Bitcoin – 加密貨幣的始祖

Bitcoin 比特幣

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

縮寫:BTC
種類:底層架構
產業:數字資產
總量:21,000,000
ICO價格:無
發行日:2009
挖礦:可
官方網站:點我
白皮書:點我

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

比特幣

比特幣是最早出現,同時也是目前全球共識最強的加密貨幣。2008 年 11 月,比特幣之父中本聰(Satoshi Nakamoto)在網路上發表了一篇論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》,中譯為《比特幣: 點對點的電子現金系統》,內容闡述了一種全新型態的支付系統,憑藉網際網路與電腦運算能力,進而達到不需要中間人,例如銀行或是信用卡公司,就可以透過互聯網實現點對點的支付。比特幣透過區塊鏈,達到去中心化的特性,確保其流通的安全性。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

不需中間人的支付

一般來說,我們要將金錢支付給他人,都得透過銀行將錢以匯款的方式傳送給對方,這樣的方式由銀行來承擔雙方的信任風險,過程如果有出錯或是糾紛,銀行就得出面處理。因此透過銀行匯款,不但要將個人資訊交給銀行,還得承擔要給銀行的手續費。比特幣則是透過網路直接進行點對點的交易,無須透過任何中間人的協助。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

比特幣核心-區塊鏈

區塊鏈技術就像是加密貨幣的心臟,倘若沒有區塊鏈,就沒有加密貨幣的一切。區塊鏈是什麼呢?區塊鏈是一個分散式帳本,它的目的是讓數位資產無法造假,利用密碼學原理產生一連串相關聯的區塊,比特幣會將交易資訊儲存在區塊上,並透過大量電腦運算驗證,來確保區塊中資訊的正確性。因此我們可以將每個區塊看作是一頁帳本,礦工則負責驗證交易與帳本的有效性。    

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

去中心化

區塊鏈的設計,實現了去中心化的系統。什麼是去中心化呢?最簡單的理解方式就是它是中心化的反面,中心化將權力集中在單一單位身上,例如銀行。而區塊鏈由於分散式帳本的設計,將權力從單一單位分給參與其中的每一個人,也就是礦工們,一同去為區塊鏈的資訊做驗證,而不再是單一單位說了算,這就是去中心化的概念。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

防偽機制

網路上的貨幣,是不是很容易被偽造與複製呢?相信大家一定或多或少都有這樣的疑慮,中本聰在比特幣的設計上,以數位簽名(Digital signature)和時間戳(Timestamp server)來解決這樣的問題,利用這兩項技術來解決偽造、複製以及長久以來密碼學的難解之題-雙花問題

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礦工與挖礦

我們在前面提到過,區塊鏈必須透過大量的電腦運算來確保區塊中交易的有效性,那麼這些電腦運算是從哪裡來的呢?

其實,這些大量電腦運算能力就來自挖礦中本聰設計了一個獎勵機制,吸引人們提供電腦算力來協助比特幣網路的運作,賺取獎勵,而這個獎勵就是比特幣。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

工作量證明( POW )

當礦工擁有計帳權時,就有權力將交易打包並整理成區塊,廣播給其他礦工驗證,任務順利完成後即可獲取比特幣獎勵。

但要如何分配這樣的記帳權利才能公開又公平以至於每個礦工都有機會成為那位記帳者呢?

中本聰導入一套認證機制,名為 Proof-of-Work (PoW),中文為工作量證明,顧名思義,就是你做的工作量越多,你獲得獎勵的機率就越高。

區塊鏈是由區塊按照順序所構成,每一個區塊都有一個 Hash 值,Hash 值對區塊而言,就像是人的指紋,是互相對應且世界上獨一無二的。在 PoW 中,每 10~15 分鐘比特幣網路上全體礦工會互相競爭,運用大量的運算能力去解一道複雜的數學題的答案,這個答案是一個隨機數,可以想像題目大概長這樣:

Hash{(前一個區塊的 Hash 值),(當前區塊的交易資訊),(隨機數)}=當前區塊的 Hash 值

礦工必須找出一串數字,代入上述公式,讓當前區塊的 Hash 值開頭為 18 個 0 ,例如:

0000000000000000001583447dd74c13c09280a9218827244089adadaba8c8c9

解答的過程沒有軌跡可循,礦工只能不斷代入隨機數,透過暴力的解法找出答案。換句話說,可以想像成礦工面前有一個好幾位數的密碼鎖,礦工必須不斷的一直嘗試著打開它,最先試出來的人便能成為記帳者。

記帳者完成記帳手續後,會將結果廣播給所有的礦工讓大家進行檢視,若超過 51% 的節點同意則這個區塊便完成打包,準備往下一個區塊邁進,PoW  的特點是你要知道答案很難,但是非常容易驗證其正確性,驗證的方式很簡單,只要記帳者告訴其他礦工密碼為何,礦工們即可去驗證這個密碼到底可不可以打開密碼鎖。

這樣的機制公開又公平,能夠短時間內猜越多次的礦工變有更大的機率成為記帳者,進而取得比特幣獎勵,而在短時間內能猜幾次密碼來自於電腦的算力,算力越高越有機會猜到密碼,取得工作量證明證明。

成為記帳者可以獲得比特幣獎勵,礦工猜對密碼即可成為該區塊的記帳者,礦工的電腦算力越高,猜對密碼的機率就愈高,越有機會成為記帳者獲得比特幣獎勵,這整個過程同時的也就在維護整個比特幣網路的安全性。 

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所謂「被駭的風險」

我們常常可以在新聞報章媒體上看到,因為比特幣被駭客入侵,導致損失多少錢。其實這樣的說法並沒有解釋清楚。到目前為止,比特幣系統從未被駭客入侵過,被駭的其實是交易所。就好像你把錢存放在銀行,結果銀行被搶或是系統被駭,出問題的是銀行而不是你心愛的新台幣,這時候你會怪罪的是銀行而不是新台幣,比特幣之於交易所也是一樣的道理。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖

比特幣的缺陷

比特幣的最大缺陷來自於,整體處理速度過於緩慢,每十分鐘只產生一個區塊,加上每個區塊能放的交易數據又有限制,這兩個因素影響著比特幣區塊鏈每秒可以處理的交易數量,你可以把它理解成一個狹隘的隧道卻得容納大量的車流,這肯定會造成塞車的現象。看到這邊,我們都知道比特幣是一個點對點的交易系統,交易速度過於緩慢的問題導致它無法取代現有的匯款制度,例如 VISA,每秒可以處理高達上千筆的交易,反觀比特幣可能只能處理 3~4 筆,差距實在太大,導致目前在普及上有著很大的困難。

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比特幣相關幣種

Bitcoin - 加密貨幣的始祖Bitcoin Cash(BCH) :因比特幣擴容問題進行的一個硬分叉版本。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖Bitcoin Diamond(BCD):因比特幣擴容問題進行的一個硬分叉版本。

Bitcoin - 加密貨幣的始祖Litecoin(LTC):類似比特幣,但是速度更快,發行量更高。