用人話解釋比特幣原理
究竟是什么讓一枚虛擬貨幣的匯率在3年間翻了25000倍，是什么力量讓央行副行長“感興趣”但“不承認”，拋開投機與商業欺詐比特幣作為一種工具究竟有沒有價值？歡迎收看今天的走進“偽”科學——用普通人也能理解的話解釋比特幣。
比特幣大熱，北京時間上周六下午五點多，比特幣網絡剛剛成交了有史以來***的一筆交易——19 萬比特幣被拋向了市場，按照當時的價格 5000 左右計算，一個 10 億人民幣級的富翁就這樣誕生了，你們隨便感受下。
但是，這篇文章并不是教你如何投機的，小編也無意慫恿任何人進入比特幣投機市場。請務必看準這幾個大字再繼續往下閱讀：
比特幣市場風險巨大，投機請異常謹慎！
好了，該打的預防針打了，接下來我們談正事：這篇文章并不討論比特幣的商業邏輯，也不討論它是不是騙局，而是將比特幣的原理用通俗易懂、非極客也能聽理解的語言進行解釋，讓大家來看看這個讓央行副行長表示“有特點”而且“很有啟發性”的電子貨幣究竟是個啥東西。因為考慮到要做到淺顯易懂的原因，有些地方的解釋并不十分嚴謹，有基礎想要進一步研究的同學可以去看這篇比特幣的原始論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》。
下面，我們就開始走進比特幣……
首先，從比特幣的本質說起，比特幣的本質其實就是一堆復雜算法所生成的特解。特解是指方程組所能得到無限個（其實比特幣是有限個）解中的一組。而每一個特解都能解開方程并且是唯一的。
以人民幣來比喻的話，比特幣就是人民幣的序列號，你知道了某張鈔票上的序列號，你就擁有了這張鈔票。
而挖礦的過程就是通過龐大的計算量不斷的去尋求這個方程組的特解，這個方程組被設計成了只有 2100 萬個特解，所以比特幣的上限就是 2100 萬。
到這里為止，比特幣本質和挖礦的部分就解釋完了，很扯對吧？憑什么我知道了鈔票號碼錢就是我的？那我把錢花出去了還記著號碼不行么？
不行。
比特幣網絡是一個在線系統，比特幣本身作為一串數（特解）離開了比特幣網絡一點用處也沒有，這些數只有放進比特幣網絡里才能正常運作。換句話說，在這里將比特幣比作下片的種子，將比特幣網絡比作下載用的網絡，離開了下載工具，徒留你一大把種子也下不到瀧澤蘿拉不是么？
比特幣網絡被設計成了一種分布式存儲數據庫，換句話說，就像你在銀行存了錢，銀行將這些錢拿出去借貸了但是你仍然能夠在你的網銀賬戶里看到錢數，其實就是銀行在數據庫里寫下了你的賬戶金額。比特幣也存在這么一個數據庫，但是這個數據庫并不存在某個中心的服務器里而是面向所有人公開：每一個比特幣錢包都是一個節點，這些節點用類似于 BT 下載的 P2P 網絡相連，現在比特幣錢包安裝后下載的數據大約為 7G，記錄著全世界所有人比特幣錢包里的數據。當然，如果以后發展比特幣錢包繼續增大也可以拋棄一些陳舊且無意義的交易細節。
為什么要這么做？
還記得比特幣只是一串數嗎？為什么能保證這串數在同一時刻只會擁有一個合法的主人呢？
答案來了：每當你發起一次交易的時候，都會向整個比特幣網發出廣播，內容如下：
“我是節點 A，有特解 123，現在要轉賬給節點（錢包）B，你們看好了昂？”
比特幣網絡里的其他節點收到這個信息紛紛與自己的本地數據庫進行比對，并回應：
“我帶入方程算了下，這確實是個解，而且我看到了 A 是有 123，B 節點也存在，我承認這筆交易。”
當確認的節點數達到一定量的時候（取決于收款方想要有多穩妥），交易就成功發生了。
接下來，越來越多的節點收到了這個消息，并且沒有人提出異議，這個交易記錄就被整個比特幣網絡所接受，從此特解 123 成為了 B 錢包里的所有物。
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如果你在交易結束之后，欺騙本地客戶端，又讓 A 錢包發出信息：
“我是節點 A，有特解 123，現在要轉賬給節點 C，你們看好了昂？”（即之前提到的記人民幣號手法）。
其他節點收到信息與本地數據庫一對比：
“不對，我這寫著特解 123 在 B 手里，不承認交易。”
越來越多的節點拒絕了交易，于是你的交易就失敗了。
挖礦也是同樣的原理，利用大量的計算力去計算方程組特解，而你的礦機程序會先與本地的數據庫進行對比，發現自己這里從來沒有這個特解，于是向全網廣播：
“我是 A，我這有個新比特幣，叫 234，你們要沒見過我可就收下了？”
之后的原理與交易就相同了。
比特幣網絡有一定的容錯機制，可以保證即便是有一定的欺詐者（一直發發布虛假信息）和搗亂者（一直拒絕承認別人的交易）也不會影響到整個網絡的運轉。
也因此，比特幣雖然是匿名的但是也是完全透明的，只要你想的話，你可以在本地的數據庫中追查到某個比特幣從被發現之時起所有交易經過的節點。通過這些交易記錄與那些各大比特幣交易所的市場深度進行對比，其實要人肉某個賬戶相對來說也是比較容易的。
有人又會問：既然比特幣的算法是開源的，數據庫是開放的，網絡是無人控制的，那么難道不能以舉國之力來“破解”比特幣網絡么？
知乎上有這么一個問題：“如果用天河二號做比特幣挖礦機效果如何？”
簡而言之就是比特幣網絡中現有的計算量已經非常龐大，即便是讓***超級計算機加入比特幣網絡也不一定能獲得優勢，考慮到比特幣的價格不穩定說不定還付不起超算的電費。而且在算法上，比特幣保證了當整個網絡的計算量提升的時候運算難度也會相應的提升，超算加入比特幣網絡大概也就只能領先一周左右。
還有同樣的來自開源的問題：如果比特幣的算法是開源的，那么怎么能夠保證它的上限只有 2100 萬，為什么不能修改？
誰告訴你不能修改的？當然可以修改
比特幣官方客戶端源代碼中這個文件的第 998 行附近：
- int64_t GetBlockValue(int nHeight, int64_t nFees)
- {
- int64_t nSubsidy = 50 * COIN;
- // Subsidy is cut in half every 210,000 blocks which will occur approximately every 4 years.
- nSubsidy >>= (nHeight / Params().SubsidyHalvingInterval());
- return nSubsidy + nFees;
- }
只要修改那個 50 就可以增加比特幣上限值，但是問題是比特幣是開源的，標準是開放的，網絡是沒有中心管理的。“官方”客戶端改了用戶不一定愿意用，第三方客戶端一看用戶不愿意用人家也不跟進，所以某一家改了這個數字一點意義都沒有。除非有足夠大足夠多的節點統一采用了新上限的客戶端才會導致比特幣網絡的貨幣存量上限上升。
所以，比特幣的 2100 萬上限不會增加并不是一個不能的問題，而是一個大家都不想于是達不成統一意見的問題（客觀上確實就是增加不了）。
針對商業上的邏輯就不好分析了，是不是旁氏騙局仁者見仁，不過比特幣所浪費的計算力確實是貨真價實的浪費，可不是像 SETI@Home 那樣給什么研究機構做了貢獻。不過因為比特幣算法發明人中本聰身世撲朔迷離，發表了開頭的那篇比特幣初始算法和體系的論文之后就人間蒸發了，也說不定人家是某個神秘科學家正在利用大家的計算量和宇宙未知力量作戰。
不過，有一點到值得一提，現在中美都有金融界的相關學者提到了這樣一個有趣的用途：比特幣的這套系統和算法可以被用來代替現有的 SWIFT 國際資金清算系統，它的結算速度比現有的結算系統更快速，而且也十分安全可靠（這里是指算法可靠）。
但是，即便真的比特幣算法被當作一種新型的國際間結算標準使用，也不會使用現有的比特幣網絡來做。就像同樣采用 BitTorrent 標準，國內的某些下載客戶端可以保證只給自己的客戶端供源而無視其他客戶端一樣。銀行肯定會修改一定的算法作為一種銀行業專用的私有系統進行結算，現有的比特幣也肯定不會得到這個新私有網絡的認可，所以和大眾也沒什么關系，這并不算是一個十足的利好消息。
再吼一遍：比特幣風險巨大，投機異常謹慎。
作者：逍遙小妖
感謝 Hi-PDA 壇友 速度七十邁 iamcj 對本文的貢獻。
