比特币和区块链技术：开启新金融之路

中本聪创立比特币的初衷是在数字世界中创造与现实世界对等的货币体系，让普通人获得“铸币权”，从而避免传统金融体系下中央银行滥发货币导致的金融危机。

一、借助区块链技术实现去中心化

比特币的问世，是人类货币发行技术和机制的一个重大突破。如图1-10所示，在比特币问世之前，流通货币是通过主权国家的中央银行发行的，个人金融服务则通过传统的银行账号和各种各样的金融中介进行，个人与个人之间无法通过现有的金融系统进行“点对点”的交易。而比特币利用包含点对点网络、分布式一致性算法和加密签名算法等技术在内的区块链技术，巧妙地实现了去除中介环节的“点对点”信任及交易。

在比特币网络上发生的交易，由每个节点通过加密算法的独立验证后放入交易池。每隔一段时间，分布在全世界的矿工们就会产生记录截止于这段时间所产生并且未被记录的交易的“候选区块”，利用哈希函数加密算法，并试图通过大量复杂且耗时的计算，使该“候选区块”正式成为可以加入之前形成的比特币区块链的下一个区块，即“新区块”。

比特币网络会用POW机制来确定最先胜出的矿工，由其代表“新区块”被其他节点确认，并最终加入原有的区块链中，在全网内负责保存区块数据的节点（尤其是全节点，会保存所有区块数据信息），更新账本数据。获胜矿工则获得新创建区块里的新产生比特币和该区块记录的所有交易的手续费作为奖励——这就是比特币网络上的交易信息确认过程，也是矿工“挖矿”的过程，同时也是比特币新币的产生机制。

抛开技术细节不谈，比特币正是通过这种多方记账（区块链的分布式共享账本）和POW的设计，实现比特币网络上点与点之间的信任及每笔交易的确认。

在比特币的货币体系下，比特币通过加密算法和矿工挖矿产出。其中，加密算法决定了比特币的产出量和产出节奏，矿工挖矿后的“共识”过程则决定货币的分配和流通。

同时我们也可以看到，在比特币网络中，比特币本身作为一个特殊的价值凭证（需要支付比特币才能使用比特币网络转账）和激励机制来维持比特币网络系统的运转。

因此，利用区块链技术，比特币网络实际上同时实现了三个功能：①一个去中心化的数字货币体系；②一个不受操控的、去中心化的全球支付和清算网络；③一个完全独立的个人数字钱包系统。

需要指出的是，比特币所涉及的技术，比如非对称密钥、哈希函数、分布式账本和工作量证明等，并不是全新的技术，但中本聪通过整合这些现成的技术，成就了一个不存在“双花”（双重支付）和“拜占庭将军难题”的数字货币系统，创造了第一个去中心化和非主权国家的数字货币——尽管它的法律地位迄今并不为世界大多数国家所承认。2013年8月，德国政府成为全球第一个正式认可比特币合法身份的国家，该国认可了比特币的法律和税收地位，将之视为合法计账单位。随后在2014年3月，美国国内税收署发布通知，正式认定比特币等虚拟货币为合法“财产”，并拟对虚拟货币交易实施征税，此为后话。

二、区块链让“非主权”数字货币成为可能

比特币的范式革命具有划时代的意义。通过比特币，比特币持有人可以摆脱中心化机构和组织的掣肘，而比特币网络的开放性和公平性，开启了实现金融平权的梦想之路。比特币的这种理念和技术设计（区块链技术）开始重新定义和颠覆传统金融。

比特币的技术和理念的真正价值，成就了人类数字货币之路。在它之后，不管是运用区块链技术的其他加密货币，如以太币、莱特币和Zcash等，还是半中心化数字货币Libra，或者那些仍在考虑是否会使用区块链技术的中央银行数字货币，都或多或少借鉴了比特币的理念和技术创新。

更重要的是，作为一个非法定的货币系统，比特币网络把自己作为一个活生生的案例，证明一个没有任何政府控制的货币体系，即便不依赖中心化组织也能生存——至少迄今为止，这个案例仍然成功。

比特币网络稳定的秘诀是什么？为什么它可以完全不依赖第三方机构和组织的认证和确认而存在？这是因为比特币的网络是点对点结构，其网络中的节点（即那些运行了比特币软件的硬件）在网络中的地位是彼此对等的，这些节点共同维持比特币的总账本。节点越多，这个网络就越稳定。

而比特币网络的一个重要机制是通过挖矿机制来维持自身的稳定性：每个有兴趣参与挖矿的矿工都有完全公平的机会成为挖矿节点，贡献算力来挖矿（争夺记账权，即耗费算力运算出包含着未被确认的交易数据的候选区块的随机数），从而有机会获得比特币奖励。

比特币这种独特的参与和激励机制，使得比特币节点网络持续扩大，比特币网络的算力持续增加。目前，全球比特币节点总数超过10 000个。每天比特币挖矿消耗的电力②超过7GW（其中中国占比接近60%），接近瑞士每天的耗电量。

如图1-11所示，随着这几年比特币价格的不断上涨，比特币算力也不断升高。理论上来说，节点越多，意味着分布式账本越分散，信息越安全；算力越高，意味着发起51%攻击的成本③越高，影响并篡改网络信息的成功率越小。节点数量和算力的持续增加，意味着比特币网络的更多参与。

持续增长的比特币算力和广泛分布的节点，使比特币网络在安全性、稳定性和可信度方面都不断获得提升。尽管现在还没有严谨的科学理论证明算力和比特币价格以及比特币网络的稳定性和安全性之间的正向关系，但大部分比特币信仰者还是认为，算力的增加使比特币网络更加牢不可破，未来更加有减少比特币价格波动的可能。

三、颠覆传统银行体系的金融基础设施架构

除了启发人们重新思考“非法币化”的货币系统之外，比特币的个人数字钱包模式和工作量证明共识机制，也彻底颠覆了传统银行体系的基础架构模式。

有别于传统的“中央银行-银行中心化”模式，这个全新的数字金融基础设施底层架构（如图1-12所示）是以数字钱包为基础，以资产数字化和资产上链为特征的点对点模式。对于持币者来说，这是一个平等、开放和自由的新金融架构。

比特币网络通过加密签名、多方独立验证与共同记账的方式，大大降低了多边交易中的信任成本和人力成本。这对传统金融体系的冲击不言而喻。

例如，今天全球的支付和清算系统主要依靠银行结算系统（SWIFT）网络，但由于SWIFT网络只是银行间的中心化结算系统，因此全球支付和转账不仅成本高昂而且效率低下，每年在金融清结算业务上的花费超过2万亿美元。如果采用比特币的分布式账本技术进行跨境支付，则会变得低成本、高效及可信（不受人为干预）。据埃森哲咨询公司统计，区块链技术在对清算结算对账流程的简化和优化上，可以节约50%的运营成本和70%的财务成本。自2016年以来，R3联盟（全球最大的金融区块链联盟）已经涵盖了42家环球银行和金融机构，并应用区块链技术建立了金融体系内的全球实时清算结算系统。而SWIFT本身也开始探索应用区块链技术来提升效率和降低成本。

2012年创立的Ripple网络如今已成为较为成熟的全球区块链跨境支付网络，并在六大洲的40个国家启动运行。Ripple网络为银行提供快速、双向的通信协议，可以让跨境支付在3~6秒内完成。除此之外，全球巨头如花旗银行、J.P.摩根也发行了自己的数字货币，以满足自身业务的跨境支付需求。

四、实现数字钱包革命

在中本聪的设计里，交易的实现都是通过“个人对个人”（peer-to-peer）的数字钱包来完成。这种钱包设计，是去中心化/去机构化金融体系的出发点，也会是许多中央银行和商业机构的数字货币/通证的基本设计。

使用比特币网络的每个人都可以下载独立的数字钱包，并成为这个数字钱包账号的主人，只需要通过一对加密钥匙，即可在比特币网络完成价值的交换。整个过程无须到银行开户，不用第三方信用背书，也没有任何机构可以删除或是冻结该账号。

在这个钱包革命下，拥有密钥则代表拥有者可以完全拥有和自由地支配账户的加密货币或其他数字资产，而不受第三方的管制，并且有可能将这种虚拟资产交易与现实中的资产相关联，从而达到虚拟资产与现实资产的价值互换。通过这种方式，比特币数字钱包引发了史上革命性的“钱包”转变，这也是未来数字金融的出发点。

从比特币的发明到最近几年各种虚拟货币的爆发，从数字钱包的普及到近年来Libra和中国法定数字货币DC/EP（数字货币与电子支付）的发展，区块链技术正在全方位重新定义金融。银行、证券、集资、交易、结算、信托和资产管理等金融服务业务，都将面临全新的挑战，部分传统业务甚至有可能在数字资产化、原生资产通证化和全球点对点金融自由化之下，出现凤凰涅槃式的发展。

（作者：余刚，陈万丰）