比特币

概述

比特币（英語：Bitcoin，缩写：BTC 或 XBT，符號：₿）是一種基於去中心化，採用點對點網路、共识主动性與開放原始碼，以區塊鏈作為底層技術的加密貨幣。“比特币”一词，最早是由中本聪（網名）（Satoshi Nakamoto）於2008年10月31日發表的論文中提出，随后比特币創世區塊于2009年1月3日誕生。九天後，中本聰向哈爾·芬尼轉賬10枚比特幣，成為首筆交易記錄。比特币是历史上第一个区块链应用，其主要特征包括去中心化、总量有限、点对点交易和使用密码学确保安全性。 在大部分國家、央行、政府機關、學術界則將比特幣視為虛擬商品，而不認為是貨幣。貨幣金融學認為貨幣具有交易媒介、記賬單位、價值儲藏和延期支付四種基本職能，但由於其高度波動性因此不具有後兩種基本職能從而不是貨幣。它通常被视为一种投资，并被许多学者描述为经济泡沫。由于比特币网络的匿名性，犯罪分子对其的使用引起了监管机构的注意，导致其自2021年起被多个国家禁止。 尽管面临监管挑战，部分国家仍采取了大胆的尝试。2021年，萨尔瓦多成为全球首个将比特币列为法定货币的国家，引发广泛关注与争议。随后2024年1月，美国证券交易委员会（SEC）批准首批现货比特币交易所交易基金（ETF），标志着美国在加密货币监管政策上的重要转变。在2025年10月6日，比特幣以每顆126,200美元，再度寫下歷史新高。

比特幣創立前

在比特幣發行之前，世界上已有存在種不同的「ecash」技術和產品，最早的起源來自大卫·乔姆和史戴分·布藍茲所提出之以發行者為主的ecash協議。接著許多以ecash協議為基礎的數位貨幣等產品開始出現，其中以亞當·貝克的「hashcash」、戴維(Wei Dai)的「b-money」、尼克·薩博的「bit-gold」，以及哈爾·芬尼在「hashcash」技術上發展的「RPOW」等。 當戴維和薩博正分別各自規劃「b-money」和「bit-gold」時，芬尼實作出了「RPOW」：一種基於IBM可信平台模块硬體和遠端證明（remote attestation）的新形態「hashcash」。「RPOW」的特色在於可重複使用，且雖然控管權集中，但發行者沒有通脹壓力。 在薩博最初的「bit-gold」構想中，包括了利用以市場為基礎的機制來控制通脹。此外，包括拜占庭将军问题在內，薩博也鑽研了其他的分散式資產登記授權方式。

中本聰創立比特幣

2008 年 8 月 18 日，網域 bitcoin.org 註冊。同年10月31日，中本聰撰寫的題為《比特幣：點對點電子現金系統》的論文連結被發佈到密碼學郵件列表中。論文詳細介紹使用點對點網絡來產生「無需依賴信任的電子交易系統」方法。2009年1月3日，比特幣網絡誕生，中本聰挖出「比特幣創世區塊」（區塊編號0），獎勵為50個比特幣。創世區塊嵌入以下文字：

The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks 這段文字指的是2009年1月3日《泰晤士報》刊登的一則頭條新聞。這份筆記既被解讀為創世日期的時間戳，也被解讀為對部分準備金銀行體系造成不穩定性的一種嘲諷。

區塊鏈

区块链（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，該概念最早在中本聰的白皮書中被提出，區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的資料塊（稱為“区块”，block）。新增的資料塊總能連結到上一個區塊，即整條區塊鏈的尾部。比特幣對等網路將所有的交易歷史都儲存在“區塊鏈”（blockchain）中，所以區塊鏈可以看作記錄著比特幣交易的帳本。區塊鏈是一群分散的用戶端節點，並由所有參與者組成的分散式資料庫，是對所有比特幣交易歷史的記錄。中本聰預計，當資料量增大之後，使用者端希望這些資料並不全部儲存自己的節點中。為了實現這一目標，他採用引入散列函數機制。這樣用戶端將能夠自動剔除掉那些自己永遠用不到的部分，比方說極為早期的一些比特幣交易記錄。2009年，中本聰創造了比特幣系統的第一個區塊，即「創世區塊」，並附有一句“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”，而這句是當天泰晤士報的頭版文章標題。 在比特币网络中，確認一項交易的過程，是由解決一系列計算難題的工作量證明機制來實現的。工作量證明機制要求電腦的計算能力為某個有限值的情況下，需要運算一定的時間才能解決，這就使得攻擊者無法重寫、修改交易歷史，除非他能夠擁有相對比特幣對等網路系統更強大的計算能力，從而能以更快的速度產生區塊鏈（稱為"51%攻擊"）。工作量證明機制的難度由系統自動調節，所以新區塊的生成平均需時10分鐘。整個比特幣對等網路的節點都會自動檢測交易和區塊的有效性，並忽略任何違背規則的交易和區塊，比如那些產生錯誤數量的區塊，或多次發送同一份額比特幣的交易行為。 在这一过程中，參與處理區塊的用戶端可以得到一定量新發行的比特幣，以及相關的交易手續費。為了得到這些新產生的比特幣，參與處理區塊的使用者端需要付出大量的時間和計算力（為此社會有專業挖礦機替代電腦等其他低配的網路設備），這個過程非常類似於開採礦業資源，因此中本聰將資料處理者命名為“礦工”，將資料處理活動稱之為“挖礦”。這些新產生出來的比特幣可以報償系統中的資料處理者，他們的計算工作為比特幣對等網路的正常運作提供保障。 有鑑於此，其他類似競爭幣（Altcoin）都是用了相同的理念去處理端間交易資料，只是在工作量證明機制上進行調整，如採用權益證明（Proof of Stake）和Scrypt演算法等。

“比特幣讓人們第一次可以在網路上交易身家財產，而且是安全的，沒有人可以挑戰其合法性。”

匿名與安全性

比特幣在產生地址時，相對應的私密金鑰也會一起產生，彼此的關係猶如銀行存款的帳號和密碼，有些線上錢包的私密金鑰是儲存在雲端的，使用者只能透過該線上錢包的服務使用比特幣。

地址

地址用於接收比特幣，功能類似銀行的存款帳號，但不需要實名登記。若只公開地址不必擔心裡面的比特幣被盜走，也沒有任何身份信息，也可以離線產生。比特幣的地址是由使用者的公開金鑰經過 SHA-256 雜湊運算後，再通過 RIPEMD-160 雜湊運算而得，其長度固定為 160 個位元（bits），通常會利用 Base58 將之編碼成一串由英文字母和數字所組成的字串，以方便顯示或散佈，其特徵是皆以“1”或者“3”開頭，隔離見證地址则以“bc1q”作为開頭，傳統比特幣地址區分大小寫，但不包括“IlO0”等字元，“1”開頭的地址長26~34位，“3”開頭的地址長34位，例如"1DwunA9otZZQyhkVvkLJ8DV1tuSwMF7r3v"，地址也可編碼成快速反應矩陣碼(QR-Code)的形式讓行動裝置能夠便捷地讀取複製 。比特幣用戶端可以離線生成比特幣地址 。一個人可以生成並擁有許多比特幣地址，並用在不同的交易上，而且除非自己揭露，或與其他資料連結，否則外人無法看出其中的關聯。可用的比特幣地址數量接近2161個。形象地說，假如地球上約有263粒沙，那麼比特幣地址總數遠遠超過地球上所有沙子的數量（大約是沙子數目的平方的350億倍）。

私密金鑰

比特幣的私密金鑰（私鑰，private key），作用相當於金融卡提款或消費的密碼，用於證明比特幣的所有權。擁有者必須私密金鑰可以給交易訊息（最常見的，花費比特幣的訊息）簽名，以證明訊息的發佈者是相應地址的所有者，沒有私鑰，就不能給訊息簽名，作為不記名貨幣，網路上無法認得所有權的證據，也就不能使用比特幣，交易時以網路會以公鑰確認，掌握私密金鑰就等於掌握其對應地址中存放的比特幣。 私密金鑰必須保密、否則任何人只要擁有某一地址的私密金鑰，即可使用其中的比特幣。也不能遺失，而且不像金融卡密碼遺忘時，用戶可以根據當地的金融規範，攜帶自己的身分證件，親自前往金融機構據點，辦理密碼重設後繼續使用原來的帳戶，但若比特幣的私鑰遺失，將如同忘記保險箱的密碼而無法正常打開取用保險箱內的物品，而且沒有方法可以重設（除非有事先備份），2013年，有一位英国使用者因為不小心丟棄了存有其私密金鑰的硬碟，導致裡面的7,500個比特幣，當時價值750萬美元，無法使用。，除非私鑰被找到，否則這些比特幣將永遠閒置在區塊鏈裡，不再流通，而使得流通中的比特幣減少，而要破解私鑰的難度很高，這是其中一個作為不記名的比特幣的主要安全機制。根據區塊鏈業者Chainalysis的估算，在2017年底時，約有17%至23%，278萬個到379萬個的比特幣因為私鑰遺失、密碼遺忘等原因，而永遠無法使用與進入流通。 比特幣私密金鑰通常由51位元或52位元字元表示，其編碼方式與比特幣地址相似。51位元標記法由數字“5”開頭，52位標記法由“K”或“L”開頭。比特幣地址是由比特幣公開金鑰進行雜湊運算得出的，公開金鑰是可以通過私密金鑰推算出的。所以掌握私密金鑰就可以推算出私密金鑰對應的地址（不可逆），這相當於只需要輸入一組正確的密碼，就可以推算出帳戶名稱並登入，而無法從帳戶名稱反向推算出密碼般。

挖礦

在比特币白皮书中提出了一种基于挖矿和交易手续费的商业模式，为参与比特币网络的用户提供了经济激励，同时也为比特币网络的稳定运行提供了保障。 用户只要能連上網路，并配有適當的中央处理器、圖形處理器、特殊應用積體電路等电脑设备，稱為“礦机”，任何人都可挖礦。为了获得系統每十分鐘獎勵的比特幣，找到讓帳冊區塊難以被惡意修改但是卻易於驗證的数学难题，此過程猶如開採礦物一樣困難，故稱為“挖礦”，使用礦机挖礦的人被称为“礦工”。挖礦還包含打包和驗證數千筆交易成為區塊，證明轉帳者有足夠的比特幣，防止一幣多付的發生，從而賺取比特幣手續費。 比特币的挖掘过程涉及使用计算机的处理能力来维护区块链。矿工将新的交易打包成一个区块，并将该区块广播到网络中，等待网络中的其他节点验证。每个区块必须包含一个“工作量证明”（PoW），即通过反复尝试找到一个特定的随机数（也称为“nonce”）。这个随机数与区块的内容结合后，必须生成一个哈希值，该哈希值小于当前网络设定的难度目标。虽然验证这个 PoW 很简单，但生成它需要进行大量计算和尝试。PoW 是比特币共识机制的基础。 生成区块的难度是根据整个网络上的挖矿能力，通过调整难度目标来动态确定的。比特币网络每生成 2,016 个区块（大约每两周）重新校准一次难度，以保持新区块生成的平均时间为 10 分钟。挖矿过程需要强大的计算能力和专用硬件。

減半機制

區塊回報每產出21萬個區塊減半一次，周期大約为4年，而此種收斂等比數列的和必然是有限的。2019年5月12日時，比特币總存量約17,695,512個。最近一次，即歷史上第四次減半發生於2024年4月20日，减半后所有矿工每天通过验证交易生产的比特币数量从900个减少到450个，减半后的矿工奖励从每次6.25个比特币降至3.125个比特币。截至2025年初，比特幣的總發行量達到1900萬，整個網絡超過90%比特幣已經被開採完。開採出來的幣中，實際可流通的量還會因為私鑰遺失等因素減少，包含創始人中本聰起初大約挖出100萬枚未能動用外，至2025年，還有大約200萬到300萬枚因為私鑰遺忘、儲存器損壞、交易所丟失等原因而徹底無法存取，使得流通的幣因此減少，不過因爲比特幣可分割到微小，所以就經濟活動上影響並不大，反而使流通幣估值提升。截止到2140年，比特幣將被全部開採完毕，總額度為20,999,999.9769枚，即略低于2100萬枚。

募集資金

2017年3月，瑞典一家新注册的公司“美丽新世界 / Brave New World”，因为和被西方经济制裁的伊朗有关，在无法开银行账户的情况下，利用比特币募集基金，运营业务。

法定貨幣

2021年9月7日，薩爾瓦多正式列比特幣為法定貨幣，成為世界首個國家列比特幣為法定貨幣，與此同時，也觸發了該國多處反對比特幣法律示威。 2022年4月，中非共和国成为全球第二个、非洲首个采纳比特币为法定货币的国家。然而，在推行不到一年后，该国于2023年3月正式废除了此项立法，结束实验。

交易所買賣基金

2023年6月，富達投資、貝萊德等資產管理公司申請推出比特幣現貨交易所買賣基金。翌年1月10日，美国证券交易委员会（SEC）批准11隻比特幣現貨交易所買賣基金，標誌比特幣作為一種資產類别獲得重要的監管認可。獲批的ETF发行机构包括Grayscale、Bitwise、Hashdex、貝萊德、Valkyrie、ARK 21Shares、Invesco Galaxy、VanEck、WisdomTree、富達投資和Franklin等。證交會主席加里·根斯勒在声明中指出，尽管批准了这些ETF的上市和交易，但这并不意味着SEC认可比特币本身，投资者仍应对其高度波动性和投机性保持谨慎。