能。现在作为官方客户端使用,不过有个缺点是需要同步数据,目前大概需要12GB。实在是没法快起来,数据包太大了。如果实在受不了,只想要一个钱包地址的话,那么不妨试试手机客户端或者以下其他几种客户端吧。

2.MultiBit(https://multibit.org/)

一个安全、轻量级、国际化的比特币钱包,支持Windows、MacOS和Linux。MultiBit比特币客户端主要面向非技术用户,目标是为了让普通用户更快、更方便地使用比特币。主要特性有“秒同步”(同步速度十分快),客户端可以创建和管理多个钱包,另外每个钱包都可以创建无数个收款地址。唯一一点不好的是,选项里面有一个0.001的交易手续费,且不能取消。这是不是意味着,每次付款都要付出至少0.001的手续费?

3.Armory(https://bitcoinarmory.com/)

这是一个开放源代码的钱包客户端。它从一开始就设计用来给大量投资比特币的用户提供最高级别的安全性,同时仍然保持了高度的易用性和便利性。其易于使用和大量先进的功能,使它成为最流行的比特币客户端之一。Armory是基于Python的客户端,当前处在Alpha测试阶段,Beta版本由多人资助。

4.Electrum(http://electrum.org/)

这是一个轻量级、易于使用的比特币客户端,它可以保护你的比特币,避免遭受到因为备份错误或者电脑故障而造成的损失。你的钱包可以从一个秘密的短语中恢复,你可以把这段加密短语写在纸上或者记在心里。它并不下载比特币的块链数据,所以当你启动客户端时,你会发现不需要等待(众所周知官方客户端启动时比较慢的,因为要预加载大量的同步数据)。

2.5 比特币钱包的备份、恢复与加密

2.5.1 备份钱包

作为一个比特币的使用者,你首先需要做的工作就是备份自己的钱包,建议你在安装好比特币客户端后便立即这么做。这样,在你的电脑出现故障、数据丢失的情况下,你可以随时恢复你的钱包,使用其中的比特币。

1.方法1

1)关闭Bitcoin官方客户端。在主界面选择菜单File→Exit。

2)打开Windows开始菜单。

3)如果你是Windows XP用户,则选择“运行”并输入如下内容:explorer%APPDATA%\BitCoin

如果你是Windows Vista或Windows 7用户,直接在开始菜单的“搜索程序和文件”框中输入:

explorer%APPDATA%\BitCoin

4)Windows资源管理器会打开。你只需要将其中的wallet.dat文件复制到其他硬盘分区、移动硬盘或U盘中,即可备份完成。

2.方法2

直接打开文件夹C:\Documents and Settings\Administrator\Application Data\Bitcoin,文件walllet.dat就是钱包。2.5.2 加密钱包

如果在公共电脑上使用比特币,或者你觉得自己的电脑可能不够安全,你可以选择在每次使用完成后加密钱包。另外,你备份的钱包文件也需要按此方法进行加密。加密钱包需要用到WinRAR这个压缩工具,一般电脑上都会安装。

首先你需要按照2.2.1节所述,关闭比特币客户端并找到wallet.dat这个文件。然后在这个文件上单击右键,选择“添加到压缩文件...”。

你可以用同样的方法加密钱包备份。2.5.3 恢复钱包

将备份的wallet.dat文件复制到文件夹C:\Documents and Settings\Admini-strator\Application Data\Bitcoin下,覆盖原文件即可。如果你的备份用WinRAR加密过,你需要首先输入正确的密码,才能恢复wallet.dat。

2.6 比特币中的重要概念

2.6.1 比特币地址

比特币地址是比特币“账户”的唯一标识,如1JwSSubhmg6iPtRjtyqhUYYH7bZg3Lfy1T。谁拥有这个地址里的比特币?持有这些地址所对应的“密钥”的人。

地址是为了人们交换方便而提供出来的一个方案,因为公钥太长了(130字符串或66字符串)。地址长度为25字节,转为base58编码后,为34或35个字符。

由于公钥有两种形式,因而一个公钥对应两个地址。这两个地址都可由同一私钥签署交易。2.6.2 公钥

公钥与私钥是相对应的,一把私钥可以推导出唯一的公钥,但公钥却无法推导出私钥。

公钥有两种形式:压缩与非压缩。

早期比特币均使用非压缩公钥,现在大部分客户端已默认使用压缩公钥。这个似乎是比特币系统一个像特性的bug,早期人少、活多、代码写得不够精细,openssl库的文档又不足够好,导致Satoshi以为必须使用非压缩的完整公钥。

后来大家发现其实公钥的左右两个32字节是有关联的。现在系统里两种方式共存,应该会一直共存下去。

两种公钥的首个字节为标识位,压缩为33字节,非压缩为65字节。以0x04开头为非压缩,0x02/0x03开头为压缩公钥,0x02/0x03的选取由右侧Y开方后的奇偶决定。

压缩形式可以减小Tx/Block的体积,每个Tx Input减少32字节。2.6.3 私钥

私钥是非公开的,拥有者需安全保管。它通常是由随机算法生成的,说白了,就是一个巨大的随机整数,256位、32字节。

大小介于1~0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间的数,都可以认为是一个合法的私钥。

简单来讲,私钥是配合比特币地址与公钥一起使用的保障比特币地址及交易安全的必备数据组。比特币的一切交易流程中,一切验证的基础均来自于私钥。2.6.4 交易

比特币的交易(Transaction,缩写Tx)并不是通常意义的交易(如一手交钱一手交货),而是转账。

交易由N个输入和M个输出两部分组成。交易的每个输入便是前向交易的某个输出,那么追踪到源头,必然出现一个没有输入的交易,此类交易称为CoinBase Tx。CoinBase类交易是奖励挖矿者而产生的交易,该交易总是位于Block块的第一笔。

其实,每一个比特币Block从产出到被验证、记录再到转入对应地址的过程,就是一个完整的交易流程。

如果不是矿工,那么你获得比特币的方式基本都是靠常规意义上的比特币交易了,即比特币地址之间的支付与收取。2.6.5 Block Chain

这是由矿工生成的全局唯一公开比特币交易账目,每一本“账目”称为Block,每个Block被以密码学的方式串起来使得别人无法篡改,Block Chain而得名于此。Bitcoin Block Explorer上可以查看有史以来所有的交易,但其本身不是比特币系统的一部分,它只是把公开数据用网页的方式呈现出来。2.6.6 手续费

在比特币进行交易的时候,大家会发现有个选项叫做手续费。手续费一般来说在0.0001~0.0005比特币。手续费其实就是支付给矿工挖矿的奖励,矿工在挖矿过程中挖到一个数据区块,除了区块本身奖赏的比特币,还可以获得交易手续费收益。手续费除了激励矿工外,还有一个好处是防止利用大量的小额交易来对比特币P2P网络进行攻击的行为。

但我们发现在实际交易中,手续费的选项是可以取消的。给手续费的好处就是,交易速度会更快,优先确认。大额交易不给手续费还好,小额交易如果不给手续费,很容易被认为是攻击,好几天都得不到一个确认那只能说是自找麻烦了。2.6.7 签名

使用私钥对数据进行签署(Sign)会得到签名(Signature)。通常会将数据先生成hash值,然后对此hash值进行签名。

签名有两部分组成:R+S。用签名与hash值可以推出一个公钥,验证此公钥,便可知道此签名是否由公钥对应的私钥签名。

通常,每个签名会有3个长度——73、72、71,符合校验的概率为25%、50%、25%。所以每次签署后,需要找出符合校验的签名长度,再提供给验证方。

签名在比特币的交易过程中具有重要的作用,付款方在执行付款交易时对这笔交易进行签名,收款方通过这个签名中的信息,首先验证这笔交易的来源地址,然后,通过签名信息来确定这个付款过来的地址的私钥是否属于这个地址,以确保交易的有效性与完整性。

提示 通过本章的学习,大家基本上已经了解了比特币的真正含义、运作原理、挖矿原理和基础知识。从下一章开始,我们将带领大家一起揭开比特币投资的神秘面纱,说说交易中的那些事儿。

第3章 如何获得比特币

3.1 获得比特币的途径

图3-1 比较直观地总结了获得比特币的4种途径。图3-1 获得比特币的4 种途径3.1.1 挖矿——劳动最光荣

利用比特币矿机(BTC Miner)计算Bitcoin大大提高了计算速度,所以现在通过Bitcoin比特币官方客户端的CPU计算已经很难发现一个新的Block来获得25个BTC,根据目前的算力难度来看,一台拥有多块显卡阵列的早期矿机可能需要3年甚至更长时间才有可能一次性计算出25个新比特币,所以参与矿池(mining pool)挖矿,稳定小额地获取BTC成为更现实的选择。

挖矿是支撑比特币系统正常运转的本源工作,这个工作将在2140年最后一枚比特币被产出后彻底终结,我们在之前的章节中已经做过比较详细的介绍,相信也会有很多读者总是有些心痒难耐,想要试试挖矿的过程,或者抱着“万一能挖到”的侥幸心理想要利用自己的PC来“试挖”一下。但是,从对广大读者负责的角度上和尽量促进低碳生活的角度上来讲,笔者将狠心地将PC+GPU挖矿方法说明省略不谈,相信我,这对大家都好。

在此,笔者仅通过个人单体矿机挖矿经验向大家简要介绍一下通过小型矿机挖矿的步骤与配置方法。由于笔者只用过“烤猫”矿机挖矿,所以在本节中仅以烤猫矿机的配置实用方法为例。

1.矿机组成

标准配件:外壳,内行5片小刀片,一个底座,一个风扇。建议到手后,由于国内快递原因。可拆下箱盖,自行将全部刀片重新插一遍。图3-2 烤猫BOX矿机

2.需要另外准备的配件

1)12V电源。理论至少30A,推荐留点余量,如40A或50A。推荐开关电源,重点推荐二手服务器电源,便宜实惠。经实测,一般服务器电源均可稳定超频。

2)两个6PIN接线端子+连接线。可在淘宝购买,10元左右,如图3-3所示。图3-3 6PIN 接线端子+ 连接线

3.6PIN接线

6PIN显卡供电线一般分黄色和黑色(或其他色),将三根或者两根黄色线拧在一起,接电源的正极;将三根黑色线拧在一起,接电源的负极即可。具体如图3-4和图3-5所示。从BOX矿机来看,正向放置,6PIN底部一排三孔为正极,上面一排为负极。注意,千万别弄错,如果正负弄错,很容易烧坏继电器。

4.开关电源接线

接线方法如图3-6所示。

5.完成安装

完成接线组装后的矿机如图3-7所示。图3-4 6PIN线接线示意图1图3-5 6PIN线接线示意图2

6.通电测试

组装完成后,我们打开矿机电源,进行通电测试,在通电完成后有如下提示。

1)两个绿色电源灯亮,如有一个绿灯不亮,有可能是继电器已烧,如果有一定知识,可自行短接。

2)网线灯亮。

3)红色status灯亮。图3-6 开关电源接线示意图图3-7 组装好后的烤猫BOX矿机

出现了如图3-8上的信号提示后,证明我们安装矿机硬件的步骤已经完成了,下面就要为矿机配置挖矿程序了。图3-8 矿机通电后的正常信号显示

7.配置代理挖矿

用矿机挖矿,需要用一台电脑做代理,这是因为烤猫挖矿协议与矿池协议不同,需用电脑做一下桥接。步骤如下:

1)到矿池注册一个账号。

2)下载mining_proxy.exe代理软件。

3)按照格式填写bat文件参数:mining_proxy.exe-o矿池地址-p 3333-cu矿工名-cp密码

4)运行bat代理软件

运行中的挖矿软件如图3-9所示。

挖矿软件运行后,当出现“New job xxx clean_jobs=False”的提示,就表示代理正常运转了。

5)配置挖矿代理网关。进入http://192.168.1.254:8000(视路由网关而定,推荐TP-Link和D-Link)

图3-10为烤猫挖矿代理网关配置示意图。图3-9 挖矿软件运行中图3-10 烤猫挖矿代理网关配置示意图

配置过程中需要注意的问题:

①如果访问不了,可尝试重置,用针状物顶一下烤猫重置键。

②如果有x,请检查电压是否足够。

③如果不是192.168.1.x网段,请手动修改到此段。

④一般只要修改以下信息。

❑IP:矿机IP。

❑Pool ports:默认8332。

❑Pool addresses:代理电脑的IP地址。

8.常见问题

1)如果访问不了,请检查指示灯是否正确,如不正确,检查接线是否正确,如接线正确,则立刻给厂家打电话(这就是品牌矿机的好处,有售后服务)。

2)忘记IP,请按reset键重置。

3)其他都弄好了,但是没有速度,请尝试关闭Windows防火墙和360安全卫士试试。(只要代理电脑中不存放收款地址私钥等私密文件,就不用担心挖来的币被偷。)

4)如果速度很低,请检查网络环境,接入国内矿池测试一下。

5)全都就绪,插电不亮,可检查一下随机给的绿色保险丝是否插入矿机中。3.1.2 兑换——比收藏古玩更轻松

所谓兑换,就是通过个人对个人或者个人对比特币交易所,以法定货币按照一定比率购买比特币的行为。

这一点可比挖矿来得轻松得多,这就好像有人为了有水喝,在地里挖了一口井,而挖井是需要承担一定风险的:一是是否挖得出,二是挖出来后的水够不够多。而兑换比特币则不同,我们兜里揣着钱,到各个有井或者存着水的人家里去逛逛,首先看看谁家水多,然后再看看谁家的水便宜,最后决定跟谁买水喝。

1.个人对个人兑换

我们先说个人对个人的兑换比特币。这是最早的非矿工的比特币参与者们常用的方式,此种方式又分为两种形式:一是面对面交易,二是通过网络转账的方式交易。这两种方式都具备其各自的优缺点。

首先是面对面交易,顾名思义,两个人(一个有比特币而一个想要购买比特币)通过某种方式取得了联系,相约见面后,谈好兑换的价格,由持币者向购币者发起一笔转账交易,双方的支付与接收交易经过网络节点确认后,由买方付给卖方事先商量好的等值法定货币,至此,这笔交易完成了。在这笔交易中,我们不难看出其优势,即双方见面后信任度得到了最大的保障,且交易在彼此在场的情况下得到共同确认,童叟无欺。但这又出现了一个问题,那就是比特币地址匿名的问题,本来在比特币系统中支付与接收的两个地址都是匿名的,彼此间不知道真正确切的归属人,但见面后,这个规则就被打破了,从而这笔交易就在比特币系统以外的现实世界中被一种人际关系所记录了,那么也就有迹可循了。相信这是很多希望通过匿名交易方式进行资金交互的人或机构所不愿意看到的。

另一种,通过网络转账的方式交易。这种交易为双方不见面,交易的双方可能认识,也可能不认识,而是通过网络联络后,确定实施一笔等值兑换。其过程是,由双方先行通过沟通确定交易比率和交易金额,而后由购买方通过银行转账或第三方支付平台将法定货币款项划转至卖家的指定账户中,卖家确定收到钱后,向买家指定的比特币收款账户发起一笔支付交易,双方的交易得到全网节点记录并确认后,视此笔交易完成。这种看似简单快捷的方式,却存在着很多不确定因素。

首先,买家需要先把法定货币支付给卖方,而无论是银行转账还是第三方支付平台,目前还没有这种直接转账后被第三方以延时付款的方式予以资金保护的服务,那么就意味着在买家付款后,卖家很有可能不进行后续的比特币交易了。反过来说,让卖家先支付比特币,买家再付款,则更是不靠谱的事情,因为比特币地址的交易匿名性不能保护这种交易的完整性。

其次,在网络交易的过程中,如果自身电脑的安全防护不是很到位,比较容易被一些心怀不轨者通过种木马等形式钻空子,交易是正常完成了,但难保你的地址信息不会被对方窃取,而造成钱币两空的损失。

在这种情况下,笔者建议想以个人对个人形式兑换比特币的朋友们,可以按照如下方式操作,以尽量保证自身利益。

第一,在相熟的、有较强信任度的圈子里面找持币者进行兑换,这种情况下可直接采取面对面兑换方式交易。只要购买比特币不以非法交换或经营为目的,自然也就不会担心交易行为被别人知道而破坏匿名性。

第二,在做足安全防护的前提下,可以通过一些在淘宝等公众平台上开设了兑换商铺的卖家进行兑换。由于这种方式是通过第三方平台进行交易,所以付款受到第三方支付平台的保护,直到最终确认收到等值比特币后,再付款给卖家。对于买家来说,需要注意的是千万不要以任何形式将钱包秘钥和地址私钥透露给卖家,凡是向买家索取以上信息的,均被视为不正常行为,需立刻停止交易。而在完成第三方支付后,则需要将付款成功页面进行截图保存,并详细记录该页面生成的时间以及获知卖家付款的地址信息(地址的哈希数串),如果收不到比特币,则以此作为证据,向第三方支付平台申请退款,其证据为从该时间点起,到提请退款的时间点之内的时间段,买家的比特币收款地址没有来自卖家比特币地址发起的任何一笔付款交易。这样的证据具有法律效力。

卖家为了保护自身的利益,也同样可用此方式来保护自己。即记录第三方平台获知买家预付款的时间点和相关信息,并截图保存。同时将发起比特币付款交易进行截屏保存,一方面该交易会被全网节点所验证并记录,另一方面,截图的时间点所体现的时间戳和交易画面会作为日后一旦买家收到币后不完成最终付款的有力证据。此记录同样具有法律效力。

无论以上两种交易方式的劣势是否突出,但个人对个人兑换仍具有一个不能忽视的优势,即交易几乎是零手续费的(专指零手续费钱包之间的交易)。

2.个人对比特币交易所兑换

虽然个人对个人的兑换至今仍然是比特币兑换交易中的一个主要途径,但为了解决其各种信任弊端,一种新的兑换服务应运而生——比特币交易所。

其实比特币交易所并不像我们想象中的类似于银行一样的实体营业场所,其主要存在形式是以具有交易兑换功能的网站出现的。

目前中国范围内最为知名的交易所网站是www.btcchina.com,该交易所已经成为全球第二大交易量的比特币专业交易网站。个人在交易所兑换比特币,具有明显的优势,即交易所拥有数量庞大的比特币储备量,这是个人持币者们很少可以比肩的。只要在其网站上完成用户注册并成功开通网站账户,绑定收款地址,就可以通过网络支付方式进行等值比特币的即时兑换。又因为知名交易所有雄厚的资金支持和良好的业界口碑,其信任度自然不亚于个人面对面的交易行为。

但是,不得不提的一点是,比特币交易所作为一种以比特币兑换服务和机构信用担保为盈利手段的公开服务机构,收取一定数额的交易手续费是其最基本的收益方式。一般数额在0.01%~0.03%。也就是说我们按照交易所当日当时的牌价进行购买比特币时,所得到的比特币数量一定是少于实际付款的法定币值的。如果担心被骗,又想寻求快速、省心的服务,这一点手续费还是值得的。

之所以说兑换比特币比收藏古玩更轻松,一方面是来自于其购买的方便程度和币种无假货的特性,另一方面则是从其本身的实际价值以及升值速率来说的,收藏比特币到底升值空间有多大?我们在之前的“比特币发展大事记”中已经有所了解。3.1.3 交易——回报总比付出多

用法定货币直接购买比特币固然是一种最为直接的方法,但其间仿佛缺少了一点乐趣,那么有一种介乎于挖矿和直接兑换比特币之间的方法,也许更适合那些敢于尝试新鲜事物,但却不一定有足够多的财力去囤积比特币的人们,那就是与传统商业或服务业相结合,通过提供人们需要的商品与服务来换取等值比特币,我们称为O2O的比特币交易。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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