我对比特币的理解

和大家一样，春节期间，我被七阿姨和八阿姨普及了区块链是什么。在三点群中，区块链可以上升到神学和哲学的高度。因为它跨越了科技、游戏、经济等不同领域，很容易超出某个领域从业者的认知范围。再加上比特币的财富效应，很少有人敢对区块链下结论。在这篇文章中，作为一个游戏开发公司的CFO，一个或多或少接触过技术、博弈论和经济学的人，我希望用最简单的方式来解释比特币区块链的原理：没那么复杂，因为它后来被赋予了意义。

第 1 节：比特币的技术原理

P2P 网络

首先，比特币是一个P2P的计算机网络，每个网络节点都存储着这个网络上的所有交易记录。一般来说，任何信息都记录在具有多个备份的节点上。将网络的所有交易记录存储在每个节点上是多余的工作，而且是有成本的。这个交换成本是多少？这就导致每个节点都可以看到交易记录，每个节点不能独立任意修改交易记录比特币是怎么做的，从而形成了一套公开透明的交易记录。

P2P 网络并不是一项新技术。 Napster 和 BitTorrent 都是 P2P 网络。 Napster是很久以前的事了，它是快播和风暴的前身。

比特币网络现在非常发达。根据 的计算，全球有 10,000 多个节点。没有我想象的那么多，但是很多。

成为一个节点并为这个网络做出贡献也很简单。如果你想成为一个网络的节点，你只需要一台电脑，联网，从官网下载一个节点程序（）。一个节点具有多种功能，存储比特币、记录验证、挖矿、提供服务等。

密码学

除了节点上的交易所等复杂应用之外，节点最基本的运行机制是什么？每个节点至少包含一个比特币账户。每个比特币账户实际上都是一个密码，称为私钥。

私钥可以通过算法生成公钥。这种算法称为散列。哈希是一个数学概念，原理比较复杂，可以自学，但应用很简单：单向推导。在区块链中，私钥可以推导出公钥，但公钥不能推导出私钥。所以公钥就像一个帐号，而私钥就像一个密码。

公钥是公开分发的。为简洁起见，公钥被压缩成一个比较短的代码，也就是普通的钱包地址。比如35fyXDaptDGa98RqbLbdhUfwiY8N6t8EdW，可以用二维码表示。

P2P+密码学

如果你理解了以上概念，那么是时候见证奇迹了。

在比特币网络上，如果用户A想给用户B转账，他在网络上发起一笔交易，将一定数量的比特币发送给用户B的公钥（输入B的钱包地址）。这笔交易通过 P2P 网络传播到每个网络节点，也传播到用户 B。用户 B，并且只有用户 B，可以用他的私钥解锁交易，并确保交易中的金额属于他。

所以，简单来说，比特币网络是密码学和P2P网络的结合，实现了一种交易结算的方式。

从历史上看，交易清算是由机构提供的。比特币交易通过网络记录和清算，因此是去中心化的。

到目前为止，您已经了解为什么比特币是不可磨灭和去中心化的。

但下一个问题是，比特币为什么能赚钱？

第二部分：比特币的博弈原理

我们在上面举了一个例子，用户 A 向用户 B 转账。转账每天都在发生，必须有人跟踪。如果没有好处，谁会拿着自己的电脑，花电费，并一直记录这些转账？

比特币的设计者中本聪设计了这样一条规则：

l 新交易不断从某个节点发生并流入比特币网络。当比特币网络上的其他节点看到这些交易时，它们会首先将它们放入各自节点维护的临时未经验证的交易池（Mempool）中。

l 节点可以选择开启比特币节点程序的一部分，这部分的作用是生成一个文件夹来记录过去一段时间内产生的未经验证的交易

l 由于每个节点都可以制作这样一个文件夹来记录，所以存在竞争。比赛是做一道数学题。上一个文件夹的末尾有一个随机数，这个随机数作为哈希算法的答案，所有节点都去计算这个结果的输入值。也就是说，谁先算出一个值，经过哈希算法后能得到（或小于）答案，谁就赢了。

l 因为哈希算法是单向推导，不能逆向，所以上述步骤更多的是猜测而不是计算。也就是一万多个节点一起猜一个数字。谁先猜到谁就获胜。因为竞争，每个人都会投入更好的资源。例如，赢得一台快速计算机的好处是网络可以奖励 50 个比特币。当然，接下来的工作就是将第一步提到的交易打包到文件夹中，广播同步到其他节点。打包本身有一点费用，来自发起交易的用户预留的矿工费。

l 本次比赛，比特币网络每 10 分钟进行一次

这种设计与技术关系不大，实际上是一种微妙的游戏规则，吸引更多人贡献自己的电脑和算力，参与游戏，获得奖励。文件夹的学名叫做block，因为上一个block末尾的随机数就是下一个block问答的答案，所以block和block之间的链接（这里技术含量高保证有是一个在有分歧的情况下，如何判断哪个是真正的链，但是跳过这部分并不会耽误我们的理解），所以也叫区块链。参与比赛的工作有一个有趣的名字，挖矿，意思是探索，所以参与竞争区块的节点也被称为矿工。

至此，你已经了解区块链为什么叫区块链，比特币网络如何吸引矿工，矿工如何赚钱。

那么下一个问题是，为什么有人要拿出自己的电脑加入网络？

第 3 部分：比特币的经济原理

以上解释了比特币如何通过没有中心网络的网络实现清算，以及为清算做出贡献的矿工如何获得奖励。矿工因挖掘新区块和打包交易费用而获得奖励。

设计师中本聪应该假设挖矿奖励是暂时的，只是为了刺激用户加入网络。因此，在比特币的设计中，区块奖励大约每四年减半，从最初的 50 一路下降到 25 到 12.5 到。 . 这样我们就可以算出比特币的总量是恒定的，大约是2100万。

这创造了比特币的另一个特点，总量是有限的。

当比特币奖励全部发放完毕，或者奖励数量非常少时，理论上比特币矿工只能通过打包交易来赚取收益。

这是一个完全竞争市场的设计：每个人都可以下载节点成为矿工，赚取收益；因为比特币是有价值的，矿工们会结合自己的成本和收益来决定是否继续提供打包服务。当矿工数量增加时，激烈的竞争导致收益减少，成本高的矿工就会退出；当矿工数量减少时，收益增加，吸引更多矿工参与。因此，市场上总会有一个平衡点，让一定数量的矿工参与到比特币网络中，从而使网络永远存在。如果网络一直存在，那么总会有人使用这个网络进行交易，所以也可以产生源源不断的矿工费来吸引矿工。

所以，这是一个精致的设计，它利用市场的机制，看不见的手，自动调整比特币网络以确保稳定供应。但这只是稳定的供应，如果有一天比特币交易的需求消失了，也就是没有挖矿奖励，没有矿工费，那么理论上不会有矿工比特币是怎么做的，那么这个链条就停滞不前了。

这种设计的一个副作用是比特币的总量是恒定的。这被解释为比特币是为了抵抗通货膨胀而设计的，所以它是一种可以储值的投资产品。这种观点的证据是，2009 年 1 月 3 日，比特币的创始人中本聪在创世区块中留下了不可更改的一句话：“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks (on 3 January 2009 ，财政大臣即将实施第二轮银行救助）。”就在那时，英国财政大臣达林被迫考虑第二次尝试缓解银行危机。这句话是《泰晤士报》当天头版文章的标题。

本文不讨论比特币的初衷是什么，或者比特币作为一种投资品类在实践中是如何被使用的，我们将在另一篇文章中阐述我们的观点。

至此，您已经了解了比特币的基本原理。从技术原理上看，是P2P网络+密码学的创新应用；从游戏原理上，创造竞争，激励用户投入最好的资源参与；从市场原理看，它是手动进行无形的市场调整。

无论你是否参与或如何判断，了解比特币的原理有助于我们更好地判断这个行业并为它做出正确的贡献。