(一)概况
2008年,中本聪在P2P foundation网站上发布了比特币白皮书,标志着比特币就此面世。比特币在很长一段时间内,仅限于小范围交流,直到2015年7月,希腊在临近退欧公投时宣布每个人取款限额,之后比特币的跨境资金转移功能才得到广泛关注。由于比特币具有去中心化、交易匿名、不易篡改、难以追溯等特点,经常被用于洗钱、逃税、资本外逃等非法交易,给全球监管带来了极大的挑战。虽然各国不断出台严厉打击的措施,但效果甚微。2017年9月,我国监管当局就对所有数字货币的交易实行严监管,并关停多家数字货币交易所。各方关于比特币的争论持久且无定论。因此,对比特币发展的持续关注仍然具有重要的现实意义。
(二)技术手段
比特币中运用了数字签名和共识机制两大核心技术。
1.?数字签名
数字货币的交易过程中,使用数字签名技术来保证交易内容传输过程的保密性和完整性。数字签名由非对称加密技术和摘要算法实现。在非对称加密技术中,运用公钥、私钥进行加密和解密。公钥是公开的,私钥是保密的。由于不涉及私钥的传输,整个传输过程就变得安全多了。
交易信息加密的传输和确认流程,如图1所示。
①发送人编写信息正文,然后缩写为摘要。
②私钥签名:使用发送人自己的私钥加密摘要,形成签名。
③公钥加密:使用接收人通过公钥加密其待发送的信息,然后传送给接收人。
④私钥解密:接收人通过自己的私钥解密信息,得到信息正文和签名;由于只有接收人有第③步中公钥对应的私钥,其他人不能进行此步,从而保证了信息的保密性。
⑤将信息正文缩写为摘要。
⑥公钥验证:用发送人公钥解密签名,生成另一个摘要。由于发送人公钥只能解密第②步中私钥加密的信息,其他人伪造的内容无法通过此步,因此可以保证信息的完整性。
⑦对比两个摘要。如果两个摘要相同,说明完整无误地收到了来自发送人的信息。
2.?共识机制
共识机制保证所有节点记录的账本相同。由于去中心化的记账体系内所用节点均需记录交易账本,如果所记账本有差别,系统将陷入混乱,导致诸如“一币双花”等问题。解决此问题的一个基本思路,是使用某个“评价准则”对节点进行区分,让最能满足准则的节点记账,其他节点跟随。
比特币使用工作量证明(PoW)共识机制保证账本一致性。工作量证明(PoW)的准则是节点的“算力”。系统布置题目,题目与记账内容有关,同时难度取决于节点的计算性能。计算能力强、计算时间久的节点更可能最终胜出,获得记账权。矿工记账流程,如图2所示。
①区块中含有一系列交易单。所有矿工在区块中首先写入第一笔交易单,内容是系统支付给矿工自己一定数量的比特币。
②其他用户进行交易后生成交易单,并将其发送给矿工。
③矿工待搜集的交易单数足够填满区块以后,开始计算系统设定的难题。这一难题通常与区块中交易单的内容相关。
如比特币记账机制中设定,一个区块中所有交易传送中的信息单文本,在与某个待确定的数字合并后,经Hash摘要算法,计算后生成的数字用作区块编号。同时,设定的题目要求,此区块编号的前几位为0(要求的位数可能变化,用以控制题目难度,进而控制区块生成速度)。目前,此问题只能使用穷举法求解。求解过程费时费力,但验证过程却非常容易。由于求解过程费时,降低了多个矿工同时计算正确并出块的可能性。
④一旦一个矿工计算出这个数字,便将区块记入自己的区块链中,同时发送给其他矿工检验。
⑤其他矿工检验后,如果确认计算无误,则也记入这个区块,同时放弃自己正在计算的区块中,收到区块内已经记入的交易单。其他矿工也如此操作。因此,系统内所有矿工的区块将始终保持一致。如图3所示。
(三)应用
比特币价格波动较大,与黄金价格走势相似,并不适合作为支付型货币,因此被称为“数字黄金”。比特币背后的区块链技术也决定了其不适合用来支付。区块链由于分布式账本技术的原因,导致其可扩展性较差:发生每一笔交易,系统中的所有节点都要进行全量的计算和存储,本身效率就很低。与当前支付宝和微信支付速度对比的话,比特币用于日常支付非常不方便。
然而近年来,最新的闪电网络技术解决了比特币支付大部分的延迟性和扩展性问题,比特币支付依然占据着一方市场,支持比特币支付的机构也逐渐增多。越来越多的商家甚至国家接受比特币支付,包括微软、戴尔、星巴克、AT&T、汉堡王等跨国公司。截至当前,全球共有1.5万家以上企业接受比特币支付,这些商家大多位于北美、南美、欧洲、东南亚、日韩等较发达的国家和地区。同时,由于比特币具有去中心化和匿名性的特点,使其交易难以追踪,因此受到逃税者、洗钱者、非法交易者和资本外逃者的青睐,给政府监管带来极大的挑战。
(四)优缺点
1.?优点
(1)去中心化。比特币没有发行机构,也就意味着其是去中心化的,在其流通过程中依靠开源的P2P算法实现。由于一开始比特币的总数量就是确定,因此也避免了后期潜在的通货膨胀。
(2)长久性。比特币不依赖于任何中心机构,完全靠网络运行,除非全球网络瘫痪。即使比特币发生较大波动,甚至崩盘、被宣布非法,但其P2P网络仍会长久存在。
(3)匿名性。比特币具有匿名性,可隐藏交易双方的真实身份,不容易被追溯其交易路径,因此比特币需求巨大且流通性会长期保持。
(4)跨境交易。跨国汇款经常要经过繁琐的程序,并且要付出高昂的手续费,交易记录也会被监管机构记录下来。如果使用比特币,通过对方的比特币钱包地址经P2P网络确认交易后就可以实现资金的转移,从而减少中间环节,也不经过任何监管机构,更不会留下交易痕迹。
(5)防伪性。比特币的算法完全开源,可能存在有人重新编译创造一种新的山寨币,但是其极易遭到51%算力的攻击,因此很多山寨币存活的时间很短。而比特币已经足够健壮,想要通过51%的算力控制比特币,所耗费的资源将是天文数字。
2.?缺点
(1)价格波动大。由于大量资本对比特币进行炒作,导致其价格波动过大,犹如过山车一般,所以比特币只适合投机。
(2)交易效率低。比特币钱包初次使用时,要耗费较长的时间下载过去交易记录,而在交易时为了保证数据的准确性又要花费一定的时间与P2P网络交互,只有全网确认后,才算完成交易。
(3)交易平台脆弱。虽然比特币网络很健壮,但其交易平台比较脆弱。交易平台经常会遭到黑客攻击或是监管部门的关闭。
(4)普及难度大。由于传统金融机构对比特币的抵制,加上普通民众对比特币原理不理解,多数人认为比特币没有信用背书,是毫无价值的。
2008年,比特币白皮书面世,正式开启了人类历史上首次加密货币实验。经过十余年的演化,比特币虽然没有发展成真正的支付型货币,但已在全球范围内积累了庞大的用户群,市值甚至超过韩国、巴西、加拿大、墨西哥、澳大利亚的本国货币,成为全球第11大货币,被视为“数字黄金”。然而,比特币在支付功能上的短板依然突出,除了受网络性能限制外,币价波动、全球监管等因素都制约了其进一步发展,至于未来发展前景如何,目前尚无定论,仍需进一步观察和研究。
2.?缺点
(1)价格波动大。由于大量资本对比特币进行炒作,导致其价格波动过大,犹如过山车一般,所以比特币只适合投机。
(2)交易效率低。比特币钱包初次使用时,要耗费较长的时间下载过去交易记录,而在交易时为了保证数据的准确性又要花费一定的时间与P2P网络交互,只有全网确认后,才算完成交易。
(3)交易平台脆弱。虽然比特币网络很健壮,但其交易平台比较脆弱。交易平台经常会遭到黑客攻击或是监管部门的关闭。
(4)普及难度大。由于传统金融机构对比特币的抵制,加上普通民众对比特币原理不理解,多数人认为比特币没有信用背书,是毫无价值的。
2008年,比特币白皮书面世,正式开启了人类历史上首次加密货币实验。经过十余年的演化,比特币虽然没有发展成真正的支付型货币,但已在全球范围内积累了庞大的用户群,市值甚至超过韩国、巴西、加拿大、墨西哥、澳大利亚的本国货币,成为全球第11大货币,被视为“数字黄金”。然而,比特币在支付功能上的短板依然突出,除了受网络性能限制外,币价波动、全球监管等因素都制约了其进一步发展,至于未来发展前景如何,目前尚无定论,仍需进一步观察和研究。