比特幣是一種既令人驚訝又令人鼓舞的投資選擇。比特幣的爭議性和波動性有時會掩蓋大局，而讓佔據每日頭條的熱門新聞佔據主導地位。這可能就是爲什麼比特幣的第一個兩位數生日似乎悄然來臨的原因：對於一項已被宣佈死亡 436 次的技術來說，已經過了相當長的一段時間了。

但是，比特幣並沒有消亡。事實上，它比以往任何時候都更有活力。在大衆和機構興趣的推動下，這種加密貨幣飆升至歷史新高，在 2021 年 11 月突破了每 BTC 68,000 美元。

比特幣白皮書最初以筆名中本聰（Satoshi Nakamoto）撰寫，標題看似簡單：比特幣：一種點對點的電子現金系統。然而，這份長達九頁的文件的內容卻引發了一場金融科技界的革命。更重要的是，在人們對傳統金融體系的信任尚在恢復的時候，比特幣白皮書爲貨幣提出了一個鼓舞人心的新定義。

中本聰於 2009 年初推出了第一個比特幣客戶端，並於 2010 年將該項目移交給社區，從此，它就蓬勃發展，成爲全球數百萬人學習、工作和娛樂的開源項目。

比特幣將存在很多年，研究其白皮書的起源是理解其原因的一個很好的練習。中本聰的藍圖描述了一種純粹、原始的比特幣，但它並沒有預見到其創造物爲生存而經歷的許多變化。爲了紀念比特幣的持久性，我們用放大鏡仔細研究了它的官方出生證明，以確定十多年後它是否符合那裏概述的潛力。

分析比特幣白皮書

打開白皮書：摘要

白皮書由 12 個部分組成，開頭是一段簡短的縮進段落，稱爲摘要，這在研究論文中很常見。需要注意的是，並非所有白皮書都以摘要開頭，但所有加密貨幣項目通常都以摘要開頭——這是比特幣開創的趨勢。

第 1 部分：簡介

比特幣的推出爲發明一種新的在線支付系統提供了強有力的理由。當時，人們只能關聯他們的銀行賬戶或信用卡，或使用 PayPal 之類的平臺進行在線交易。他們需要第三方權威人士來確保所提供的服務支付給正確的人，金額正確。問題是，銀行和支付處理商等第三方無法達到最佳效率，因爲他們無法避免糾紛。這會產生雙重影響。

首先，商家無法確保他們總能收到服務費，並且需要客戶提供敏感信息。其次，銀行對支付金額有最低限制，否則銀行的管理費用將使其無法盈利。因此，如果沒有中間人、兌換費、服務費和其他障礙，就不可能在網上向家人和朋友匯出小額現金。相比之下，例如，購買咖啡的現金可以立即當面驗證，而且無需任何費用。

在描繪出這一畫面之後，比特幣的概念開始在以下場景中形成：“我們需要的是一個基於加密證明而非信任的電子支付系統，允許任何兩個願意的當事方直接進行交易，而無需可信的第三方。” 取代第三方的是一個不可更改的交易鏈，需要計算證明才能簽名，以及一個激勵大多數相連對等方保留與其他人相同記錄的系統。

在比特幣白皮書的第二至第九部分中，中本聰描述了維持網絡所需的基本組件，首先是數字簽名記錄的大規模共識這一更廣泛的概念。隨後的每個部分都描述了前一個部分所需的內容，這是一個多米諾骨牌式的依賴關係鏈，它循環回到起點。

第 2 部分：交易

白皮書的第二部分終於介紹了比特幣的概念，比特幣經常被媒體描述爲有形的金幣，但其創始文件將其定義爲“數字簽名鏈”。

通過在區塊鏈上籤署比特幣的唯一哈希值，就可以擁有比特幣，但這隻有在另一個對等方將其發送給您時纔有可能。如果他們已經發送了，您可以通過將自己的簽名添加到末尾來驗證其所有先前的簽名，並且鏈條會繼續下去，從那時起，比特幣的所有參與者都會永遠銘記在心。這些簽名可以防止雙重支付，但是，如果沒有集中式系統，誰來決定某人是否同時將他們的硬幣簽署給兩個人？第三部分討論了巧妙的解決方案。

（白皮書截圖）

第 3 部分：時間戳服務器

儘管現在人們普遍將其理解爲賬本，但比特幣的白皮書將共享交易日誌描述爲一種時間戳服務器。這聽起來可能很奇怪，因爲服務器通常是爲集中式硬件保留的術語，但無論如何，兩者的想法是相似的。

所有使用比特幣的人必須以某種方式就相同的交易歷史達成一致，以防止欺詐，而實現這一點的方法是要求交易的哈希值在所有其他交易者使用的同一張表上加蓋時間戳。每個新時間戳都包含前一個時間戳，從而創建一個無限延續的可普遍驗證的事件鏈。

第四部分：工作量證明

第一到第三部分提出的想法都很好，但它們沒有討論同行應該如何對賬本進行時間戳記。這個問題可以通過工作量證明(PoW) 系統來解決，該系統讓同行花費一些精力來識別和驗證代表交易塊的哈希值。

通過將區塊表示爲 SHA-256 哈希，對等方需要花費計算能力來生成匹配的哈希，從而爲賬本生成新的補充。這就像一個一次性的難題，計算機必須使用計算能力來解決。然後，此哈希將成爲之後添加的每個哈希的一部分，形成所有參與者都同意是正確的長鏈。

第五部分：網絡

人們和他們的計算機（也稱爲節點）必須努力將交易區塊簽署到鏈上，這既是爲了證明他們的良好意圖，也是爲了提供維持電能。在獲得足夠的電力後，所有參與節點必須同意該區塊不包含雙重支付交易，然後才能接受它，然後必須在新區塊的先前哈希中使用它。節點還被設計爲將最長的鏈視爲最官方的版本，並追溯接受鏈上其他地方進行的已驗證交易。

達成這一共識需要付出努力，因爲如果生成經過驗證的交易區塊是無成本的，那麼它就很容易被黑客攻擊。攻擊比特幣的成本必須高得不可行，最終會給參與者帶來沉重的負擔。要讓人們使用比特幣爲他人工作，他們必須因此得到獎勵。

第六部分：激勵

到目前爲止，白皮書已經明確了一羣分散的同行應該如何就他們的集體交易的官方記錄達成一致，以及他們應該如何執行。但是，這對他們有什麼好處呢？這就是挖礦的概念首次出現的地方，由於比特幣耗電量大，挖礦已成爲比特幣最具爭議的方面之一。

幫助處理和驗證交易區塊的人員正在提交工作，以證明區塊鏈當時的具體內容。由於需要 CPU 能力，任何單個實體假裝其區塊鏈版本是正確的成本突然變得太高。

爲驗證任何區塊做出貢獻的個人將因其努力而獲得獎勵。每個成功驗證的區塊都會產生一定數量的比特幣，這些比特幣將在幫助將其添加到賬本的節點之間分配。

第 7 部分：回收磁盤空間

中本聰預見到的一個潛在問題是，區塊鏈有一天可能會變得太大。他在第七部分中闡述了使用Merkle Tree系統創建指向根哈希的引用鏈的想法。該系統有助於減小區塊鏈的大小，並使內存較少的設備能夠連接。

第 8 部分：簡化付款驗證

如果基本設備可以作爲區塊鏈節點連接，那麼它們可能只能承載最輕量級的區塊鏈版本。節點只需要註冊最新的 Merkle Tree 分支，而不是整個哈希序列，就可以完成任何單個交易並正確地假設它連接到正確鏈的根。

第 9 部分：價值的合併與分割

本部分詳細介紹了會計規則，該規則可消除人們決定以比特幣的零頭進行交易時可能出現的潛在混亂。由於比特幣的任何價值都會波動，因此以“分”爲單位進行單筆交易是不可行的。因此，每筆交易都能夠有多個輸入和輸出，從而允許價值進行拆分和合並。

第十部分：隱私

在白皮書前幾部分介紹了大量技術內容之後，中本聰回過頭來討論了銀行如何爲客戶實現隱私的想法，更不用說比特幣如何做到這一點。

銀行只是限制對交易的訪問，並且只有銀行才能記錄參與者的身份。比特幣可以實時發佈每筆交易，因此無法隱藏任何信息。

因此，區塊鏈上的用戶必須使用公鑰向網絡表明自己的身份，並使用關聯的私鑰對發送給他們的貨幣進行簽名。這樣，他們便可以在任何交易中驗證身份的同時，確保身份安全。

第 11 部分：計算

中本聰需要結束堅不可摧的網絡這一想法，即無法被壞人攻擊的網絡。他在第 11 部分中概述了使這一主張極不可能實現的數學原理。

首先要明白的是，即使有人設法創建一條可與誠實鏈相媲美的鏈，他們也無法憑空創造比特幣，因爲誠實節點不會接受無效交易（不匹配的交易）。

他們所能做的就是與誠實的鏈條競爭，看誰的鏈條最長，並從他們創建的區塊中刪除自己的交易。從統計上講，這是不可能的，因爲在不誠實的參與者開始與其競爭之前，鏈條越長，需要的 CPU 能力就會成倍增加。

第 12 部分：結論

這就完成了比特幣的閉環。白皮書的最後一部分進一步向讀者闡述了比特幣生態系統中每個部分爲何必不可少，以及它們如何協同工作以提供真正無需信任的支付解決方案。

自 2008 年和 2009 年以來發生了什麼變化？

比特幣的生命週期充滿了跌宕起伏，無論是美元價格，還是發展和支持。對於一個最初只是一篇匿名研究論文的想法，它的聲譽和巨大的市值令人震驚。爲了享受這些成就，比特幣不得不忍受其原始白皮書的幾次偏離：

• 挖礦集中化：比特幣的受歡迎程度推動了其價格上漲，這使得挖礦非常有利可圖。儘管網絡是分散的，但那些有足夠資金的人在補貼電力的地區建造了大型挖礦設施，從而將比特幣權力的重要來源集中在少數人手中。
• 激勵措施：白皮書第六部分概述了對礦工的獎勵，但即使是最大的礦工也無法免受市場力量的影響。隨着網絡的增長，挖掘比特幣變得越來越困難，因此最終大規模挖掘比特幣需要大量的硬件、電力和冷卻。這爲挖礦創造了一個盈虧平衡點，這是白皮書中沒有預料到的一個因素。
• 區塊鏈的大小：白皮書的第七部分是關於將區塊鏈的大小保持在最低限度，到目前爲止，它做得還不錯。然而，最後測量結果約爲 398 GB，對於許多零售機器來說，存儲是一個沉重的負擔。
• 隱私：中本聰在第 10 部分闡述了他對私人交易的願景，但比特幣現在只對那些非常謹慎以確保匿名的人是私密的。大多數比特幣現在在需要身份識別（有時是銀行賬戶驗證）的集中交易所之間交易，因此不難追蹤它屬於誰或去向何方。比特幣因投機而受到的追捧早已讓它成爲政府和央行關注的焦點，儘管人們明白機構金融永遠無法完全摧毀比特幣，但目前它與普通用戶一樣，都是比特幣的一部分。
• 速度和費用：比特幣的核心開發團隊一直在對其代碼進行修改，以解決交易速度和成本問題。他們改變了需要驗證的區塊大小，並開闢了與閃電網絡等鏈下解決方案集成的途徑。在某些人看來，這是一種有效的解決方案，但比特幣的支持者足夠多，因此雙方都有自己的觀點。

分佈式支付技術與去中心化金融

比特幣數據聚合器和教育機構 99Bitcoins 的首席執行官Ofir Beigel認爲中本聰是一個催化劑，而不是一個明確的規則制定者。“我認爲，我們‘偏離’了中本聰的願景，這不一定是件壞事。如果 Facebook 保持了最初的願景，它就會成爲一個專門面向大學的社交網絡，但正是這種敏捷性，讓它能夠順應世界的需求，纔有了今天的樣子。我相信比特幣也是如此。中本聰完美地扮演了天才發明家的角色：他創造了一個火花，引發了一場大火。火勢蔓延到哪裏不再由他決定，我認爲他知道——或者說知道——這一點。”

關於如何最好地運營比特幣，存在許多不同的看法，這意味着它的家族樹非常龐大，但主要貨幣仍然是王者。就比特幣的開發者支持和圍繞它發展起來的生態系統、它的市值以及它在全球範圍內獲得的認可而言，比特幣無疑是一股勢頭強勁的力量。與大多數開源項目相比，它還在爲追求其最初的願景而奮力拼搏。

XAYA 首席技術官兼 NameCoin 開發者 Daniel Kraft 博士等專家證實了 Beigel 的觀點，並補充說：“比特幣最重要的價值是交易結算的去中心化和無需信任的特性。畢竟，通過引入 PoW 挖礦來實現這一點是 Satoshi 發明中最具影響力和顛覆性的部分。而且由於其從最初誕生之日起就擁有多元化的社區（而不是某些 ICO 或私人發行），比特幣如今顯然比所有其他頂級加密貨幣更加去中心化、透明和民主。”

結論

分佈式支付技術的想法現在很流行，毫無疑問會以某種形式延續到下一個十年。不過就目前而言，比特幣將迎來許多個生日，這是個不錯的選擇。

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