芝加哥联邦研究报告：揭开比特币面纱

    泡泡网显卡频道11月26日 比特币是一个于2009年启动的电子货币，近期受到了广泛关注。本文综述了比特币的货币机制，并就其特征给出了些许思考。

    在本文中，我将阐释一个叫做比特币的电子货币。现存的比特币数量大约在1180万个左右。不像物理货币那样，比特币是可以分到小数点后面8位的。比特币在多种在线交易平台上与其他货币进行交易。 截止发稿时，过去六个月以来一个比特币的平均价值大概是100美元多一点。因此，以比特币形式存在的账面总价值高达10亿美元，与1万2千亿流通的美国货币形成对照。平均每分钟有30笔比特币交易（visa是平均每分钟200000笔）比特币的平均交易规模大概是16，也就是说近似于2000美金（平均而言VISA交易是80美金）。比特币因此是个相对而言小规模的现象，但是它在增长着。自2013年初以来比特币的价值已经翻了10倍！

精确说来，何为电子货币？

    钱是一个交换媒介—–一种被认可的用于交换有价值的商品和劳务的东西。价值并非因为钱自身，而是它能与之后的其他商品和劳务相交换。在几千年的光景里，这种交换媒介已经以一种具有稀缺性的物体作为其表现形式，这种稀缺既是自然属性上的（如贵金属），也是非自然属性上的（如由独裁者签发的代币）。但是交换媒介也有更多无实体的形式，例如一些买卖双方之间对一些个人或实体转账的强制要求权。在如今的美国，基础货币以硬币的物理形式存在（代币由国会授权下的美国铸币局发行），纸币以及电子形式的储备，通过存款机构在美联储的账单上得以保存。（即硬币和纸币）

    比特币并非是物理上的货币，它旨在让其自己成为货币并用计算机文件替代实体。当一个实体被交换时，毫无疑问给与者拥有它而接受着得到了它。一个电子文件极易产生和复制，因此我们如何不对其作为货币的可靠性产生怀疑？解决方式基本上是递归的。假定我对该文件的拥有权是确定的，比特币协议保证我让渡比特币的拥有权是经过验证的，这种保证权力经过验证的办法是通过向所有交易记录中添加一笔来实现的。那么现在比特币接收者的拥有权也被验证了。

    一个简单的验证交易的方法是委托一个权力中心来记录交易。正如中世纪的商人所做的那样，当他们进行交易时，他们把钱放到银行的账户上，或者是像现代银行那样在联邦的账户上处理他们的交易。然而比特币并不依赖于一个单独的记账者，它一次性解决了控制单位电子货币发行以及避免货币被复制的两大挑战。验证是十分困难的，而那些做验证的人会被奖励允许以一种可控的方式生产比特币。

关于生产和验证的细节

    现在，为了进一步解释产生和检验的程序如何运行，我必须说的更加技术化和精确化一点。考虑下述场景：安是比特币的拥有者，比特币是一串0和1组成的代码，储藏在一个所谓的钱包中（即加密的计算机文件），并由一个安装在她的计算机中的应用程序来管理。她想把比特币转让给鲍勃。鲍勃也有一个钱包，由一个应用程序在管理。两个应用程序执行交易，（交易的安全性通过使用公钥和私钥来保证，这种方法传送给别人一个之前已经锁好内容的锁，并保有钥匙去解开这个锁）。此时，应用程序在大型的全网络节点中进行广播，宣布安和鲍勃的交易（更精确的来说，在安和鲍勃的钱包之间各自验证他们的公钥）。每十分钟，节点，通常称之为“矿工”，采集最近广播的交易并试图将其加在“区块链”上，或者说是是比特币交易的总账上。

    防止区块链伪造的关键是使增加行为代价高昂。设想安和鲍勃交换一枚金币，由于金子从地球上提取出来是很昂贵的，因此该金币的含金量证明了安没有伪造金币。但这只会在鲍勃能够轻松的检验含金量时才能起作用。比特币需要一个从挖矿者而来的类似的“工作池”，以如下方式运行：一个向区块链增加验证的行为必须包含对一个复杂数学题的求解，求解代价高昂（取决于计算机硬件，电力消耗以及时长）。数学题难以解答，但解答结果能被轻易证实，就好比对一个很大的数做因式分解是很困难的，但如果有一个很大的数已经被因式分解，证明他的正确性则是十分容易的。更进一步的说，数学题并非任意和不相关的，它与交易的验证紧密相连。

    我们需要一个最终的技术上的概念。一个哈希函数文本或者多个任意长度增加到多个固定长度中。举个例子，取单词的第一个字母映射任何一个字母到一个哈希长度上。挖矿者解决的问题基本如下：令区块链为x，令新增加的区块为y，令一个新增的数字作为n.目标是找到这个n,即求解哈希函数f（x,y,n)，这个n比一个给定的参数α小。该哈希函数是确定的，但十分复杂，以至于求解结果近乎是随机的。因此基本不可能去猜测n是多少，并且唯一可靠的方法是尝试许多不同的n值（运用很多计算能力），直到条件被满足。进一步说，α的值越小，满足条件则越困难。一个提及的（x,y,n)的解法很容易被验证对错。寻找n的过程中，一部分包括验证在区块y中交易的比特币没有一个已经在区块链x中被花费。

    代码允许每个矿工在区块y中进行一种特殊形式的交易，产生了N个比特币的人将其分配给挖矿者。第一个发现解法的挖矿者将这个消息广播给其他证实其真伪的矿工们。一旦其被证实（例如，被大多数节点认可），新的区块会被增加到链上。作为挖矿者努力的回报，这个幸运的家伙现在将拥有N个新的比特币。

    部分比特币协议随时间推移控制着N和α的值。难度系数α每两个星期调整一次以用来保持与新区块1小时被添加6次相适应的速率。因此，如果更多的矿工加入或计算机的算力提高，开采难度则增加。奖励系数N规模初始值是50，每21万个区块折半一次。这表明比特币存在的总量将会无限接近2100万个。更重要的是，这条时间轴将与规模和比特币算力相独立。随时间推移，挖矿将无利可图，但是一个新的激励方式将提供给矿工们：用户们可以提供交易费用来保证在下个区块中的交易能够成功的增加到交易链上。这个费用会分配给那个增加区块的矿工。

    因此，比特币协议提供了一个完美解决电子货币生产的方法—-例如，如何控制其发行，防止伪造和双重支付，并保证其传输安全—并不依赖于一个单独权力中心。这个新兴货币的结局几何？它是一串授权的交易，以通过挖矿产生比特币为始，以现有持币者为终。该币能被交换因为所有潜在接收者拥有证实过去交易和新交易的手段，并且一个人的比特币拥有权取决于所有节点的一致认可。

比特币是一种信用货币

    信用货币，较之于商品货币（例如金币或以黄金赎回的银行票据），没有内在价值，其价值由政府许可或建立在他人会接受这种货币的认可之上。它生来脆弱；政府的命令可以被忽略和质疑，而且那种只因为相信其有价值的而有价值的货币可能一文不值（举个例子，如果我认为没人会接受它，那么我自己也不会接受他）

    挖矿一词会让人以为比特币不是信用货币。诚然，比特币的产生是消耗了真实的资源的（计算硬件和能量）。参与挖矿是无阻碍的，被消耗的资源的价值将是比特币生产的市场价值（该价值不以网络规模为转移）。但是一旦其被生产，比特币除了用于交换则毫无价值，这与黄金形成了鲜明的对比。

比特币作为货币的生存能力

    比特币真的能抗衡甚至颠覆现有货币么—-尤其是以现金形式的货币？我手中一美元的钞票在同一时间内不可能在其他地方也出现，我对它的所有权是确信无疑的，并且它能被迅速的交换。比特币的许多独创特性试图效仿现金的特性，但是其是有一些成本的。首要成本即失去了匿名性。对虚拟货币的占有是与钱包独特的标示符相连的。无可否认，个人可拥有的钱包数量是无限的，并且有许多方法能使钱包追溯到他的主任变得困难，但是这需要额外的努力。使用比特币的另一个成本在于交易的速度。最低限度上，一个人必须等待十分钟直到交易被区块链所吸收，相当程度上等上六个区块或一个小时是习以为常的事情。这个速度比之于使用其他货币的完全的电子零售交易速度要慢很多。（例如，在线或实体店刷卡只要数秒），更不用跟标准网络上的大规模金融交易速度相比了。

    为何比特币交易会出现这种延迟？因为它源于比特币网络去中心化的特性（它的信任机制是基于多数投票表决的基础上），这种特性既是它最有野心的特性，也是它最脆弱的地方。确认比特币没有被用于双重支付的验证过程要等上至少十分钟（虽然对小额交易来说免验证）。更进一步说，有许多关于“分歧”的例子，即网络中的一部分认可一个新区块并承认有效，但是另一部分拒绝该区块并认可了另外的区块。这些情况由一些突发原因导致，但有朝一日它有可能由一些恶意的行为所引起。通常认为对于单个恶意用户（或群体用户）来说，掌控比特币网络的半数是代价极高的，但是如果比特币在价值上显著增长，这种计算方法将发生改变。

    一个为人熟知的“分歧”的例子出现在2013年3月，它产生的原因是网络节点使用了两种不同版本的比特币协议。这场事故提醒我们，比特币协议基于开源软件。比特币是比特币使用者所使用的货币。比特币的普遍原则和它的早期版本属于一个叫做“中本聪”的人，程序改进，bug修复等都是由比特币使用者完成的，并由一小部分程序员所掌控。虽然一些信仰者是由于对政府发行的货币不信任才对比特币狂热，但很难想象世界上的那个主要货币是基于极其复杂的密码的，并且它只为少数人所理解，为更少数人所控制，缺乏责任，仲裁或资源。

政府的角色

    类似于比特币的信用货币只在他人广泛接受它的情况下才有用。理论上，这种广泛接受不需要依靠政府，而且历史也已给出了若干无需政府支持的货币的例子，时常因为政府掌控的货币被证明是无效率的。但纵观大多数西方国家的历史，政府已将它自己渗入货币之中。至少，政府已经使用货币作为一种调节手段，经常通过支付税负来肯定货币的价值。政府也将自己和货币考虑在一起，因为货币的一个主要功能是免除某人的债务。货币对政府来说其功能是重要的，对于司法行政也是重要的。这就是为何美国宪法给予国会“铸币、控制货币价值、处理外币、固定货币权重和测量”的权力。比特币是不受政府权力控制的，但是也不受政府保护。如果比特币获得了广泛认可且其激励机制随着其壮大劫持了比特币的发展，那么它在多大程度上能够存活下去？

欺诈问题

    说到比特币奠基者的动机，中本聪，能从他的论文中看出来。他们使交易成本循环起来，他指出这么做是出于防止欺诈的需求。他的目的是对于一个低成本且安全的支付系统，不应包括中心权威或“值得信任的第三方”。这种独立于政府的价值单位是非凡的，但是也许只是巧合。比特币中诸多的兴趣来源于哈耶克的观念，即货币不应由政府垄断发行，而且它的产生应该交付于竞争的私人部门。把比特币跟哈耶克的这种观念连接起来是一种误导。比特币确实是独立于政府之外（至少现在还是），但是它并非是哈耶克设想的那般。比特币没有在一个竞争的环境下由私人企业来发行，也没有以市场为纪律来稳定币值。比特币网络是个自动机器，以可以预见的速率产生比特币，完全不能以哈耶克的感觉来提供“好货币”，比如，好货币要求币值稳定。此外，比特币拥有一种在电子货币领域通过先入为主的优势而建立的一种准垄断状态，哈耶克并没有指出货币是否是天然垄断的。（此段论述很精妙，也许会带给哈耶克追随者们一些反思）

结论

    目前为止，比特币作为交易媒介的功能是受限的，除非是用作不合法的行为。它已被作为一种超脱于传统的管制的渠道之外的一种资金转移的方式。并且推测起来，它是一种投机的机会。人们在比特币上下赌注，因为有可能成为一个日益羽翼丰满的货币。比特币的一些特性使其较之于现行货币和支付系统来说不够便利，尤其是对那些没有强烈欲望去规避现行货币和支付系统的人来说。比特币也没有具化哈耶克和其他“奥地利学派”所提出的观点。如果比特币被广泛接受，只要因为比特币密码和网络的自身监管是不透明和脆弱的，那么它想游离于政府干预之外是不太可能的。那就是说，比特币代表了一个非凡的概念设计和技术成就，它也有可能被现有的金融机构很好的使用（金融机构可以发他们自己的比特币），或者被政府使用。

译者比特币地址：1LVn9ABoWr18XafQBHuZ53MMV1dJxwZzTg

原文：Bitcoin: A Primer■