比特币相关知识总结
比特币：原理、市场发展与各国政策
摘要：本文分析了比特币的技术原理，阐述了其自诞生以来的市场发展状况，以及不同国家对其的政策态度。得出的结论是比特币（Bitcoin，缩写BTC）是一种基于去中心化，采用点对点网络和共识主动性，开放源代码，以区块链作为底层技术的加密货币，由中本聪（网名）于2008年发表的论文诞生。其在全球市场上发展迅猛，币值一路升高并在高点处波动。中国和美国等国家都不承认其作为货币的地位，视其为一种数字（虚拟）商品。
关键词：比特币；虚拟货币原理；区块链；政策态度
一、引言
比特币发展在互联网贸易高速发展的大背景下。快速发展的互联网贸易使得依赖金融中介机构（如支付宝，财付通等）作为受信任的第三方来处理电子支付。尽管这种模式对于大多数交易来说已经足够好，但是其存在一个根本的缺陷——基于信任模型。事实上支付宝等金融机构不可避免地需要仲裁纠纷，这造成的后果是不可能做到完全的不可撤销交易。仲裁成本增加了交易成本，因此实际交易额度越小，其交易成本越高，这也就杜绝了日常小额交易的可能性，且由于不可撤销交易不能做到，对不可撤销服务进行支付需要付出更大的成本。如前文所提到，存在交易被撤销的可能性，对于信任的需求更加广泛。一定比例的欺诈行为是被认为广泛存在的。虽然可以通过当面使用实物货币交易来避免这些成本以及支付的不确定性。但不存在不引入一个可信任方而能在通信通道上进行支付的机制。我们需要的是一个基于密码学原理而不是信任的电子支付系统，该系统允许任何有交易意愿的双方能直接交易而不需要一个可信任第三方。交易在计算上的不可撤销将保护卖家不被欺诈，用来保护买家的程序化合约机制也应该较容易实现。比特币提出一种使用点对点分布式时间戳服务器为基于时间的交易序列生成计算上的证据来解决双重支付问题的方案。只要诚实节点集体控制的CPU算力大于每一个合作攻击节点群的CPU算力，这个系统就是安全的。
二、技术原理
基于这个论证前提，需要引入区块链这个概念。区块链是一串使用密码学方法相关系产生的资料块（称为“区块”）。新增的资料块总能链接到上一个区块，即整条区块链的尾部。比特币点对点网络将所有的交易历史都存储在“区块链”中，所以区块链可以看作记录着比特币交易的账本。区块链是一群分散的客户端节点，并由所有参与者组成的分布式数据库，是对所有比特币交易历史的记录。中本聪预计，当资料量增大之后，用户端希望这些资料并不全部存储自己的节点中。为了实现这一目标，他采用引入散列函数机制。这样客户端将能够自动剔除掉那些自己永远用不到的部分，比方说极为早期的一些比特币交易记录。
确认一项交易的过程，是由解决一系列计算难题的工作量证明机制来实现的。工作量证明机制要求电脑的计算能力为某个有限值的情况下，需要运算一定的时间才能解决，这就使得攻击者无法重写、修改交易历史，除非他能够拥有相对比特币点对点网络系统更强大的计算能力，从而能以更快的速度产生区块链（称为"51%攻击"）。工作量证明机制的难度由系统自动调节，所以新区块的生成平均需时10分钟。整个比特币点对点网络的节点都会自动检测交易和区块的有效性，并忽略任何违背规则的交易和区块，比如那些产生错误数量的区块，或多次发送同一份额比特币的交易行为。参与处理区块的客户端可以得到一定量新发行的比特币，以及相关的交易手续费。为了得到这些新产生的比特币，参与处理区块的用户端需要付出大量的时间和计算力（为此社会有专业挖矿机替代电脑等其他低配的网络设备），这个过程非常类似于开采矿业资源，因此中本聪将资料处理者命名为“矿工”，将资料处理活动称之为“挖矿”。这些新产生出来的比特币可以报偿系统中的资料处理者，他们的计算工作为比特币点对点网络的正常运作提供保障。
总的来说，比特币提出了一种不依赖信任的电子交易系统。它从通用的数字签名货币体系开始，这体系提供了强有力的所有权控制，但由于缺乏防止双重支付的方法而不完善。为解决这个问题，比特币提出一种使用工作量证明来记录公共交易历史的点对点网络，只要诚实节点控制了多数的CPU算力，对于攻击者，交易历史将很快变得在计算上不可更改。网络因其结构简洁性而健壮。节点只需很少的协调就能同时工作。它们不需要被认证，因为信息不会被发送到某个特殊的位置，只需被尽力传播。节点可以随时离开和重新加入网络，只需接受最长的工作量证明链作为它们离开时发生事件的证据。节点使用CPU算力来投票，通过致力于延长有效区块来表达对其接受，通过拒绝在无效区块上工作来表达对其抵制。任何需要的规则和激励都可通过这个共识机制来加强。
在实际应用中使用比特币并不需要了解其中的技术细节，新用户只需在电脑或手机上安装一个比特币钱包，它会生成用户的第一个比特币地址，并且在需要的任何时候都可以生成更多的地址。用户可以将地址告诉其他人，他们便能够通过这个地址向自己支付比特币，反之亦然。事实上，这跟电子邮件的运作方式是非常相似的，除了一个比特币地址应该只被使用一次。比特币网络依赖区块链作为公共共享总账。所有确认的交易均包含在区块链中。这样比特币钱包可以计算出可用余额，并核实新的交易中消费方花费的确实是自己的比特币。密码学确保了区块链的完整性和时间顺序。比特币的一笔交易是指包含在区块链里的比特币钱包之间的价值转移。比特币钱包保存着一份称作私钥或种子的保密数据用来为交易签名，即提供数学证据证明这些交易来自钱包的拥有者。这个签名也确保交易发生后不会被任何人修改。所有的交易在用户之间广播，通常在接下来的10-20分钟内通过一个称作挖矿的处理过程开始被比特币网络所确认。而挖矿是个将待确认的交易数据包含到区块链中，从而完成对这些交易进行确认的分布式共识系统。通过挖矿，可以强制性保证块链中的数据按时间顺序存储，保持比特币网络的中立性，且允许比特币网络上不同的计算机对系统状态达成一致。交易要获得确认，必须要被打包到一个符合非常严格的密码学规则的区块中，并通过比特币网络进行验证。这些规则可以防止对已有块的修改，因为一旦有改动，之后所有的块都将失效。挖矿的难度和中彩票相当，没人可以轻易地、连续地将新块加入到块链中。因此，没有集体和个人可以控制块链中包含什么样的内容或者替换掉块链中的部分内容以达到撤销他们交易的目的。
三、市场发展
“比特币让人们第一次可以在网络上交易身家财产，而且是安全的，没有人可以挑战其合法性。”——马克·安德森
比特币因其去中心化，提供匿名性等诸多优势迅速风靡全球，各种比特币交易所、门户网站如雨后春笋般涌现，比特币的币值也一路走高，许多国家的政府和大公司尝试将比特币作为交易和支付手段。在中国，以孙宇晨，李笑来为代表的币圈大佬大力鼓吹“拥抱区块链，拥抱比特币”，在中国大陆掀起一波比特币的投机潮。然而，作为一种新兴事物，对比特币技术原理的认识过浅，对比特币交易的监管不足，又因为比特币天然的匿名性和反审查的特点，比特币成为洗钱的有力工具。层出不穷的比特币交易所网络被黑客攻击事件，比特币挖矿僵尸等又使人们对比特币交易安全性的担忧增加。利用公共网络设施（如学校或企业的公共电脑、无线网络等）进行挖矿活动破坏了社会秩序，又使网络硬件（如显卡）的价格飙升，破坏了市场的秩序。社会上反思和反对比特币等虚拟货币交易的声音也越来越多。
在诸多压力和管控下比特币的发展依旧势头正猛。2021年被称为“加密货币最疯狂的一年“，2021年伊始，大大小小的投资者纷纷涌入数字资产，比特币等加密货币的语言也在投资者的字典中扎下根。比特币从1月1日起飙升超过120%，在4月中旬创下了近65,000美元的当时最高纪录。机构投资者掀起的现金海啸，特斯拉和万事达卡等大公司的接受度越来越高，华尔街银行越来越青睐，推动了比特币的涨势。刺激投资者兴趣的是比特币所谓的抗通胀特性--它的供应量是有上限的。破纪录的经济刺激计划推动了比特币价格上涨。在利率处于纪录低位的情况下，快速获利的希望，以及通过快速发展的基础设施更容易获得比特币，也帮助吸引了买家。美国加密货币交易平台Coinbase Global在4月份上市，首日挂牌估值达到860亿美元，是迄今为止规模最大的加密货币公司上市交易。象征比特币被主流所接受。然而，比特币依然动荡。它在5月下滑了35%，然后在11月飙升至69,000美元的历史新高，因为欧洲和美国的通胀急剧上升。
四、各国态度
尽管比特币在市场上急速发展，各国政府对其依旧持审慎的态度。货币金融学认为货币具有交易介质、记账单位、价值储藏三种基本职能，比特币由于其高度波动性因此不具有后两种基本职能从而不是货币，因此大多数国家仅将其视为一种虚拟商品。中国政府对其态度尤其严格。2013年12月5日，中国人民银行、工业和信息化部、银监会、证监会等部门就联合发布《关于防范比特币风险的通知》，当时下令金融机构与支付机构不能提供比特币的托管、兑换、支付等服务，强调虚拟货币不具有与货币等同的法律地位。用户使用比特币交易平台必须实名制，并受电信管理机构监督。2017年9月4日中国人民银行、中央网信办、工业和信息化部、工商总局、银监会、证监会和保监会等七部门所发布的“关于防范代币发行融资风险的公告”开始，管制有关透过虚拟货币发行融资活动的行为，定性为未经批准非法公开融资的行为，并且禁止一切与虚拟货币有关的交易行为；2018年又发布过一系列禁止虚拟货币在境内交易，例如8月7日中国的国家互联网信息办公室发布实施的“即时通信工具公众信息服务发展管理暂行规定”，微信上有关区块链的公众号，内容均被责令屏蔽。2021年5月18日，中国人民银行会同中国互联网金融协会、中国银行业协会、中国支付清算协会等三大机构，联合发表声明指出：“虚拟货币价格暴涨暴跌，虚拟货币交易炒作活动有所反弹，严重侵害人民群众财产安全，扰乱经济金融正常秩序。”内文还明确提到，相关交易活动已经违反中国法规，任何交易合约不受法律保障，后果及损失一律由投资人自行负责。2021年9月24日，中国人民银行、网信办、最高人民法院、最高人民检察院、工业和信息化部、公安部、市场监管总局、银保监会、证监会与外汇局等10个部门发布《关于进一步防范和处置虚拟货币交易炒作风险的通知》，封杀任何有关于加密货币的行为，比特币、乙太币、泰达币等“所有”加密货币的“一切”交易都属非法，将严加取缔。
即使在法律健全的美国，其不同的政府部门为比特币制定了不同的政策。根据财政部金融犯罪执法系统2013年发布的虚拟货币个人管理《条例》，比特币是一种“货币”。相反，根据美国国内税收署2014年的《通知》，比特币等虚拟货币是“财产”而非“货币”。另外，根据美国商品期货交易委员会2017年对比特币ETF申请的决定，比特币即不是“财产”，也不是“货币”，而是一种“期货”。这些相互矛盾的政策为司法带来了困惑。然而，证券交易委员会(SEC)等机构已承诺对加密货币行业进行打压。美国财政部正在准备一份关于稳定币（即宣称币值与美元挂钩的加密货币）的报告，因为担心它们可能会在加密货币市场和传统金融市场上引发问题。
在欧盟中，欧洲银行业管理局宣布：虚拟货币不受法律保障。2012年12月6日欧洲央行在该报告中写道：“本报告是为讨论虚拟货币体系提供基础的第一次尝试。尽管这些体系可能在金融创新和为消费者提供另外的支付工具方面发挥积极作用，同时它们显然也会产生风险。”该报告补充道：“由于虚拟货币体系的规模小，除了这些体系的用户，这些风险不会影响到任何人。”该报告回顾了比特币的历史，评论了其基本特征，包括货币方面和技术操作方面。
尽管如此，比特币仍然有合法或正当的用途。有多种途径使用比特币，通过电子货币交易所、比特币提款机、服务商和个人等渠道，就能兑换为当地的现金或金币或以现金或金币购买比特币；也可以直接使用它购买物品和服务，或使用比特币金融卡。特别继维基解密宣布接受比特币捐助后，认可使用比特币的个人、组织和企业迅猛增长。Coinmap（页面存档备份，存于互联网档案馆）是一个专门收录全球范围内接受比特币支付的实体商家网站，比特币维基百科有一个网页则列出了接受比特币支付的合法网络商家。随着比特币金融卡的激活，即使商家不接受比特币，仍然可以依照比特币与法币的即时汇率，而以比特币付款，犹如刷人民币账户的金融卡支付外币（美元、欧元等）消费，仍然可以依照该外币与人民币的即时汇率，而从人民币的存款账户扣款来完成付款，这样商家只要支持Visa或Mastercard等信用卡，或是Apple Pay等移动支付功能者皆能使用，使用范围就能从直接接受比特币的1万商家，大幅扩大到包括网络购物、卖场购物、餐厅和咖啡厅用餐、搭乘交通工具、加油站加油等数千万个商家（Visa 2900万、MasterCard 3200万个），如果许可，并可使用世界各地逾3千多万台一般法币ATM，以比特币提领当地现金使用。 关于比特币在中国的发展前景，中国人民银行副行长易纲，在2013年的一场论坛上表示，从人民银行角度，近期不可能承认比特币的合法性。但他同时认为，比特币交易作为一种互联网上的买卖行为，普通民众拥有参与的自由。此外，易纲还指出比特币“很有特点”，具有“启发性”，个人会保持长期关注。
参考文献：
[1]Satoshi Nakamoto. 比特币：一种点对点电子货币系统
[2]比特币维基百科.https://en.wikipedia.org/wiki/Bitcoin
[3]Introduction of Bitcoin.org. https://bitcoin.org/en/getting-started