谈论比特币和区块链

我第一次听说比特币是在 2014 年，当时我还是一名大一新生，但听说它值得投资，但我并没有把它放在心上。到目前为止，比特币的价格已经翻了好几倍。即使最近大幅下跌和波动比特币多长时间产生一个区块，价格也比当时高得多。

2017年上半年，和同学一起做了一个研究项目，“区块链”作为替代话题进入了我们的视野，但是没有人知道区块链是什么，觉得太复杂了，所以我把这个话题被搁置。

2017年下半年，在许小平同志的号召下，区块链成为资本市场最热的话题，每个互联网人都要谈一两个话题。我也很好奇，害怕被淘汰，所以学习了一点比特币相关的理论知识。转了一圈后，我发呆了，把这篇文章写成了自己的学习笔记。

一、比特币底层逻辑

毕竟，比特币仍然是西方“密码朋克运动”（一群想通过密码学实现去中心化社会管理的极客）的“历史遗产”，它主要应用了密码学的相关理论。

哈希函数应该被视为比特币的原始起点。一个通用的哈希函数具有三个特征：“输入可以是任意大小的字符串”、“产生固定的输出（通常是较大的位，例如二进制的 256 位）”和“执行有效的操作”。但是为了加密安全，还需要三个属性：1）防碰撞；2）隐身；3）益智友好。其实非常好理解。碰撞阻力的意思是“如果x不等于y，那么H(x)不等于H(y)的可能性很大，大到可以相信H(x)不等于H( y)”。保密是指“有一个哈希函数y=H(x)，在已知y的条件下无法得到x的值”。那么我们称散列函数 H 为谜题友好型”。益智友好的定义比较难描述，我直接贴的《区块链：科技驱动金融》一书中对此的定义。定义很简短，在给定y的情况下找到x的最好方法是一一尝试，因为其他方法比这个更笨。那么我们称散列函数 H 为谜题友好型”。益智友好的定义比较难描述，我直接贴的《区块链：科技驱动金融》一书中对此的定义。定义很简短，在给定y的情况下找到x的最好方法是一一尝试，因为其他方法比这个更笨。

除了哈希函数之外，还有一种数据结构“默克尔树”，它类似于二叉树，具有如下一般结构。

Merkle树的优点是平均查找数据位置的速度更快，比普通的链式结构麻烦很多。比特币区块链使用默克尔树来存储各种数据。

那么什么是区块链？要回答这个问题，我们需要了解什么是块，什么是链。

区块可以理解为一个文本文档，里面存储了交易的时间戳、数字签名等信息或其他想要写入区块的数据，以两种机制和默克尔树结构的形式存储. 除了这些基本信息之外，还有这个区块的所有二次机制数据、前一个区块的哈希函数值和临时随机数计算出来的哈希函数值。

链是指“哈希指针”。哈希指针也是一种数据结构，它可以找到数据的位置。哈希指针存储在每个区块的头部，可以找到前一个区块的哈希值。所以，最终的区块链形状如下。

二、比特币如何运作

比特币系统运行的关键，也是它最值得称道的地方，就是它的发币系统——奖励和发币的结合。

假设我们是中本聪，现在我们要考虑比特币发行的问题。不能发行太快，导致货币贬值；不能发得太慢，让很多人用不上。我们希望发行货币的速度乘以时间就是我们希望发行的货币数量。我们（中本聪）巧妙地应用了“工作量证明”方法来解决这个问题。

为了让矿工赚取比特币，他必须证明他已经做了足够的工作。中本聪和他的朋友们使用哈希谜题来衡量矿工的工作量。由于哈希函数的特性，需要一个一个的临时随机数来解决这个难题，因此可以衡量每个矿工在工作中的投入程度。解决难题的矿工将获得比特币奖励。

从宏观上看，如果每道难题都解决了，矿工的奖励不变，那么比特币的生产速度与全网的算力正相关。这将导致比特币数量不受限制，并可能造成复杂的供需关系，最终导致市场崩盘。因此，挖矿的奖励越来越低。具体示例见下图。

看图还可以发现，比特币的总量是恒定的。随着现有货币数量的增加，挖矿奖励减少，最终变得太小（简单的无限级数求和）。

比特币大致就是这样发布的，叙述是如此草率，总感觉我并没有说出我想说的一切。但是当我再次看到这些内容时，我应该能够唤醒我的理解。

除了货币的生产，还有货币的交易、储存、交换等问题。比特币引入第三方或使用密码学相关技术来解决双重支付等问题，保证交易等货币任务的正常进行。

三、比特币和区块链

从以上浅薄的描述，我们也可以理解，比特币是矿工链接区块的奖励。虽然比特币将区块链技术带入了人们的视野，但从资历上来说，区块链仍然是比特币之父。

当然这并不是说比特币不重要，我只是想说它没那么重要。有人在估算比特币价值时，使用全球美元资产比​​较比特币的最终总量，从而得出比特币的天价。这个算法非常幼稚。比特币的价格仍然与其供求关系有关。

我们已经讨论了供应，由于算法限制，供应相对稳定。至于需求，包括交易需求和投资需求，是一个强变量。

我们可以建立一个简单的市场模型。从供给方的角度来看，市场上可以购买的比特币的供应量和总量 S 以及在比特币交易所花费的时间 D（即付款人购买比特币使其退出比特币的时间）市场和收款人收到比特币使其重新启动的时间) 回到市场的时间与 ) 有关，单位时间内可交易的比特币数量为 S/D。从需求端看，以每秒总交易量T（以美元计）与比特币对美元价格的倒数1/P的乘积来衡量。那么根据供需平衡，可以从P=TD/S推导出S/D=T/P。

从这个公式中，我们可以分析影响比特币价格的因素。如果人们逐渐认识到比特币的价值并选择存储比特币，S的价值就会下降，从而导致P的增加。如果比特币的维护者和参与者越来越多，交易量和交易速度就会增加，T D 会增加，P 也会增加。但是，如果人们对比特币的价值产生怀疑，或者比特币受到外部因素（如监管）的影响，使得 S 不跌反升，P 就会下跌。但是，T 和 D 相对稳定。如果比特币的基本交易设施逐渐完善，T和D可以稳定增长，P会逐渐增加。因此，对于比特币社区来说，最好的发展方式是增加参与者，包括服务提供者、消费者、商家等，以增加交易量，逐步提升比特币的内在价值。用太多的投机者和投资者淹没整个社区是很危险的，这可能会使比特币价格波动。如果比特币暴跌，可能会将普通矿工赶出挖矿行列，进一步减少比特币参与者，导致价格进一步下跌，陷入恶性循环。

在我看来，比特币作为一种货币存在很多问题。首先，它的交易成本不低。网络中发生的交易需要在区块中包含 6 个或更多确认，这将增加双方的额外时间成本。此外，许多人与比特币交易的原因是由于其良好的匿名性，有可能进行一些不正当的交易​​。但是，随着监管的进一步加强，在网络中隐藏身份将变得越来越困难，这将大大降低人们对比特币的依赖。此外，比特币本身也有交易成本。节点的输出值小于输入值。不同的是“贿赂”矿工的成本，从长远来看肯定会上升（矿工挖矿奖励会下降，并且交易费用必须提高以激励矿工）。这样的货币，至少在目前，根本不可能对真实货币构成威胁。

但是，区块链的技术是不同的。应用前景还是很丰富的，可以激发人们的想象力，吸引众多大佬入局。

区块链可以存储数据，由于“链”和“分布”的存在，其中的数据是无法改变的。这听起来可能有点没用比特币多长时间产生一个区块，但事实并非如此。如果个人或组织的所有行为都可以量化并上链成块，那么信任就不需要存在，区块链安全共识可以解决这个问题。也就是说，区块链可以减少甚至消除信息不对称。

以“二手车市场”为例，它经常被用来解释信息不对称。假设车主有一把数字钥匙，车锁里也有一把数字钥匙。匹配后，车主就可以开门开车了。下车时，车辆会自动记录行程、行驶时间、发动机状况等数据，放入区块链，记录在车锁中。这样，车主在出售车辆时，买方就可以根据锁中的数据，合理评估车辆的价值。而且，由于数字密钥的存在，可以实现远程交易。例如，如果我住在中国，在美国卖车，我只需要匹配一个新的数字钥匙。这样，区块链不仅降低了交易成本，

一些经济学家还利用信息不对称来解释经济周期等宏观问题。所以很自然，很多人对此都有“合理”的联想——区块链前景无限，可以平滑经济周期。理想主义的态度是好的，但如果用“理想主义”这个词来糊弄更多的人入局，割韭菜，恐怕不是一个好主意。

四、我不敢谈的区块链未来

本来打算写完第三个标题，就是了解什么是比特币，什么是区块链。然而，总有一种“混蛋”的感觉，一种完全没有自我思考的内疚感。于是，我也假装成大佬，聊了聊区块链的未来。

从宏观上看，委内瑞拉发布了“石油币”，人民在线区块链频道启用了区块链技术，俄罗斯也宣布入局，欧美发达国家对此早已关注。区块链的流行在大小国家都可以找到。小国想靠它弯道超车，大国却不敢因为分析或焦虑而轻视它。

但从中观和微观的角度来看，区块链市场是贫瘠的。数字货币的实际价值受到质疑，大多数ICO都是骗局，很多骗子以区块链的名义进行传销等活动。可以说，区块链充满了混乱。从根本上说，区块链技术没有杀手级应用。即使是这样，也要考虑应用程序是否太高级的问题。如果参与者需要采取太多行动，或者需要进行太多更改，也可能需要更长的时间。

所以，我不认为在短期（2年）内，区块链不会掀起太大波澜。不过，我看好它的长期发展，因为信息不对称的弱化作用是真实存在的。至于区块链技术的价值实现路径，可能从点对点交易开始，到人们对智能合约的认可度提高，再到通证经济的实现。前两个我能保证可以实现，最后一个也受政策监管等影响。区块链技术与物联网、互联网技术的结合，在金融等领域也有变革的空间。难怪大佬们吹嘘并重视这一点。

不过，我也希望大佬们谨慎一些，不要吹一个大泡沫，让区块链延迟几年。挣钱是小事，耽误推进社会主义高级阶段的步伐是大事。你能承担责任吗？