第十一章 比特币

第十一章比特币陈雄主编1第一节比特币概论2第二节比特币的运行机理3第三节比特币的特征和应用目录一、电子货币

第一节比特币概论电子货币是一种数字化的价值等量信息。它是代表价值的信息预存在集成电路芯片内的一种虚拟观念中的货币。电子货币的形式有电子支票、电子信用卡、电子数字现金、网络货币和比特币等。目前我国推广应用的电子货币有银行卡、电子支票和数字化现金等形式。一、电子货币

第一节比特币概论（一）电子货币的内涵形式上：与钱币无关，通过0和1排列组合，运用网络载体进行金融交易。技术上：利用现代信息和网络技术实现利益交换的一种新型支付方式和结算工具。运行中：“储值式”或“预付式”，“硬件”或“卡式”的机制，“软件”或“网络式”的机制。一、电子货币

第一节比特币概论（二）电子货币的发展电子货币的发展取决于互联网普及和电子数据交换应用两大重要因素。

金融业务互联网化是企业局域网所必需的。电子货币应用与互联网的普及密切相关。电子货币与电子数据交换密切相关。第一节比特币概论

二、比特币概述

比特币（Bitcoin，简写为BTC，货币符号是）是一种P2P形式的数字代码。比特币不依靠特定货币机构发行，它基于特定算法，通过大量的计算产生。比特币经济使用整个P2P互联网中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为。

P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。

二、比特币概述

（一）比特币的产生和发展2008年11月1日，自称中本聪（SatoshiNakamoto），隐秘的密码学评论组，陈述了他的新设想——比特币。比特币的设计原则:最小单位“聪”（Satoshi)1比特币包含1亿个聪总量无法超过2100万比特币每一个聪都能被追踪出持有者的历史记录全部记录可公开调阅……每10分钟会在全网公开的账本上记录一个数据块，所有交易的公开记录会持续地更新。比特币“挖矿”的本质就是争夺记账权第一节比特币概论

二、比特币概述

（二）比特币的现状

2009年比特币诞生的时候，每笔赏金50比特币。每达到21万个区域，奖励就减半。直到2140年达到2100万个的总量上限。

比特币“挖矿”的本质就是争夺记账权第一节比特币概论

二、比特币概述

（二）比特币的现状

比特币应用的发展还未成为行业的主流，尚在探索之中

比特币的生产现状：中国具有较强优势，54%比特币的市场格局与交易：交易是最主要的应用形式。全球百余家平台，美国的Coinbaseexchange、ItBit，我国的火币网、Okcoin。钱包技术的发展：存储和转账比特币不方便，基于互联网的云存储服务的比特币钱包应运而生。现实生活中的应用场景：除交易外，支付、跨币种汇兑等也是目前比特币的主要应用。全球接受比特币支付的商家已超过10万家，含微软、戴尔、新蛋网等。第一节比特币概论

三、比特币监管

1.美国：2013，证券法监管，2015年6月，纽约州金融服务局（NYDFS）发布了最终版本的数字货币公司监管框架《BitLicense》。2.欧盟：欧盟央行于2012年10月发布了《虚拟货币体制》的报告，将比特币定位为“第三类虚拟货币”。3.俄罗斯：明确反对比特币，2014年8月公开了一份旨在禁止比特币及所有替代性货币活动的法案。欧美视作一种投资品或者资产，少部分国家认可比特币的货币地位，极少数国家禁止比特币的使用。第一节比特币概论

三、比特币监管

4.亚洲国家日本：至今仍未针对比特币或其他数字货币进行监管。但2014年3月日本内阁会议决定，禁止银行和证券公司从事比特币业务。韩国：支持态度。新加坡：承认比特币交易，将比特币等同于商品处理。

第一节比特币概论挖矿6区块散列1工作量证明2公开密钥密码体系3交易45第二节比特币的运行机理在了解比特币的运行机理之前，必须首先弄清以下六个重要的基本概念：一、比特币的基本概念散列函数：将任意长度的不同信息转化为长度相等但内容不同的二进制数列（由0和1组成）。采用

SHA256，任意长度的信息输入通过这个函数都可以转换成一组长度为256个的二进制数字，以便统一地存储和识别。256个0或1最多可以组合成2256个不同的数，这个庞大的集合能够满足与比特币相关的任何标记需要。产生相同数字输出的概率微乎其微，保证输出数字一一对应，反推极其困难。（一）散列（Hash）以防范垃圾邮件为例：设立规则——每次发送前都算出一个随机数，并将其和邮件一起输入

SHA256

散列函数，看结果是否满足要求，直到满足为止。为此，要花去一定的时间。为了证明自身价值，付出少量时间进行计算是值得的。挖矿（Mining）也是使用随机数进行工作量证明的过程。比特币的哲学基础：倾注了更多更复杂劳动的事物具有更高的价值。（二）工作量证明（Proof-of-Work）密钥：一组数字+原始信息+特定运算。解密：私钥自己保存，公钥公开。身份验证、不能抵赖。公钥丢失，私钥恢复。公钥反推不可行。保证了私钥的私密性公钥体系：发送方密钥加密，接收方配对密钥解密，保证安全性。（三）公开密钥密码体系定义：一枚电子货币（an

electronic

coin）是这样的一串数字签名：每一位所有者通过对前一次交易和下一位拥有者的公钥(Public

key)

签署一个随机散列的数字签名，并将这个签名附加在这枚电子货币的末尾，电子货币就发送给了下一位所有者。而收款人通过对签名进行检验，就能够验证该链条的所有者。交易是指一个用户用比特币向另一个用户进行支付的过程。（四）交易（Transactions）交易是指一个用户用比特币向另一个用户进行支付的过程。（四）交易（Transactions）图11-1比特币交易原理图交易单2中其实包含以下六种信息：一是交易单2的

ID；二是资金的来源，即交易单1的

ID；三是

A

对资金的签名，以证明是他把

100BTC

给

B的；四是资金的去向，即

C

的账号（公钥）；五是资金的数额，即

100

BTC；六是

B的签名（即

B用自己私钥进行的数字签名），以证明是他自己签发的交易。可以依据交易单实现对资金的全程追溯。（四）交易（Transactions）交易单2中其实包含以下六种信息：一是交易单2的

ID；二是资金的来源，即交易单1的

ID；三是

A

对资金的签名，以证明是他把

100BTC

给

B的；四是资金的去向，即

C

的账号（公钥）；五是资金的数额，即

100

BTC；六是

B的签名（即

B用自己私钥进行的数字签名），以证明是他自己签发的交易。可以依据交易单实现对资金的全程追溯。（四）交易（Transactions）区块均包含三种要素：一是本区块的

ID（散列）；二是若干交易单；三是前一个区块的

ID（散列）。比特币系统大约每十分钟创建一个区块。每个区块都能找到其前一个节点，从而形成了一条完整的交易链条。每添一节点，全网广播、保存，区块不可能遗失。交易和区块的关系，就如同水和瓶子（五）区块（Block）

挖矿过程可分为以下六步：第一步，以最后一个区块为输入，计算一个散列值；第二步，接收交易单并校验，组合新交易，纳入一个新区块；第三步，该计算机任意猜一个随机数，其大小和长度没有限制；第四步，将第一步至第三步产生的数据作为输入，一起放到SHA256散列函数中，计算得到一个长度为256的二进制数；第五步，检查这个二进制数的前n位是否符合要求；第六步，符合要求则结束，并全网广播；不合要求，则第二步至第六步就会重复进行，直至符合。挖矿（Mining）就是指产生新区块并计算随机数的过程。（六）挖矿（Mining）谁来发行和背书1如何建账2如何确认交易3第二节比特币的运行机理二、比特币的运行原理（一）发行和信用背书1第二节比特币的运行机理二、比特币的运行原理比特币没有中央银行负责发行，也没有政府为其提供信用背书。发行：挖矿——产生新的比特币——达到上限；信用：挖矿和交易的大量计算+消耗的时间和电力等成本。第一，在诚实劳动所能获得的报酬远高于欺骗时，没有人会花费力气进行欺骗；第二，要成功进行欺骗，不仅需要经受其他所有用户的检验，也需要具有高于全网总计算能力51%的计算设备。（二）账户管理2第二节比特币的运行机理二、比特币的运行原理账户管理涉及账户的建立、查询和安全保障。账户、地址和公钥等概念是基本重合的。地址是由公钥计算推导出来的。任何人都可以通过计算主区块链而查询任何账户的余额。账号是完全匿名的，且每个人可以有多个账号。私钥独立存在，难记，文件或网络钱包中，易被窃取。“纸钱包”、“脑钱包”（三）交易确认3第二节比特币的运行机理二、比特币的运行原理任何交易都需要得到全网的确认，进入主区块链才能生效。形成：Y形分叉，向后延伸，最先达到，进入主区块。弊端：最终确认，需要等待。（一）去中心化（二）高度匿名化（三）完整的可追溯性（四）交易具有不可逆性（五）总量与速度事先确定（六）面临巨大的融资难题（七）无货币乘数，无货币政策（八）天然的全球性货币一、特征（一）支付：操作迅速效能高（二）流通：虚拟商品（三）价值尺度：劳动的凝结（四）贮藏：数字文件形式（五）世界货币性二、应用第三节比特币的特征和应用现有货币：央行发行，政府用财政实力担保。缺陷——存在国别货币，提高交易成本；政权动荡则信任危机；垄断产生国家特权。比特币：致力于去中心化，密码学算法使得劳动创造信用，产生的过程受到全网的监督维护信用。(一)比特币成功地实现了去中心化的货币发行与管理方式。一、比特币的基本特征体现在以下三个方面：其一，一串数字地址，通过它无法得知拥有者的任何信息；其二，生成过程无需任何实名认证，拥有者通过私钥证明所有权；其三，同一拥有者的不同账号之间没有任何关联，这意味着其他人无法得知特定用户的全部比特币持有量。双刃剑：保障私密性，但易被利用于洗钱、贩毒、逃税等。(二)比特币是一种高度匿名化的货币。一、比特币的基本特征比特币的最终总量与生产速度都是事先确定的。比特币的最终总量与生产速度都是事先确定的。

对任何一枚比特币而言，其从被挖矿生成到当前所经历的全部状态，都被完整地记录在主区块链中。追溯过程并不需要认证，任何人都可以对任何账号进行查询。这有助于实现全网的互相监督以保障公平透明的市场秩序。（三）比特币交易具有完整的可追溯性一、比特币的基本特征每笔交易只有成功和失败两种状态，而不允许撤销操作。存在两种看法：支持者——可以有效地防范信用风险

反对者——会降低比特币被广泛接受的程度(四)比特币交易具有不可逆性。一、比特币的基本特征每笔交易只有成功和失败两种状态，而不允许撤销操作。存在两种看法：支持者——可以有效地防范信用风险

反对者——会降低比特币被广泛接受的程度(五)比特币的最终总量与生产速度都是事先确定的。一、比特币的基本特征直接融资或间接融资，均以借款人的身份和信用信息为风险评价依据。搜集用户信息与比特币设计理念相违背；为撮合交易而引入中心节点（银行或债券市场），违背比特币设计理念。融资难题将成为比特币发展的重大阻力。(六)比特币面临巨大的融资难题。一、比特币的基本特征无法融资，则无货币乘数。有助于控制通胀，但流动性需求受限。发行无需政府，无货币政策的概念，无法宏观调控。(七)比特币既不存在货币乘数，也无货币政策可言。一、比特币的基本特征

比特币既没有国界，也无需兑换。比特币作为全球性货币的积极一面，是有助于降低国际贸易与资本流动的交易成本，而消极一面可能加剧局部危机的传染、放大全球的系统性风险。(八)比特币是天然的全球性货币。一、比特币的基本特征若无国家政策强制限制，可以支付债务、地租、利息、税款和工资等。对于支付结算双方而言，简便、快捷、低成本。跨境电商支付结算：5-7天：瞬间到账；5%左右：0.001BTC(0.2元)多国接受：加拿大居民可以支付使用Bylls任何账单；墨西哥居民支付公用设备和电话费；阿根廷enBitcoins提供比特币账单支付；巴基斯坦与马来西亚支付天然气、电、手机、固定电话和因特网账单；澳大利亚、泰国、菲律宾…（一）比特币的支付二、比特币的典型应用

在中