不知道比特币诞生之初中本聪（Satoshi Nakamoto）有没有料到它对全球金融和IT将带来如此大的冲击，但是毫无疑问的是，比特币是革命性的，而且他仿佛是一夜之间出现在人们眼前，没有过多的说明，甚至没有人露面，但是当比特币白皮书发出的那一刻，便是蝴蝶扇动了它的翅膀。

自2009年比特币（BTC）正式诞生以来，区块链（Blockchain）的概念就紧随其后的被传播开了。只是奈何比特币的名气实在太大，很多人就算知道这么一个虚拟货币，也不见得了解他们背后的终极boss——区块链技术。

BTC的寒冬？

从比特币讲起，我国作为比特币交易量最大的国家，自上个月央行发布声明要求国内停止一切虚拟币网上交易之后，人们便开始认为比特币的凛冬将至，导致当时盛极一时的‘四大币种’——BTC，LTC，ETC，ETH——带动其他山寨币全线暴跌。而且不同于股票市场，在市值并不那么巨大的山寨币市场中，价格往往波动极大而且速度极快，24小时不间断的交易可能会让你紧张的睡不着觉，突如其来的闪崩和暴涨支配着每个虚拟币玩家的心。如果说活跃的股市会让你体验坐过山车的感觉，那么说虚拟币市场让你体验火箭和跳伞一点也不夸张。

从数据上看，国内封杀消息一出市场便迅速反应，大跌开始的时间与新闻发布的间隔可以以秒计，两星期内虚拟币的龙头老大比特币的价格就跌至了原来的一半（约32000RMB至16600RMB），其他市值小的币种甚跌幅达到了7,8成，顿时国内外币市哀声一片。

比特币自2013年以来的周K线图

然而，就在投机的炒币者们纷纷离场的时候，比特币却率先打破了颓势，开始再次稳步上升，甚至突破了之前的最高价一路上探到了38990RMB的高度。不难看出，市场对于这个具有革命意义的“货币”仍恋恋不舍，也可以说大部分业内人士对于比特币的价值，更准确的说是它背后的技术应用有着充足的信心。而经过这轮洗牌，存活下来的虚拟币证明了自己存在的意义，更重要的是，这场灾难之后的重生让更多的怀疑论者也开始关注其背后的应用开发。

无论能不能坚持到最后成为国际流行的货币之一，比特币的使命似乎已经完成了：把去中心化的思想和加密技术展现给全世界；无论在你眼中虚拟货币成功与否，它带来的理念已经开启了新一轮的科技走向，而这一切都源自于一个词：区块链技术。

区块链技术

从背后支撑比特币和其他虚拟币系统稳定运行的基础是一种叫做区块链的技术。所谓区块，其实是一页页的电子账目，每隔10分钟账目就会更新一页也就是产生一个新的区块，它会把这期间新产生的交易悉数记录，所有这样的区块连接起来就形成了整个区块链，它包含了整个系统里从开始到现在所有的交易细节。这样的账目人手一份，其中每笔交易用时间戳的形式整理，而每一次转账的完成都需要对应的秘钥并且通过社区中一半终端的认可，交易完成后所有人的终端上都同步记录这次交易，这样的模式就是一种去中心化的模式。

去中心化的借款方式

这和传统的统一账目相比有什么好处呢？所谓的去中心化，就是指这个电子账目不再由某一个机构或者专门的服务器管理，而是所有人共同持有并参与管理，一旦有新的交易被通过，所有人手上的账目都会自动更新，即使你的电子记录丢失了（硬盘摔坏了，手机爆炸了），它还备份在每一个有自己电子钱包的人的手中，你仍然可以查看到准确的账目。

在这样一个系统中，每笔交易的完成都需要大家根据自己的账目来查账验证，只有超过一半的账户验证后认为交易可以进行（确认转账人手中确实有这么多钱）才能完成，所以如果你想伪造或者删除一笔交易，你需要控制整个社区里一半以上的账目才能让伪造的交易记录通过，这就是所谓的51%攻击。如今比特币用户的数量已经十分庞大，要完成这样的控制显然是不现实的。这样区块链就以它独特的优势受到金融市场的青睐——几乎无法篡改的交易记录，永不消失的电子账本，快速无成本的转账，加上匿名的账户特点，区块链技术给了互联网交易一个新的可能，提供了一种无需个人信誉保障的交易平台，仅凭技术本身就让电子交易走向了极度的简洁安全和匿名化。

挖矿与哈希算法

谈到区块链就不得不谈矿工和挖矿，而比特币不断发行的过程也正是勤劳的矿工们获取比特币的过程。比特币总量上限为2100万个，通过定时发放的方式稳定产生，预计到2140年发放完毕，而每次产生新币的时间间隔是10分钟，没错，也就是区块的产生速度。

每10分钟内挖矿者们都要比赛计算一道数学题，解题过程就是把这10分钟里新产生的交易全部猜对的过程，题目难度也会随着所有矿工算力的变化而变化，而第一个得到正确结果的人也就相当于添加了这页新的账目，然后所有人据此同步更新自己手上的账本，作为奖励，这一轮产生的比特币被发放到这个矿工的帐上。

那么新的区块究竟是如何生成的？矿工本质上是在干什么？表面看来，比特币的发放和区块的产生是一个对积极小会计的奖励机制，而实际上矿工所做的工作是一个“破译”哈希函数（Hash function）的过程（当然不是真正的破译，区块头中有一个随机数供我们遍历，和区块头中的其他数据组合在一起，求哈希值，不断遍历随机数直到其哈希值小于等于某一个规定的值，这样就算挖矿成功）。

无数高端显卡组成的比特币矿机。挖矿需要大量重复性运算，高端显卡就成了挖矿利器，挖矿活动的盛行一度使得高端显卡市场供不应求

哈希函数是生成区块的算法核心，就是通过它矿工们实现了区块的写入。其实哈希函数本身被广泛使用于密码系统里，它的特点是：输入任意长度的内容（密码）后产生固定长度的结果（存进密码库），而输入上的微小变化会导致完全不同的输出（利用密码库验证密码是不是正确），并且是一个不可逆的运算（入侵密码库也不能反推密码）。利用这个原理，区块链里把新区块也就是待写入的账目本身作为密码，而矿工们就是要比赛破译这个密码，经过大量的试错之后最终会有人找到一个答案，这时其他的矿工会根据之前的区块来验证新账目是不是正确，如果超过50%的人都验证认为没有错帐，那么那个人就成为赢家，他在破译密码得到比特币奖励的同时也完成了新区块的写入，随后所有人同步更新加入这一页账目。值得一提的是，如果有人妄想上交错误答案而且也成功控制了51%的账户强行让答案通过，这页假账也不能被接受，因为根据已有的账本（区块链）这里会发生错帐，由于违背了根本原则，所以这个假账还是不能被更新。

又有人担心，到了2140年比特币发放完毕了，之后不是就没人挖矿了吗？那还怎么继续产生区块来记帐呢？目前的计划是，届时对矿工的奖励改为：这10分钟内所有转账过程产生的手续费。2100万个比特币发放完之后，市面上流通的比特币价值会非常大，所以只需收取微不足道的手续费就足以打赏那个挖到矿的矿工了。

区块链的应用

作为一种安全独立的记录手段，区块链已经开始在各个领域投入使用，从国际金融到音乐版权，甚至到电脑游戏开发都可以见到它的身影。同时，由于过于强大的独立性，这种去中心化的系统无法被任何人或者机构所控制和更改，也就无法实现调控；他的匿名性也是管理上的一大难题，犯罪分子的目标账户无法追踪，损失也就不可能挽回，同时成为了非常理想的洗钱、非法交易的工具（如已被FBI查封的著名暗网 Silk Road）。所以想要使用好它还需要一个恰当的移植手段，既不能抹杀了它的去中心化特性，也不能给予它过多的自由。

Silk Road（丝路）是一个利用Tor的隐密服务来运作的黑市购物网站，Tor的服务保证了网站用户的匿名性，你能想到的东西都有可能在里面找到。

本月IBM宣布引入了区块链技术来简化跨境汇款的过程，当前的前期系统已经在太平洋群岛，澳洲及英国在内的12种货币牌价中被使用了，并有望在明年处理6成来自南太平洋的零售业跨境支付业务。长远来看，这一交易系统可以用作记录每一笔交易合约，管理所有交易文件，实现更加简便快捷和透明的全球贸易模式。

从比特币的横空出世，到如今已过去了近9年时间，社会上对于它的争论仍然没有停止，而基于它的应用和开发却在紧张的进行之中。回顾比特币与区块链的兴衰，我们看到的是社会对于全新事物的一系列反应过程，其中夹杂了怀疑，不懈，愤怒，惊讶，赞叹，崇拜……让人不禁感叹蝴蝶效应在社会层面上产生的奇妙效果，而更加有趣的是，当年创造和发布比特币的那位中本聪究竟是谁，至今也没有人知道。

参考资料：

https://www.coindesk.com/bitcoin-hash-functions-explained/

http://au.pcmag.com/amazon-web-services/46389/feature/blockchain-the-invisible-technology-thats-changing-the-world

https://techcrunch.com/2017/10/16/ibm-cross-border-payments-blockchain/

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