芝加哥聯(lián)邦研究報告：揭開比特幣面紗

    泡泡網(wǎng)顯卡頻道11月26日 比特幣是一個于2009年啟動的電子貨幣，近期受到了廣泛關(guān)注。本文綜述了比特幣的貨幣機制，并就其特征給出了些許思考。

    在本文中，我將闡釋一個叫做比特幣的電子貨幣。現(xiàn)存的比特幣數(shù)量大約在1180萬個左右。不像物理貨幣那樣，比特幣是可以分到小數(shù)點后面8位的。比特幣在多種在線交易平臺上與其他貨幣進行交易。 截止發(fā)稿時，過去六個月以來一個比特幣的平均價值大概是100美元多一點。因此，以比特幣形式存在的賬面總價值高達10億美元，與1萬2千億流通的美國貨幣形成對照。平均每分鐘有30筆比特幣交易（visa是平均每分鐘200000筆）比特幣的平均交易規(guī)模大概是16，也就是說近似于2000美金（平均而言VISA交易是80美金）。比特幣因此是個相對而言小規(guī)模的現(xiàn)象，但是它在增長著。自2013年初以來比特幣的價值已經(jīng)翻了10倍！

精確說來，何為電子貨幣？

    錢是一個交換媒介—–一種被認可的用于交換有價值的商品和勞務(wù)的東西。價值并非因為錢自身，而是它能與之后的其他商品和勞務(wù)相交換。在幾千年的光景里，這種交換媒介已經(jīng)以一種具有稀缺性的物體作為其表現(xiàn)形式，這種稀缺既是自然屬性上的（如貴金屬），也是非自然屬性上的（如由獨裁者簽發(fā)的代幣）。但是交換媒介也有更多無實體的形式，例如一些買賣雙方之間對一些個人或?qū)嶓w轉(zhuǎn)賬的強制要求權(quán)。在如今的美國，基礎(chǔ)貨幣以硬幣的物理形式存在（代幣由國會授權(quán)下的美國鑄幣局發(fā)行），紙幣以及電子形式的儲備，通過存款機構(gòu)在美聯(lián)儲的賬單上得以保存。（即硬幣和紙幣）

    比特幣并非是物理上的貨幣，它旨在讓其自己成為貨幣并用計算機文件替代實體。當一個實體被交換時，毫無疑問給與者擁有它而接受著得到了它。一個電子文件極易產(chǎn)生和復(fù)制，因此我們?nèi)绾尾粚ζ渥鳛樨泿诺目煽啃援a(chǎn)生懷疑？解決方式基本上是遞歸的。假定我對該文件的擁有權(quán)是確定的，比特幣協(xié)議保證我讓渡比特幣的擁有權(quán)是經(jīng)過驗證的，這種保證權(quán)力經(jīng)過驗證的辦法是通過向所有交易記錄中添加一筆來實現(xiàn)的。那么現(xiàn)在比特幣接收者的擁有權(quán)也被驗證了。

    一個簡單的驗證交易的方法是委托一個權(quán)力中心來記錄交易。正如中世紀的商人所做的那樣，當他們進行交易時，他們把錢放到銀行的賬戶上，或者是像現(xiàn)代銀行那樣在聯(lián)邦的賬戶上處理他們的交易。然而比特幣并不依賴于一個單獨的記賬者，它一次性解決了控制單位電子貨幣發(fā)行以及避免貨幣被復(fù)制的兩大挑戰(zhàn)。驗證是十分困難的，而那些做驗證的人會被獎勵允許以一種可控的方式生產(chǎn)比特幣。

關(guān)于生產(chǎn)和驗證的細節(jié)

    現(xiàn)在，為了進一步解釋產(chǎn)生和檢驗的程序如何運行，我必須說的更加技術(shù)化和精確化一點。考慮下述場景：安是比特幣的擁有者，比特幣是一串0和1組成的代碼，儲藏在一個所謂的錢包中（即加密的計算機文件），并由一個安裝在她的計算機中的應(yīng)用程序來管理。她想把比特幣轉(zhuǎn)讓給鮑勃。鮑勃也有一個錢包，由一個應(yīng)用程序在管理。兩個應(yīng)用程序執(zhí)行交易，（交易的安全性通過使用公鑰和私鑰來保證，這種方法傳送給別人一個之前已經(jīng)鎖好內(nèi)容的鎖，并保有鑰匙去解開這個鎖）。此時，應(yīng)用程序在大型的全網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中進行廣播，宣布安和鮑勃的交易（更精確的來說，在安和鮑勃的錢包之間各自驗證他們的公鑰）。每十分鐘，節(jié)點，通常稱之為“礦工”，采集最近廣播的交易并試圖將其加在“區(qū)塊鏈”上，或者說是是比特幣交易的總賬上。

    防止區(qū)塊鏈偽造的關(guān)鍵是使增加行為代價高昂。設(shè)想安和鮑勃交換一枚金幣，由于金子從地球上提取出來是很昂貴的，因此該金幣的含金量證明了安沒有偽造金幣。但這只會在鮑勃能夠輕松的檢驗含金量時才能起作用。比特幣需要一個從挖礦者而來的類似的“工作池”，以如下方式運行：一個向區(qū)塊鏈增加驗證的行為必須包含對一個復(fù)雜數(shù)學題的求解，求解代價高昂（取決于計算機硬件，電力消耗以及時長）。數(shù)學題難以解答，但解答結(jié)果能被輕易證實，就好比對一個很大的數(shù)做因式分解是很困難的，但如果有一個很大的數(shù)已經(jīng)被因式分解，證明他的正確性則是十分容易的。更進一步的說，數(shù)學題并非任意和不相關(guān)的，它與交易的驗證緊密相連。

    我們需要一個最終的技術(shù)上的概念。一個哈希函數(shù)文本或者多個任意長度增加到多個固定長度中。舉個例子，取單詞的第一個字母映射任何一個字母到一個哈希長度上。挖礦者解決的問題基本如下：令區(qū)塊鏈為x，令新增加的區(qū)塊為y，令一個新增的數(shù)字作為n.目標是找到這個n,即求解哈希函數(shù)f（x,y,n)，這個n比一個給定的參數(shù)α小。該哈希函數(shù)是確定的，但十分復(fù)雜，以至于求解結(jié)果近乎是隨機的。因此基本不可能去猜測n是多少，并且唯一可靠的方法是嘗試許多不同的n值（運用很多計算能力），直到條件被滿足。進一步說，α的值越小，滿足條件則越困難。一個提及的（x,y,n)的解法很容易被驗證對錯。尋找n的過程中，一部分包括驗證在區(qū)塊y中交易的比特幣沒有一個已經(jīng)在區(qū)塊鏈x中被花費。

    代碼允許每個礦工在區(qū)塊y中進行一種特殊形式的交易，產(chǎn)生了N個比特幣的人將其分配給挖礦者。第一個發(fā)現(xiàn)解法的挖礦者將這個消息廣播給其他證實其真?zhèn)蔚牡V工們。一旦其被證實（例如，被大多數(shù)節(jié)點認可），新的區(qū)塊會被增加到鏈上。作為挖礦者努力的回報，這個幸運的家伙現(xiàn)在將擁有N個新的比特幣。

    部分比特幣協(xié)議隨時間推移控制著N和α的值。難度系數(shù)α每兩個星期調(diào)整一次以用來保持與新區(qū)塊1小時被添加6次相適應(yīng)的速率。因此，如果更多的礦工加入或計算機的算力提高，開采難度則增加。獎勵系數(shù)N規(guī)模初始值是50，每21萬個區(qū)塊折半一次。這表明比特幣存在的總量將會無限接近2100萬個。更重要的是，這條時間軸將與規(guī)模和比特幣算力相獨立。隨時間推移，挖礦將無利可圖，但是一個新的激勵方式將提供給礦工們：用戶們可以提供交易費用來保證在下個區(qū)塊中的交易能夠成功的增加到交易鏈上。這個費用會分配給那個增加區(qū)塊的礦工。

    因此，比特幣協(xié)議提供了一個完美解決電子貨幣生產(chǎn)的方法—-例如，如何控制其發(fā)行，防止偽造和雙重支付，并保證其傳輸安全—并不依賴于一個單獨權(quán)力中心。這個新興貨幣的結(jié)局幾何？它是一串授權(quán)的交易，以通過挖礦產(chǎn)生比特幣為始，以現(xiàn)有持幣者為終。該幣能被交換因為所有潛在接收者擁有證實過去交易和新交易的手段，并且一個人的比特幣擁有權(quán)取決于所有節(jié)點的一致認可。

比特幣是一種信用貨幣

    信用貨幣，較之于商品貨幣（例如金幣或以黃金贖回的銀行票據(jù)），沒有內(nèi)在價值，其價值由政府許可或建立在他人會接受這種貨幣的認可之上。它生來脆弱；政府的命令可以被忽略和質(zhì)疑，而且那種只因為相信其有價值的而有價值的貨幣可能一文不值（舉個例子，如果我認為沒人會接受它，那么我自己也不會接受他）

    挖礦一詞會讓人以為比特幣不是信用貨幣。誠然，比特幣的產(chǎn)生是消耗了真實的資源的（計算硬件和能量）。參與挖礦是無阻礙的，被消耗的資源的價值將是比特幣生產(chǎn)的市場價值（該價值不以網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為轉(zhuǎn)移）。但是一旦其被生產(chǎn)，比特幣除了用于交換則毫無價值，這與黃金形成了鮮明的對比。

比特幣作為貨幣的生存能力

    比特幣真的能抗衡甚至顛覆現(xiàn)有貨幣么—-尤其是以現(xiàn)金形式的貨幣？我手中一美元的鈔票在同一時間內(nèi)不可能在其他地方也出現(xiàn)，我對它的所有權(quán)是確信無疑的，并且它能被迅速的交換。比特幣的許多獨創(chuàng)特性試圖效仿現(xiàn)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。對虛擬貨幣的占有是與錢包獨特的標示符相連的。無可否認，個人可擁有的錢包數(shù)量是無限的，并且有許多方法能使錢包追溯到他的主任變得困難，但是這需要額外的努力。使用比特幣的另一個成本在于交易的速度。最低限度上，一個人必須等待十分鐘直到交易被區(qū)塊鏈所吸收，相當程度上等上六個區(qū)塊或一個小時是習以為常的事情。這個速度比之于使用其他貨幣的完全的電子零售交易速度要慢很多。（例如，在線或?qū)嶓w店刷卡只要數(shù)秒），更不用跟標準網(wǎng)絡(luò)上的大規(guī)模金融交易速度相比了。

    為何比特幣交易會出現(xiàn)這種延遲？因為它源于比特幣網(wǎng)絡(luò)去中心化的特性（它的信任機制是基于多數(shù)投票表決的基礎(chǔ)上），這種特性既是它最有野心的特性，也是它最脆弱的地方。確認比特幣沒有被用于雙重支付的驗證過程要等上至少十分鐘（雖然對小額交易來說免驗證）。更進一步說，有許多關(guān)于“分歧”的例子，即網(wǎng)絡(luò)中的一部分認可一個新區(qū)塊并承認有效，但是另一部分拒絕該區(qū)塊并認可了另外的區(qū)塊。這些情況由一些突發(fā)原因?qū)е拢谐蝗账锌赡苡梢恍阂獾男袨樗稹ＭǔＵJ為對于單個惡意用戶（或群體用戶）來說，掌控比特幣網(wǎng)絡(luò)的半數(shù)是代價極高的，但是如果比特幣在價值上顯著增長，這種計算方法將發(fā)生改變。

    一個為人熟知的“分歧”的例子出現(xiàn)在2013年3月，它產(chǎn)生的原因是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用了兩種不同版本的比特幣協(xié)議。這場事故提醒我們，比特幣協(xié)議基于開源軟件。比特幣是比特幣使用者所使用的貨幣。比特幣的普遍原則和它的早期版本屬于一個叫做“中本聰”的人，程序改進，bug修復(fù)等都是由比特幣使用者完成的，并由一小部分程序員所掌控。雖然一些信仰者是由于對政府發(fā)行的貨幣不信任才對比特幣狂熱，但很難想象世界上的那個主要貨幣是基于極其復(fù)雜的密碼的，并且它只為少數(shù)人所理解，為更少數(shù)人所控制，缺乏責任，仲裁或資源。

政府的角色

    類似于比特幣的信用貨幣只在他人廣泛接受它的情況下才有用。理論上，這種廣泛接受不需要依靠政府，而且歷史也已給出了若干無需政府支持的貨幣的例子，時常因為政府掌控的貨幣被證明是無效率的。但縱觀大多數(shù)西方國家的歷史，政府已將它自己滲入貨幣之中。至少，政府已經(jīng)使用貨幣作為一種調(diào)節(jié)手段，經(jīng)常通過支付稅負來肯定貨幣的價值。政府也將自己和貨幣考慮在一起，因為貨幣的一個主要功能是免除某人的債務(wù)。貨幣對政府來說其功能是重要的，對于司法行政也是重要的。這就是為何美國憲法給予國會“鑄幣、控制貨幣價值、處理外幣、固定貨幣權(quán)重和測量”的權(quán)力。比特幣是不受政府權(quán)力控制的，但是也不受政府保護。如果比特幣獲得了廣泛認可且其激勵機制隨著其壯大劫持了比特幣的發(fā)展，那么它在多大程度上能夠存活下去？

欺詐問題

    說到比特幣奠基者的動機，中本聰，能從他的論文中看出來。他們使交易成本循環(huán)起來，他指出這么做是出于防止欺詐的需求。他的目的是對于一個低成本且安全的支付系統(tǒng)，不應(yīng)包括中心權(quán)威或“值得信任的第三方”。這種獨立于政府的價值單位是非凡的，但是也許只是巧合。比特幣中諸多的興趣來源于哈耶克的觀念，即貨幣不應(yīng)由政府壟斷發(fā)行，而且它的產(chǎn)生應(yīng)該交付于競爭的私人部門。把比特幣跟哈耶克的這種觀念連接起來是一種誤導(dǎo)。比特幣確實是獨立于政府之外（至少現(xiàn)在還是），但是它并非是哈耶克設(shè)想的那般。比特幣沒有在一個競爭的環(huán)境下由私人企業(yè)來發(fā)行，也沒有以市場為紀律來穩(wěn)定幣值。比特幣網(wǎng)絡(luò)是個自動機器，以可以預(yù)見的速率產(chǎn)生比特幣，完全不能以哈耶克的感覺來提供“好貨幣”，比如，好貨幣要求幣值穩(wěn)定。此外，比特幣擁有一種在電子貨幣領(lǐng)域通過先入為主的優(yōu)勢而建立的一種準壟斷狀態(tài)，哈耶克并沒有指出貨幣是否是天然壟斷的。（此段論述很精妙，也許會帶給哈耶克追隨者們一些反思）

結(jié)論

    目前為止，比特幣作為交易媒介的功能是受限的，除非是用作不合法的行為。它已被作為一種超脫于傳統(tǒng)的管制的渠道之外的一種資金轉(zhuǎn)移的方式。并且推測起來，它是一種投機的機會。人們在比特幣上下賭注，因為有可能成為一個日益羽翼豐滿的貨幣。比特幣的一些特性使其較之于現(xiàn)行貨幣和支付系統(tǒng)來說不夠便利，尤其是對那些沒有強烈欲望去規(guī)避現(xiàn)行貨幣和支付系統(tǒng)的人來說。比特幣也沒有具化哈耶克和其他“奧地利學派”所提出的觀點。如果比特幣被廣泛接受，只要因為比特幣密碼和網(wǎng)絡(luò)的自身監(jiān)管是不透明和脆弱的，那么它想游離于政府干預(yù)之外是不太可能的。那就是說，比特幣代表了一個非凡的概念設(shè)計和技術(shù)成就，它也有可能被現(xiàn)有的金融機構(gòu)很好的使用（金融機構(gòu)可以發(fā)他們自己的比特幣），或者被政府使用。

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原文：Bitcoin: A Primer■