第十一章 比特幣

第十一章比特幣陳雄主編1第一節(jié)比特幣概論2第二節(jié)比特幣的運行機(jī)理3第三節(jié)比特幣的特征和應(yīng)用目錄一、電子貨幣

第一節(jié)比特幣概論電子貨幣是一種數(shù)字化的價值等量信息。它是代表價值的信息預(yù)存在集成電路芯片內(nèi)的一種虛擬觀念中的貨幣。電子貨幣的形式有電子支票、電子信用卡、電子數(shù)字現(xiàn)金、網(wǎng)絡(luò)貨幣和比特幣等。目前我國推廣應(yīng)用的電子貨幣有銀行卡、電子支票和數(shù)字化現(xiàn)金等形式。一、電子貨幣

第一節(jié)比特幣概論（一）電子貨幣的內(nèi)涵形式上：與錢幣無關(guān)，通過0和1排列組合，運用網(wǎng)絡(luò)載體進(jìn)行金融交易。技術(shù)上：利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)利益交換的一種新型支付方式和結(jié)算工具。運行中：“儲值式”或“預(yù)付式”，“硬件”或“卡式”的機(jī)制，“軟件”或“網(wǎng)絡(luò)式”的機(jī)制。一、電子貨幣

第一節(jié)比特幣概論（二）電子貨幣的發(fā)展電子貨幣的發(fā)展取決于互聯(lián)網(wǎng)普及和電子數(shù)據(jù)交換應(yīng)用兩大重要因素。

金融業(yè)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)化是企業(yè)局域網(wǎng)所必需的。電子貨幣應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)的普及密切相關(guān)。電子貨幣與電子數(shù)據(jù)交換密切相關(guān)。第一節(jié)比特幣概論

二、比特幣概述

比特幣（Bitcoin，簡寫為BTC，貨幣符號是）是一種P2P形式的數(shù)字代碼。比特幣不依靠特定貨幣機(jī)構(gòu)發(fā)行，它基于特定算法，通過大量的計算產(chǎn)生。比特幣經(jīng)濟(jì)使用整個P2P互聯(lián)網(wǎng)中眾多節(jié)點構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)庫來確認(rèn)并記錄所有的交易行為。

P2P的去中心化特性與算法本身可以確保無法通過大量制造比特幣來人為操控幣值。

二、比特幣概述

（一）比特幣的產(chǎn)生和發(fā)展2008年11月1日，自稱中本聰（SatoshiNakamoto），隱秘的密碼學(xué)評論組，陳述了他的新設(shè)想——比特幣。比特幣的設(shè)計原則:最小單位“聰”（Satoshi)1比特幣包含1億個聰總量無法超過2100萬比特幣每一個聰都能被追蹤出持有者的歷史記錄全部記錄可公開調(diào)閱……每10分鐘會在全網(wǎng)公開的賬本上記錄一個數(shù)據(jù)塊，所有交易的公開記錄會持續(xù)地更新。比特幣“挖礦”的本質(zhì)就是爭奪記賬權(quán)第一節(jié)比特幣概論

二、比特幣概述

（二）比特幣的現(xiàn)狀

2009年比特幣誕生的時候，每筆賞金50比特幣。每達(dá)到21萬個區(qū)域，獎勵就減半。直到2140年達(dá)到2100萬個的總量上限。

比特幣“挖礦”的本質(zhì)就是爭奪記賬權(quán)第一節(jié)比特幣概論

二、比特幣概述

（二）比特幣的現(xiàn)狀

比特幣應(yīng)用的發(fā)展還未成為行業(yè)的主流，尚在探索之中

比特幣的生產(chǎn)現(xiàn)狀：中國具有較強(qiáng)優(yōu)勢，54%比特幣的市場格局與交易：交易是最主要的應(yīng)用形式。全球百余家平臺，美國的Coinbaseexchange、ItBit，我國的火幣網(wǎng)、Okcoin。錢包技術(shù)的發(fā)展：存儲和轉(zhuǎn)賬比特幣不方便，基于互聯(lián)網(wǎng)的云存儲服務(wù)的比特幣錢包應(yīng)運而生?，F(xiàn)實生活中的應(yīng)用場景：除交易外，支付、跨幣種匯兌等也是目前比特幣的主要應(yīng)用。全球接受比特幣支付的商家已超過10萬家，含微軟、戴爾、新蛋網(wǎng)等。第一節(jié)比特幣概論

三、比特幣監(jiān)管

1.美國：2013，證券法監(jiān)管，2015年6月，紐約州金融服務(wù)局（NYDFS）發(fā)布了最終版本的數(shù)字貨幣公司監(jiān)管框架《BitLicense》。2.歐盟：歐盟央行于2012年10月發(fā)布了《虛擬貨幣體制》的報告，將比特幣定位為“第三類虛擬貨幣”。3.俄羅斯：明確反對比特幣，2014年8月公開了一份旨在禁止比特幣及所有替代性貨幣活動的法案。歐美視作一種投資品或者資產(chǎn)，少部分國家認(rèn)可比特幣的貨幣地位，極少數(shù)國家禁止比特幣的使用。第一節(jié)比特幣概論

三、比特幣監(jiān)管

4.亞洲國家日本：至今仍未針對比特幣或其他數(shù)字貨幣進(jìn)行監(jiān)管。但2014年3月日本內(nèi)閣會議決定，禁止銀行和證券公司從事比特幣業(yè)務(wù)。韓國：支持態(tài)度。新加坡：承認(rèn)比特幣交易，將比特幣等同于商品處理。

第一節(jié)比特幣概論挖礦6區(qū)塊散列1工作量證明2公開密鑰密碼體系3交易45第二節(jié)比特幣的運行機(jī)理在了解比特幣的運行機(jī)理之前，必須首先弄清以下六個重要的基本概念：一、比特幣的基本概念散列函數(shù)：將任意長度的不同信息轉(zhuǎn)化為長度相等但內(nèi)容不同的二進(jìn)制數(shù)列（由0和1組成）。采用

SHA256，任意長度的信息輸入通過這個函數(shù)都可以轉(zhuǎn)換成一組長度為256個的二進(jìn)制數(shù)字，以便統(tǒng)一地存儲和識別。256個0或1最多可以組合成2256個不同的數(shù)，這個龐大的集合能夠滿足與比特幣相關(guān)的任何標(biāo)記需要。產(chǎn)生相同數(shù)字輸出的概率微乎其微，保證輸出數(shù)字一一對應(yīng)，反推極其困難。（一）散列（Hash）以防范垃圾郵件為例：設(shè)立規(guī)則——每次發(fā)送前都算出一個隨機(jī)數(shù)，并將其和郵件一起輸入

SHA256

散列函數(shù)，看結(jié)果是否滿足要求，直到滿足為止。為此，要花去一定的時間。為了證明自身價值，付出少量時間進(jìn)行計算是值得的。挖礦（Mining）也是使用隨機(jī)數(shù)進(jìn)行工作量證明的過程。比特幣的哲學(xué)基礎(chǔ)：傾注了更多更復(fù)雜勞動的事物具有更高的價值。（二）工作量證明（Proof-of-Work）密鑰：一組數(shù)字+原始信息+特定運算。解密：私鑰自己保存，公鑰公開。身份驗證、不能抵賴。公鑰丟失，私鑰恢復(fù)。公鑰反推不可行。保證了私鑰的私密性公鑰體系：發(fā)送方密鑰加密，接收方配對密鑰解密，保證安全性。（三）公開密鑰密碼體系定義：一枚電子貨幣（an

electronic

coin）是這樣的一串?dāng)?shù)字簽名：每一位所有者通過對前一次交易和下一位擁有者的公鑰(Public

key)

簽署一個隨機(jī)散列的數(shù)字簽名，并將這個簽名附加在這枚電子貨幣的末尾，電子貨幣就發(fā)送給了下一位所有者。而收款人通過對簽名進(jìn)行檢驗，就能夠驗證該鏈條的所有者。交易是指一個用戶用比特幣向另一個用戶進(jìn)行支付的過程。（四）交易（Transactions）交易是指一個用戶用比特幣向另一個用戶進(jìn)行支付的過程。（四）交易（Transactions）圖11-1比特幣交易原理圖交易單2中其實包含以下六種信息：一是交易單2的

ID；二是資金的來源，即交易單1的

ID；三是

A

對資金的簽名，以證明是他把

100BTC

給

B的；四是資金的去向，即

C

的賬號（公鑰）；五是資金的數(shù)額，即

100

BTC；六是

B的簽名（即

B用自己私鑰進(jìn)行的數(shù)字簽名），以證明是他自己簽發(fā)的交易?？梢砸罁?jù)交易單實現(xiàn)對資金的全程追溯。（四）交易（Transactions）交易單2中其實包含以下六種信息：一是交易單2的

ID；二是資金的來源，即交易單1的

ID；三是

A

對資金的簽名，以證明是他把

100BTC

給

B的；四是資金的去向，即

C

的賬號（公鑰）；五是資金的數(shù)額，即

100

BTC；六是

B的簽名（即

B用自己私鑰進(jìn)行的數(shù)字簽名），以證明是他自己簽發(fā)的交易?？梢砸罁?jù)交易單實現(xiàn)對資金的全程追溯。（四）交易（Transactions）區(qū)塊均包含三種要素：一是本區(qū)塊的

ID（散列）；二是若干交易單；三是前一個區(qū)塊的

ID（散列）。比特幣系統(tǒng)大約每十分鐘創(chuàng)建一個區(qū)塊。每個區(qū)塊都能找到其前一個節(jié)點，從而形成了一條完整的交易鏈條。每添一節(jié)點，全網(wǎng)廣播、保存，區(qū)塊不可能遺失。交易和區(qū)塊的關(guān)系，就如同水和瓶子（五）區(qū)塊（Block）

挖礦過程可分為以下六步：第一步，以最后一個區(qū)塊為輸入，計算一個散列值；第二步，接收交易單并校驗，組合新交易，納入一個新區(qū)塊；第三步，該計算機(jī)任意猜一個隨機(jī)數(shù)，其大小和長度沒有限制；第四步，將第一步至第三步產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為輸入，一起放到SHA256散列函數(shù)中，計算得到一個長度為256的二進(jìn)制數(shù)；第五步，檢查這個二進(jìn)制數(shù)的前n位是否符合要求；第六步，符合要求則結(jié)束，并全網(wǎng)廣播；不合要求，則第二步至第六步就會重復(fù)進(jìn)行，直至符合。挖礦（Mining）就是指產(chǎn)生新區(qū)塊并計算隨機(jī)數(shù)的過程。（六）挖礦（Mining）誰來發(fā)行和背書1如何建賬2如何確認(rèn)交易3第二節(jié)比特幣的運行機(jī)理二、比特幣的運行原理（一）發(fā)行和信用背書1第二節(jié)比特幣的運行機(jī)理二、比特幣的運行原理比特幣沒有中央銀行負(fù)責(zé)發(fā)行，也沒有政府為其提供信用背書。發(fā)行：挖礦——產(chǎn)生新的比特幣——達(dá)到上限；信用：挖礦和交易的大量計算+消耗的時間和電力等成本。第一，在誠實勞動所能獲得的報酬遠(yuǎn)高于欺騙時，沒有人會花費力氣進(jìn)行欺騙；第二，要成功進(jìn)行欺騙，不僅需要經(jīng)受其他所有用戶的檢驗，也需要具有高于全網(wǎng)總計算能力51%的計算設(shè)備。（二）賬戶管理2第二節(jié)比特幣的運行機(jī)理二、比特幣的運行原理賬戶管理涉及賬戶的建立、查詢和安全保障。賬戶、地址和公鑰等概念是基本重合的。地址是由公鑰計算推導(dǎo)出來的。任何人都可以通過計算主區(qū)塊鏈而查詢?nèi)魏钨~戶的余額。賬號是完全匿名的，且每個人可以有多個賬號。私鑰獨立存在，難記，文件或網(wǎng)絡(luò)錢包中，易被竊取?！凹堝X包”、“腦錢包”（三）交易確認(rèn)3第二節(jié)比特幣的運行機(jī)理二、比特幣的運行原理任何交易都需要得到全網(wǎng)的確認(rèn)，進(jìn)入主區(qū)塊鏈才能生效。形成：Y形分叉，向后延伸，最先達(dá)到，進(jìn)入主區(qū)塊。弊端：最終確認(rèn)，需要等待。（一）去中心化（二）高度匿名化（三）完整的可追溯性（四）交易具有不可逆性（五）總量與速度事先確定（六）面臨巨大的融資難題（七）無貨幣乘數(shù)，無貨幣政策（八）天然的全球性貨幣一、特征（一）支付：操作迅速效能高（二）流通：虛擬商品（三）價值尺度：勞動的凝結(jié)（四）貯藏：數(shù)字文件形式（五）世界貨幣性二、應(yīng)用第三節(jié)比特幣的特征和應(yīng)用現(xiàn)有貨幣：央行發(fā)行，政府用財政實力擔(dān)保。缺陷——存在國別貨幣，提高交易成本；政權(quán)動蕩則信任危機(jī)；壟斷產(chǎn)生國家特權(quán)。比特幣：致力于去中心化，密碼學(xué)算法使得勞動創(chuàng)造信用，產(chǎn)生的過程受到全網(wǎng)的監(jiān)督維護(hù)信用。(一)比特幣成功地實現(xiàn)了去中心化的貨幣發(fā)行與管理方式。一、比特幣的基本特征體現(xiàn)在以下三個方面：其一，一串?dāng)?shù)字地址，通過它無法得知擁有者的任何信息；其二，生成過程無需任何實名認(rèn)證，擁有者通過私鑰證明所有權(quán)；其三，同一擁有者的不同賬號之間沒有任何關(guān)聯(lián)，這意味著其他人無法得知特定用戶的全部比特幣持有量。雙刃劍：保障私密性，但易被利用于洗錢、販毒、逃稅等。(二)比特幣是一種高度匿名化的貨幣。一、比特幣的基本特征比特幣的最終總量與生產(chǎn)速度都是事先確定的。比特幣的最終總量與生產(chǎn)速度都是事先確定的。

對任何一枚比特幣而言，其從被挖礦生成到當(dāng)前所經(jīng)歷的全部狀態(tài)，都被完整地記錄在主區(qū)塊鏈中。追溯過程并不需要認(rèn)證，任何人都可以對任何賬號進(jìn)行查詢。這有助于實現(xiàn)全網(wǎng)的互相監(jiān)督以保障公平透明的市場秩序。（三）比特幣交易具有完整的可追溯性一、比特幣的基本特征每筆交易只有成功和失敗兩種狀態(tài)，而不允許撤銷操作。存在兩種看法：支持者——可以有效地防范信用風(fēng)險

反對者——會降低比特幣被廣泛接受的程度(四)比特幣交易具有不可逆性。一、比特幣的基本特征每筆交易只有成功和失敗兩種狀態(tài)，而不允許撤銷操作。存在兩種看法：支持者——可以有效地防范信用風(fēng)險

反對者——會降低比特幣被廣泛接受的程度(五)比特幣的最終總量與生產(chǎn)速度都是事先確定的。一、比特幣的基本特征直接融資或間接融資，均以借款人的身份和信用信息為風(fēng)險評價依據(jù)。搜集用戶信息與比特幣設(shè)計理念相違背；為撮合交易而引入中心節(jié)點（銀行或債券市場），違背比特幣設(shè)計理念。融資難題將成為比特幣發(fā)展的重大阻力。(六)比特幣面臨巨大的融資難題。一、比特幣的基本特征無法融資，則無貨幣乘數(shù)。有助于控制通脹，但流動性需求受限。發(fā)行無需政府，無貨幣政策的概念，無法宏觀調(diào)控。(七)比特幣既不存在貨幣乘數(shù)，也無貨幣政策可言。一、比特幣的基本特征

比特幣既沒有國界，也無需兌換。比特幣作為全球性貨幣的積極一面，是有助于降低國際貿(mào)易與資本流動的交易成本，而消極一面可能加劇局部危機(jī)的傳染、放大全球的系統(tǒng)性風(fēng)險。(八)比特幣是天然的全球性貨幣。一、比特幣的基本特征若無國家政策強(qiáng)制限制，可以支付債務(wù)、地租、利息、稅款和工資等。對于支付結(jié)算雙方而言，簡便、快捷、低成本?？缇畴娚讨Ц督Y(jié)算：5-7天：瞬間到賬；5%左右：0.001BTC(0.2元)多國接受：加拿大居民可以支付使用Bylls任何賬單；墨西哥居民支付公用設(shè)備和電話費；阿根廷enBitcoins提供比特幣賬單支付；巴基斯坦與馬來西亞支付天然氣、電、手機(jī)、固定電話和因特網(wǎng)賬單；澳大利亞、泰國、菲律賓…（一）比特幣的支付二、比特幣的典型應(yīng)用

在中