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区块链技术与加密货币浅析

Unitimes • 7 月前 • 84 次点击  
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比特币:一种任何人都可以使用的自由货币?由于比特币价值在 2017 年底大幅上涨,比特币和加密货币快速吸引了大众的目光。数百万人加入了这一浪潮,希望实现快速致富的梦想。尽管2018年的熊市让很多人损失惨重,甚至开始对加密货币闭口不谈,但他们中的一些人却更深入地受到了一场可能比互联网更大的革命的启发:即由区块链技术推动的货币革命。从长远来看,为了成功实现这场去中心化运动,无疑需要推广和普及相关的技术和知识。


因为这是一场金融包容性的革命,而不是精英们的新一轮游戏。它可以比我们想象的更早地引发法定货币流入数字货币领域的浪潮。为此,我们需要知道如何使用数字钱包,区块链是什么,为什么比特币可以成为下一个取代黄金的价值存储手段。我们需要传播这些知识的人,不仅对于已经接触了这场革命的人来说是如此,对于20亿没有银行账户的人类来说更是如此。主流大众目前还不需要加密货币,但去中心化运动的成功最终需要主流大众、穷人和没有银行账户的人。


区块链技术

这场货币革命始于2008年金融危机期间。中本聪开启了区块链时代,这个数字账本可能会是继汽车、电力和互联网等发明后最具影响力和最伟大的技术之一。时间会证明这一论断。我们可以将区块链与互联网上基于网络的交易验证系统进行比较,将区块 (blocks) 想象成相互关联的很多本魔法书。当双方之间进行交易时,这笔交易将由网络中的多个区块进行验证。这笔交易可以是一段代码,一笔数字资产或是一个句子,所有与这笔交易相关的信息都会同时写在网络中的所有魔法书中。每10分钟,其中一个区块最终会通过解决一个计算谜题而获得奖励,进而这个区块就会成为区块链主链的一个新的区块。这笔经过验证的交易的哈希值 (一组短的随机字母和数字组成的字符串) 是公开并永久存储在区块链中,且交易的双方都是匿名完成交易的。


为什么说这是一场伟大的革命?因为中本聪解决了所谓的双花问题 (double spending),即比如当我向某人支付了100美元时,我就再也不能花这100美元了。通常情况下,诸如银行等第三方机构会验证这笔交易来避免双花问题,所以你可以这样理解区块链技术:


区块链技术本质上就是消除了第三方机构。


消除中间机构

消除中间机构的参与将使得货币交易的佣金降低到几乎为零。要知道,信用卡公司、西联汇款等公司的全球佣金占全球经济的3%。因此,区块链技术具有颠覆性,因为它使银行和其他中介机构的功能变得过时。另一个很重要的因素是它没有边界限制:想象一下,一个非洲人向他的家庭进行汇款,现在他不必去办公室并向西联汇款支付 10-15% 的佣金,并且这笔款项可以在10分钟内到达他肯尼亚家庭的数字钱包中。因此,这节省了大量时间和金钱,因此效率很高。目前,了解消除中间机构可能是区块链的最佳成就,这是至关重要的。仅凭这种能力就能以革命性的方式重塑我们的经济体系。


在所有非P2P的业务中都存在中间机构。在P2P业务中,当我们交易现金时,我们不需要中间商,这是一种数字交易。区块链也可用于契约、合同、医疗记录甚至选举之中。在两方或多方之间的任何价值或合约交换都可以实现数字化。


区块链这条神奇的记账链也删除了单点故障元素。一个完整的组织可以无懈可击,但一个腐败的员工可能会导致整个组织破产。而区块链消除了伴随着腐败和欺诈的人为因素。因此,区块链网络也被称为无需信任的系统 (trustless system)。在使用区块链时,我们不再需要那种信任,因为区块链在验证交易时完美无瑕。所有被验证的交易都将被书写在这本魔幻般的全球书籍(分布式账本)之中,且永远不能被篡改。


中本聪不仅解决了双花问题,而且解决了更为重要的潜在拜占庭将军问题。数十年来,程序员、数学家、开发者和密码学家一直都在处理这一数学挑战。中本聪通过一组希望破解国王 Wifi 密码的将军进行类比,他们需要就诸如何时发起攻击等关键问题达成共识。每个将军都需要知道发起攻击的确切时间。在2008年11月13日的一封电子邮件中,中本聪首次告诉全世界,他找到了使将军达成共识的解决方案。这封邮件就像开源加密世界中的新约,并且邮件阐述的方式连傻子都可以看懂。这是一个历史性的里程碑事件,为一部分开源社区开启了关注区块链技术的闸门。



比特币

之后到了2009年1月3日。在这一天,这位比特币创始人往21世纪去中心化圣经中添加了历史性的一章:比特币的创世区块。这个区块代表了革命性支付系统的蓝图,同时也是数字货币的蓝图。在第一个区块中,比特币的首次“挖矿”被验证了,他在这一区块中写了一段载入史册的代码,这也增加了他神话般的存在。这个文本不仅是一个时间戳,而且是对区块链和比特币以及所有加密货币可以解决的真正问题的参考——中心化银行和金融机构的垄断。这些传统机构似乎制定了自己的规则,通常是完全不透明的,并且在危机时期表现出敲诈威逼政治家和政府的能力。中本聪在创始区块中写道:


The Times 03/jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks

(译文:2009年1月3日财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘)


创世区块中包含的文字直接指向了 2008/2009 年国家大规模救助大型银行的行动。也许中本聪是一位找到了如何将我们从旧经济系统的深渊中解救出来的方法的政治活动家?犹未可知!事实上,中本聪的成就奠定在一些自由主义者、密码朋克和加密无政府主义者数十年的开源工作之上。但我们是否应该将比特币视为政治运动的一部分,这问题不是本文的写作目的,因此不作阐述。


我们使用区块链的方式和意图使其成为继互联网之后最大的游戏规则改变者。一个完全去中心化的共识网络在验证交易时能够变得有多强大?本文将使用尽可能简单的语言描述我们所谈论的内容。让我们回到比特币吧。比特币是如何铸造的呢?


挖矿

为了便于理解,我们需要稍微使用一些技术信息和数字来加以阐释。这些信息对于理解区块链和比特币 (以及其他加密货币) 的真实性质至关重要。


比特币通过挖矿的方式产生,就像黄金一样,但比特币是数字形式的资产。新铸造的比特币会被隐藏在比特币区块中,并将作为奖励发送给挖出它的矿工,即那个解决了一个数学难题的矿工。这就是为什么这个协议被称为工作量证明 (PoW)。CPU (中央处理器) 在这方面已经做得很好了,而共识的基础就是证明很多台计算机正在试图解决这一数学难题。新的比特币大约每10分钟就会发放一次。比特币协议中已经设置了一个挖矿难度,会根据加入进来的矿工数量进行调整,保证约10分钟可挖出一个区块。在人类历史上只能够挖出 2100 万枚比特币 (这就是比特币的总量),约在2140年所有的比特币都将被挖出。


想象一下最初开始挖比特币的时候。中本聪将他的那封邮件发送给了一些朋友,向他们分享该软件,以便进行比特币挖矿。那些时代的普通计算机可以很容易地解决这个数学难题。首先解决这一难题的计算机将被分配到不少于50枚比特币!这一奖励在2012年11月首次减少到了25枚,然后在2016年7月减少到12.5枚,到2020年将会减少到6.25枚。减半将一直持续到达到2100万枚比特币全部被挖出。正如上文所述,比特币的总量是2100万枚。


现在你可能会问:解决数学难题与创建可验证交易的区块有什么关系?请记住,所有交易都会在验证时的同时存储在魔法书 (区块) 中。交易是一段经过加密的信息,诸如X向人Z支付了Y数量的金额。网络中的每个区块都会从一大推尚未经过验证的交易中抽取一些交易,每个区块最大可以储存1MB的容量。与此同时,计算机会尽其所能地解决数学难题。当某个区块解决数学难题之后,该区块就会进入比特币区块链之中成为主链上的的区块,且其他所有矿工都会验证此区块,并将未经验证的交易扔回那堆交易中,然后整个过程会再次发生。


撰写本文时,被挖出的比特币区块的总数量为 565,130 个。由于整个系统完全透明,你可以查看每个块,以此网站 (https://www.blockchain.com/btc/blocks) 为例。当你关注比特币相关的 Twitter 时,你偶尔会看到诸如价值1亿的一定数量的比特币从私人钱包发送到某个交易所中进行交易 (反之亦然)。这不仅仅是比特币价值波动中的反应,其价格的波动确实会产生影响。


在2019年2月初,一个区块中包含的交易数量约为2,300笔,每秒约处理 3.45 笔交易。可以想象,这种速度是永远不足以满足每秒数百万笔交易的全球新数字经济的需求的。相比之下,传统的支付网络要快得多,比如 Paypal 每秒能够处理 193 笔交易,Visa 每秒 24,000 笔,万事达卡每秒约 38,000 笔。


实际上,虽然比特币是一项不可思议的发明,但它仍处于襁褓期,仍然需要成长、适应和学习。 未来比特币需要改进的三个主要议题是交易速度、价格波动性和可扩展性,先暂时将安全问题排除在外。之后我们再讨论关于其扩展性和交易速度的更多信息,现在让我们先看看比特币的价值。


比特币是一种去中心化的、点对点且抗审计和无国界限制的数字货币和互联网支付系统。


比特币的价值

比特币的价值直接来源于其所需要的计算机的计算能力,以及它本身就作为一个支付系统的事实。我们现在知道比特币挖矿需要支出 X 金额的成本费用。到目前为止,比特币网络的矿工数量已经从最初的中本聪的 10 位朋友发展到了超过 100 万名个体矿工 (来源:https://www.buybitcoinworldwide.com/how-many-bitcoins-are-there/)。按照当前每天平均新增的区块数量是 144 个,这些矿工每天挖出的比特币数量共计约为1,800 枚(144 x 12.5 = 1800,其中 12.5 是当前比特币网络的每个区块的奖励)。当前共计已挖出超过 1,700 万枚比特币,约有 2,200 万人持有比特币。


由此可以得出,最开始挖矿的人中有相当多人已经成了比特币百万富翁了,其中包括很多所谓的Hodlers (坚定持有比特币的人,因为他们已经看到了比特币价值增长的疯狂曲线,比特币已经经历了3个牛市,其中2017年12月的牛市最为显著)。Hodlers 普遍认为比特币的价值将因其存在最大的发行量 (2,100万枚) 和日益普及而继续上涨。此外,他们看到比特币的发展过程非常稳定,并且遇到的挑战也不断被解决。其中最新的例子是闪电网络 (lightning network) 的不断发展。这种比特币链下解决方案正在解决比特币的交易速度和可扩展性问题。我们可以将其视为围绕核心网络构建的另一层,以便以光速实现微交易。比特币的量是一个精确到小数点后8位的数值,比特币的最小单位是 Satoshis (1satoshi = 0.00000001BTC),这允许人们拥有和交易 0.00000001 BTC。



电力消耗

由于使用了用于解决数学难题的工作量证明机制,比特币的挖矿是一项高成本的操作。当前已经成立了很多由矿工组成的大型矿池 (特别是在中国),以此来节省成本。在2018年12月左右,挖出一枚比特币的成本估计为 6,800 美元 (https://medium.com/coinshares/an-honest-explanation-of-price-hashrate-bitcoin-mining-network-dynamics-f820d6218bdf)。目前每个 BTC 的价格约为 3,800 美元 (来源: CoinMarketCap),可以看出当前的挖矿成本远高于价格,那为何这些矿工还在继续进行比特币挖矿呢?因为他们坚信比特币价格会反弹!


值得注意的是,在冰岛这样的国家进行比特币挖矿时,电力更便宜且设备可以通过自然冷却,矿工的利润可能会增加,或者损失将会减少。委内瑞拉是另一个进行比特币挖矿的好国家,即当你愿意向地方当局支付保护费时。对于生活在恶性通货膨胀状态下的许多委内瑞拉人来说,收益的重要性远高于被指控盗窃能源或资助恐怖主义的风险,因此委内瑞拉成为最疯狂的比特币挖矿国家之一 (https://www.economist.com/the-economist-explains/2018/04/03/why-are-venezuelans-mining-so-much-bitcoin)。


如果你考虑自己去挖矿,可以通过这个图表(https://www.marketwatch.com/story/heres-how-much-it-costs-to-mine-a-single-bitcoin-in-your-country-2018-03-06)来查看你所在国家/地区的挖矿成本。全球范围内的比特币挖矿所消耗的电力已经接近了捷克共和国(人口10,600万)整个国家消耗的电力,有报道称最终将接近诸如孟加拉国 (人口1.63亿) 这样的国家的电力消耗。当然,这引发了许多关于数字货币的生态方面的讨论。我们最新的经济增长模式已经在数十年之前就开始广泛开发自然资源,学术界公认的气候变化是我们这个星球的最大威胁之一。


但从长远来看,区块链技术、比特币和其他加密货币可以将我们现有系统完全转变为健康的、点对点的、去中心化的设计。考虑到这种可能性,能源消耗可能只是一个很小的代价。毕竟,能源是在公开市场上出售的,矿工们在保障比特币网络安全的同时也承担着风险。未来将证明他们承担的风险是否会得到回报。


以太坊:权益证明协议

许多其他大型加密货币如以太坊在未来将使用权益证明 (PoS) 协议。这种协议将带来更少的能源消耗。在 PoS 中,验证者 (validator) 是新式的矿工,用户通过抵押 32 ETH 来成为以太坊网络中的验证者,并通过验证交易而获得奖励 (与用户抵押的 ETH 数量成正比)。


通过这种方式,PoS 机制下的验证者将不再利用能源来解决 PoW 机制下的数学难题,而是仅限于验证一部分被分配给该验证者的交易。以太坊也因其首次在区块链上执行智能合约而闻名。如前所述,在以太坊网络中,不仅可以在该区块链中验证交易,而且在满足某些标准时也可以执行预先编写的智能合约。这些过程也由每个区块验证,就像交易中的共识一样。


51%攻击

本文将使用比特币作为本指南中的例子,因为它是第一条出现的区块链,它的功能显然是具有标志性意义的。此外,比特币被很多人认为是最安全的,因为超过 10,000 个节点的网络很难被所谓的51%攻击所控制,只有当越来越多的矿工聚集在一起形成一个拥有整个比特币网络51% (甚至以上) 的算力的超级集群 (即矿池),此时这个超级集群将能够以错误的方式对交易进行2次验证,这意味着将出现双花问题。双花问题允许比特币“无中生有”,这是中本聪最糟糕的噩梦。在2018年9月,比特币挖矿社区内部曾经出现一个更加朝着挖矿集中化的方向发展 (https://cryptodisrupt.com/the-bitcoin-network-could-become-more-decentralized/)。


4个最大的矿池共计拥有 53% 的算力。然而,从2019年初开始,比特币挖矿社区似乎有了一个自我调节的去中心化机制,比特币网络再次达到了高度的去中心化,部分原因是 BTC 价值下降的结果。需要知道的是,区块链网络越大,发起51%攻击的成本就越昂贵。这个网站 (https://www.crypto51.app/) 提供了在攻击 PoW 机制的加密货币时每小时的成本费用。


如何加入到这场革命中?

你现在可能想知道如何获得自己的比特币或其他加密货币?这仍然有点复杂。你可以在 Coinbase 或 Binance 等线上交易平台上购买,或在 blockchain.info 等平台上开设一个私人钱包。


一般来说,像 Coinbase 这样的交易所会进行 KYC (了解你的客户)。这意味着要求上传你的身份证和地址证明。你可以从应用程序商店下载 Coinbase 应用,扫描你的身份证并发送一份电费账单等信息,之后,欢迎来到加密货币的世界。提到 Coinbase 是因为它目前是最大的交易所之一,且它也接受信用卡。在2018年初银行和信用卡公司首次禁止客户使用信用卡购买加密之后,这些传统金融机构最终不想错过加密货币买家的佣金,不久便重新允许客户使用信用卡来购买加密货币。接受信用卡支付的交易所的佣金会很高,因为这些交易所是通过加密货币来盈利的。


中心化交易所的风险

同样重要的是,你在中心化交易所购买的加密货币基本上不属于你。它们归交易所所有,当你将这些加密货币出现转换成法币时,交易所才会让他们自由。那么安全状况呢?在加密货币领域有很多非常聪明的黑客。一些主要交易所曾遭到多次黑客攻击。其中最知名的是 Mount Gox 在2014年遭遇的攻击,当时 850,000 枚比特币被盗了 (当时价值数亿美元)。


2018年期间,应交易所黑客攻击事件被盗的比特币数量几乎达到 10 亿枚,这刷新了新的记录。2018年的首起攻击事件就导致 Coincheck 交易所损失了价值5.34亿美元的 XEM 代币。并且之后黑客攻击事件继续在发生。估计平均每天有270万美元从交易所中被盗 (https://www.coindesk.com/2018-a-record-breaking-year-for-crypto-exchange-hacks)。值得注意的是,在某些情况下,被盗的代币会再次被找回,一些黑客被摧毁;且在一些罕见的情况下,黑客会将盗取的加密货币退还回给交易所,因为他们的动机是在交易所的防御系统中发现漏洞。这一切都清楚地表明,在使用交易所时,安全是加密货币域中的一个大问题。作者建议永远不要让更多的金额在任何交易所停留太长时间。将数字资产转移到数字货币钱包或硬钱包等外部离线设备中,可以保护你的资产。请记住,你的数字资产只是一个数字。在加密货币世界中,1000万只是一些漂浮在区块链网络上的数字,且谁拥有某个加密货币钱包的私钥,谁就拥有其中的所有数字资产。


在线钱包

除了通过加密交易所来购买加密货币,也可以通过你存储加密货币的在线钱包 (online wallet ) 来购买:例如 blockchain.info (https://www.quora.com/Does-Blockchain-info-own-blockchain-technology)。在交易所或在线钱包中购买加密货币意味着你将获得一个公钥 (public key) 和一个私钥 (private key)。私钥是一组由12或22或24个单词随机组成的序列。为了保护数字资产,在这个黑客大军日益增长的世界中,将这个密钥保存在任何数字设备上都是不明智的。你要把它写在一张纸上。有趣的是,在这个快速数字化的时代,存储加密资产的最安全的地方竟然是在一张简单的纸上。 

公钥是用于与人分享的,它就像一个银行帐号,其他加密货币持有者可以向这个账号发送加密货币。这通常通过生成的二维码 (QR code) 来发送和接收加密货币。通过扫描二维码来发送或接收加密货币的方式很简单,且只会产生很少或零佣金。


交易加密货币

诸如 Coinify、Binance 或 Coinbase 这样的大型在线交易所只会上线一些最大型的加密货币种类。在这些交易所的应用程序中,可以非常简单地进行交易,或者在几秒钟内从一个账户转移到另一个账户中。


但交易其他种类超过 1500 的山寨币的情况就不一样了。你将需要诸如 Kraken 这样支持 70 多种山寨币的交易所,且流程简单易用。当你想尝试真正的山寨币时,即具有较低市值的加密货币,你需要诸如 Poloniex、Coinsquare 或 Bittrex 这样的交易所。对于大多数交易所来说,首先需要通过法币来购买比特币或以太币,之后在使用比特币或以太币来交易其他种类的加密货币。此外,在2018年的熊市之后,建议你只投资你能够承担损失的数字货币。


1CO 泡沫

山寨币在2018年大受欢迎。2018年通过所谓的 1CO (首次代币发行) 共计筹集了超过 220 亿美元。1CO 这一革命性的新型区块链技术在2017年慢慢进入风险投资领域,并在2017年12月比特币价格大幅攀升后成为主流。事实上,由于价格大幅上涨,比特币在2017年增长了7000%。2017年的 1CO 泡沫就是一个巨大炒作的直接结果,与以前的 DOT.COM 泡沫相似。你所需要的只是一份白皮书,一些巧舌如簧的团队成员和一个技术网站,有时就能够在几分钟内筹集数百万美元。


根据 deathcoins.com 的数据,许多项目已经被宣布破产,它们发行的价值不到一分钱的代币永远在数字僵尸地带飞来飞去,伴随着越来越多的代币加入到这一死亡地带。这是这些项目作出光鲜的承诺却无法带来实质性产品的记过。此外,大多数项目会将他们刚刚筹集的资本转换为以太坊或比特币,但这些主流加密货币自2017年12月创下历史新高以来已经下跌了85%。泡沫在2018年12月左右破裂了,随后整个加密货币领域进入了自我净化的道路。这就类似于互联网的发展。跻身于诸多骗局、梦想和希望破灭的灰烬中,许多项目继续致力于他们的产品和创新,在适当的时候带来真正的价值。有些项目仍然是中心化的,但作者认为真正的承诺来源于那些名副其实的去中心化项目。


结语

在区块链领域中存在许多有前景的项目。我们不知道等待我们的将是什么,就像以前我们无法预测有一天可能在互联网上疯狂传播一段舞蹈视频,其浏览量在24小时内超过一亿人


去中心化、比特币、加密货币和区块链创新是一场包容、共享、学习和开源开发的运动。如果发展得好,这场运动所带来的将不会是下一个受到控制和不透明的大型金字塔分级系统。这将带来一个令人难以置信的创新浪潮、前所未有的财务权利,以及全新的交换方式和存储价值。它将具有很强的颠覆性。数百万人在2018年的大肆宣传的浪潮中飘飘欲仙,而现在正在舔着他们损失的伤口。他们并没有充分了解这个经济正在崛起,“快速致富”情绪蒙蔽了这一技术革命的真正潜力。


比特币、山寨币和基于区块链的项目只有通过实现大规模采用才能成功。这将需要平衡波动的市场,并带来全球信任和稳定。要做到这一点,人们需要学习基础知识。通过这种意识的崛起,作者相信运这场动可以兴起并茁壮成长。然后它会变成了一种生活方式,一种信息和财富的共享。 “比特币上涨,我突然赚了很多钱”可以变成“我支持这场运动,知道它是关于什么,并尽我所能地尽一份力”。建立一个全新的去中心化和点对点驱动的经济意味着参与者越多,这一系统就能运行地越好。它拥有一个更美好世界的愿景,数百万非洲人和亚洲人被纳入建立在中立平等基础上的经济无国界体系中。


审查的退出带来的是自由选择。第三方机构的消除带来的是无需信任的即时转账、验证和交易。这场运动带来的是将金字塔顶部的财富重新分配到所有人的钱包中。



原文链接: 

https://medium.com/swlh/blockchain-bitcoin-and-crypto-for-dummies-a74cf213b31c

作者: Lucien Lecarme

编译: Jhonny

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