比特币 (BTC) 是第一个去中心化的加密货币和支付系统,成立于2009年,并使用区块链技术。由一个(或可能是一组程序员)以中本聪的名义于2008年10月31日发明,比特币被引入到一个密码学邮件列表中,并在2009年作为开源软件发布。
比特币以其去中心化、抗审查、安全和无国界而闻名。它为用户提供了通过点对点不可篡改的网络发送和接收数字货币(BTC)的能力。[1][2][3]
关于中本聪的身份有各种说法和猜测,但都没有得到证实。该系统是点对点的,交易直接在用户之间进行,无需中介。
这些交易由网络节点验证,并记录在一个公开的分布式账本中,称为区块链,它使用比特币作为其记账单位。由于该系统在没有中央存储库或单一管理员的情况下工作,美国财政部将比特币归类为一种去中心化的虚拟货币。[7][8]
2015年2月,接受比特币支付产品和服务的商家数量超过10万家。截至2022年10月,全球有15,174家企业接受比特币,每天大约有328,000笔比特币交易。与信用卡处理商通常收取的2-3%的费用相比,接受比特币的商家通常支付0%到低于2%的费用。尽管2014年接受比特币的商家数量增加了四倍,但这种加密货币在零售交易中并没有太大的发展势头。欧洲银行业管理局和其他消息来源警告说,比特币用户不受退款权或退单保护。[9]
第一笔已知的比特币商业交易发生在2010年5月22日,当时程序员Laszlo Hanyecz用10,000个比特币换取了两个披萨。2018年,整个加密货币市场陷入了现在被称为“加密货币寒冬”的为期一年的熊市。直到2020年12月,市场才进一步上涨239%。[8]
根据CoinMarketCap的信息,2024年3月14日,比特币价格创下73,750美元的历史新高。[17][18][19]
比特币通常被称为第一种 加密货币,或所有加密货币之母,尽管在此之前已经存在类似的系统,因此,更准确地描述它为第一个去中心化的数字货币。它是一个 共识 网络,支持一种新的支付系统和完全数字化的货币。它是第一个由用户驱动的、没有中央机构或中间人的 去中心化 点对点支付网络。[20]
比特币利用 区块链 技术来跟踪其网络上的所有交易。在区块上完成的每一笔比特币交易都记录在一个 区块链 中,这是一个公开的分布式账本。[11] 当一个区块的内存被填满时,链中的另一个区块会被添加(按顺序)。这个账本可以在比特币网络中的任何计算机上公开访问,并作为将交易传递给其他节点的节点,记录区块链并验证比特币交易。[3]
根据中本聪自己的说法,创建比特币是为了允许“在线支付直接从一方发送到另一方,而无需通过金融机构”。虽然比特币的供应量有限,但并非所有比特币都在流通中。[13] 比特币的总供应量限制为 21,000,000 枚,创建新币的唯一方法是通过挖矿,这是一种为 区块链 添加数据的独特技术。
该协议将比特币的总供应量限制为 2100 万枚。截至 2022 年,其中 90% 以上已经创建,2022 年又开采了 328,500 个比特币。但创建剩余的比特币将需要一个多世纪的时间。这是减半的结果,减半是一种定期发生的事件,会稳步降低挖矿奖励。[21][32][33]
尽管在 BTC 之前就存在类似去中心化电子货币的想法,但它仍然是唯一用于实际交易的 加密货币。许多人将比特币视为数字黄金,因为可用硬币的供应有限,而另一些人则将其视为价值储存手段。[2][22][23]
比特币由中本聪创建,他于2008年10月31日在密码学邮件列表中发布了名为“比特币:一种点对点电子现金系统”的研究论文,公开了他的发明。它以开源代码的形式实现,并于2009年1月发布。比特币通常被称为第一个加密货币,尽管之前已经存在一些系统。更准确地说,比特币是第一个去中心化的数字货币。[14]
中本聪于2009年1月3日挖掘了第一个区块,奖励为50个比特币。九天后,他将10个BTC发送给Hal Finney,这是有史以来第一笔比特币交易。Finney在比特币软件发布当天下载了该软件,并收到了来自中本聪的10个比特币。其他早期支持者包括比特币前身b-money的创建者魏戴,以及比特币前身bit gold的创建者尼克·萨博。[13]
在早期,据估计中本聪挖掘了100万个比特币。在完全退出比特币相关事务之前,中本聪在某种意义上将控制权交给了开发者加文·安德烈森,后者随后成为比特币基金会的首席开发者,该基金会是“无政府主义”比特币社区最接近官方公众形象的组织。
2010年5月22日,比特币的价格仍然低于0.01美元,并且基于比特币的开源代码,其他加密货币开始在2011年出现。
2013年3月,一个技术故障导致区块链分叉,网络的一半将区块添加到链的一个版本中,另一半添加到另一个版本中。在六个小时内,两个比特币网络同时运行,每个网络都有自己的交易历史版本。
核心开发者呼吁暂时停止交易,引发了大幅抛售。当网络的大部分降级到比特币软件的0.7版本时,恢复了正常运行。
2013年,一些主流网站开始接受比特币。WordPress于2012年11月开始,随后是OkCupid于2013年4月,TigerDirect和Overstock.com于2014年1月,Expedia于2014年6月,Newegg和戴尔于2014年7月,以及微软于2014年12月。非营利组织电子前沿基金会于2011年1月开始接受比特币,于2011年6月停止接受,并于2013年5月再次开始接受。[10]
2013年5月,美国国土安全部查封了Mt. Gox交易所的资产。美国联邦调查局(FBI)于2013年10月关闭了丝绸之路网站。
2013年10月,中国互联网巨头百度允许网站安全服务的客户使用比特币支付。2013年11月,总部位于中国的比特币交易所BTC China超过了总部位于日本的Mt. Gox和总部位于欧洲的Bitstamp,成为交易量最大的比特币交易交易所。
2013年11月19日,在美国参议院委员会听取联邦调查局关于虚拟货币是合法的金融服务的证词后,Mt. Gox交易所的比特币价值飙升至900美元的峰值。同一天,一个比特币在中国的交易价格超过人民币¥6780(1,100美元)。2013年12月5日,中国人民银行禁止中国金融机构使用比特币。公告发布后,比特币的价值下跌,百度不再接受比特币用于某些服务。至少从2009年起,在中国使用任何虚拟货币购买现实世界的商品都是非法的。[20]
第一台比特币ATM于2013年10月安装在加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华。
2013年11月,比特币存量约为1200万枚,新的价格使比特币的市值至少达到72亿美元。到2013年11月23日,比特币的总市值首次超过100亿美元。
2013年12月,到年底,比特币在10月至12月期间经历了近10倍的价格增长。10月初,BTC的交易价格为125美元,之后达到1160美元的峰值。到12月18日,价格再次暴跌至380美元。[15]
在美国,2014年1月,两名男子因涉嫌使用比特币洗钱而被捕;其中一人是现已倒闭的比特币交易所BitInstant的负责人兼比特币基金会副主席查理·史莱姆。据称,史莱姆允许另一名被捕者购买大量比特币,用于黑市网站。
2014 年 2 月初,最大的比特币交易所之一 Mt. Gox 以技术问题为由暂停提款。当时,这家总部位于东京的加密货币交易所是市场上最大的交易所,交易量约占比特币总供应量的 70%。自 2010 年成立以来,Mt. Gox 一直是众多黑客攻击的受害者,但一直存活下来。[19]
到本月底,Mt. Gox 在日本申请破产保护,此前有报道称 850,000 枚比特币被盗。在申请破产保护的几个月前,由于用户在提取资金方面遇到困难,Mt. Gox 的受欢迎程度有所下降,导致比特币价格下跌约 20%,从一周内大部分时间的 850 美元跌至 680 美元左右。
2014 年 6 月 18 日,宣布比特币支付服务提供商 BitPay 将成为圣彼得堡碗的新赞助商,为期两年,更名为比特币圣彼得堡碗。比特币将被接受用于比赛的门票和特许销售,作为赞助的一部分,赞助本身也是使用 Bitcoin 支付的。
在 Mt. Gox 倒闭不到一年后,总部位于英国的交易所 Bitstamp 宣布,他们的交易所将下线,同时他们调查一起黑客攻击事件,导致约 19,000 枚比特币(当时相当于约 500 万美元)从他们的热钱包中被盗。该交易所下线了几天,人们猜测客户已经损失了资金。Bitstamp 在增加安全措施并向客户保证他们的账户余额不会受到影响后,于 1 月 9 日恢复交易。[16]
比特币交易服务 Coinbase 于 2015 年 1 月 26 日在美国 25 个州推出了首个受监管的比特币交易所。在宣布时,首席执行官 Brian Armstrong 表示,Coinbase 计划在 2015 年底前扩展到 30 个国家。纽约州金融服务部主管 Benjamin M. Lawsky 的一位发言人表示,Coinbase 在纽约州无证经营。Lawsky 负责开发所谓的“BitLicense”,公司需要获得该许可证才能在纽约合法运营。
2015 年 8 月,巴克莱银行 宣布他们将成为英国第一家开始接受比特币的高街银行,并计划方便用户在其系统之外使用加密货币进行慈善捐款。他们于 2016 年 4 月与移动支付初创公司 Circle Internet Financial 合作。
一个主要的比特币交易所 Bitfinex 遭到黑客攻击,2016 年被盗近 120,000 个 BTC(约 6000 万美元)。[21]
2013 年 4 月,比特币经历了今年的第一次牛市,于 2013 年 4 月 10 日上涨至 260 美元。然后在接下来的两天内价格暴跌至 45 美元。
自 2009 年创建以来,比特币的价格经历了五个显著的峰值。2017 年 3 月 2 日,1 个比特币的价格首次超过了 1 盎司黄金的现货价格。 2021 年 4 月 14 日,在比特币价格创下 64,863.10 美元的历史新高后,其市值突破了 1 万亿美元大关。[30]
2022 年 6 月,比特币跌至 19 个月以来的低点 17,708.62 美元,截至 2022 年 10 月,由于横盘交易,它难以维持在 20,000 美元以上的水平。[31]
随着市场准备发布美国零售销售数据,比特币升至 2022 年 9 月以来的最高水平。它于 2023 年 1 月 19 日突破了 21,400 美元的关键阻力位,在此过程中创下了新的数月高位。[34]
区块链 是一个记录比特币交易的公共账本。一种新颖的解决方案在没有任何可信中央机构的情况下实现了这一点:区块链的维护由运行比特币软件的通信网络节点执行。
交易的形式为付款人 X 向收款人 Z 发送 Y 个比特币,并使用现成的软件应用程序广播到该网络。网络节点可以验证交易,将它们添加到其账本副本中,然后将这些账本添加广播到其他节点。
区块链是一个分布式数据库——为了实现对任何和每个比特币(数量)的所有权链的独立验证,每个网络节点都存储其区块链副本。[24]
大约每小时六次,会创建一个新的已接受交易组(一个区块),将其添加到区块链中,并快速发布到所有节点。
这使得比特币软件能够确定何时花费了特定的比特币金额,这对于在没有中央监督的环境中防止双重支付是必要的。
传统的账本记录了实际票据或期票的转移,这些票据或期票独立于账本存在,而区块链是比特币可以以交易的未花费输出形式存在的唯一场所。[4]
有效的交易必须具有一个或多个输入。 每个输入必须是先前交易的未花费输出。 交易必须带有每个输入所有者的数字签名。 多个输入的使用对应于现金交易中使用多个硬币。
交易也可以有多个输出,允许一次进行多次支付。 交易输出可以指定为任意倍数的聪。 与现金交易一样,输入总和(用于支付的硬币)可以超过预期支付总和。 在这种情况下,将使用额外的输出,将零钱返还给付款人。 交易输出中未计算的任何输入聪将成为交易费用。[25]
支付交易手续费是可选的。矿工可以选择处理哪些交易,并优先处理支付较高费用的交易。费用基于生成的交易的存储大小,而存储大小又取决于用于创建交易的输入数量。此外,较旧的未花费输入具有更高的优先级。[25]
比特币系统的记账单位是比特币。截至2014年,代表比特币的符号是 BTC、XBT,以及用作替代单位的小额比特币,如毫比特币 (mBTC)、微比特币 (µBTC,有时称为 bit) 和聪。聪以比特币的创造者命名,是比特币的最小单位,代表 0.00000001 比特币,即一亿分之一比特币。
一个毫比特币等于 0.001 比特币,即千分之一比特币。一个微比特币等于 0.000001 比特币,即百万分之一比特币。
2015 年 10 月,向 Unicode 联盟提交了一项提案,要求为该符号添加一个代码点。截至 2016 年 11 月,它正在筹备中,将在货币符号块中的位置 20BF (₿)。[20]
比特币的产生是作为一种奖励,奖励那些通过提供计算能力来验证和记录比特币交易到区块链上的用户。这种活动被称为“挖矿”,成功的矿工会获得交易费用和新创建的比特币。[26]
挖矿是一种记录服务。矿工通过重复验证并将新广播的交易收集到一个新的交易组(称为区块)中,来保持区块链的一致性、完整性和不可更改性。每个区块包含前一个区块的加密哈希值,使用SHA-256哈希算法,将其链接到前一个区块,从而使区块链得名。[24]
为了被网络的其余部分接受,一个新的区块必须包含工作量证明。工作量证明要求矿工找到一个称为nonce的数字,使得当区块内容与nonce一起哈希时,结果在数值上小于网络的难度目标。
这种证明很容易被网络中的任何节点验证,但生成起来非常耗时,因为对于安全的加密哈希,矿工必须尝试许多不同的nonce值(通常测试值的序列是0, 1, 2, 3,...:第8章)才能达到难度目标。[9]
每2016个区块(大约14天),难度目标会根据网络最近的表现进行调整,以保持新区块之间的平均时间为十分钟。通过这种方式,系统会自动适应网络上的总挖矿能力。
在2014年3月1日至2015年3月1日期间,矿工在创建新区块之前必须尝试的平均nonce数量从16.4 quintillions增加到200.5 quintillions。
工作量证明系统与区块的链接相结合,使得修改区块链极其困难,因为攻击者必须修改所有后续区块才能使一个区块的修改被接受。由于新的区块一直在被挖掘,修改区块的难度会不断增加,并且后续区块的数量(也称为给定区块的确认)也会增加。
截至2021年9月中旬,在2020年减半之后,比特币挖矿奖励上限为6.25 BTC,按今天的比特币价格计算,约为299,200美元。[17]
矿工加入[挖矿池](mining pools)已变得很普遍,这些矿池结合其成员的计算资源,以提高生成新区块的频率。然后,每个区块的奖励在成员之间按比例分配,从而为每个矿工创造更可预测的收入流,而不必改变他们的长期平均收入,尽管可能会收取服务费。
挖矿的竞争性导致使用了越来越专业的技术。最高效的挖矿硬件使用定制设计的[专用集成电路](application-specific integrated circuits),其性能优于通用CPU,同时功耗更低。截至2015年,即使是矿池的成员,不使用专用硬件的矿工也不太可能赚取足够的钱来支付其工作中所用电力的成本。
2013年,马克·吉梅因估计电力使用量约为40.9兆瓦(每天982兆瓦时)。2014年,哈斯·麦库克估计为80.7兆瓦(80,666千瓦)。截至2015年,《经济学人》估计,即使所有矿工都使用现代设施,总耗电量也将达到166.7兆瓦(每年1.46太瓦时)。
记者马特·奥布莱恩认为,比特币是否降低了交易成本并不明显,因为这些成本已转化为污染成本,他将其描述为“对其他所有人的环境溢出,或者经济学家所说的负外部性”。[27]
为了降低成本,比特币矿工已经在冰岛等地设立矿场,那里的地热能源价格低廉,而且可以免费获得北极的冷空气。众所周知,中国的比特币矿工使用西藏的水力发电来降低电力成本。还有一些绿色能源或可再生能源项目,用于为矿机供电,以减少对碳氢化合物能源的完全依赖。
关于比特币是否正在减少大多数地区的电力供应,已经有很多讨论,但研究表明,事实并非如此,因为大多数银行运营消耗的能源超过了比特币的能源需求。在2017年12月比特币泡沫(价格升至历史最高点20089美元)之后,2018年1月发布了一份出版物。它消耗了全球约0.25%的能源供应。[10][15]
钱包存储交易比特币所需的信息。虽然钱包通常被描述为持有或存储比特币的地方,但由于系统的性质,比特币与区块链交易账本是不可分割的。[28]
描述钱包的更好方式是“存储您比特币持有量的数字凭证”,并允许您访问(和花费)它们。比特币使用公钥密码学,其中生成两个加密密钥,一个公钥和一个私钥。最基本的是,钱包是这些密钥的集合。
钱包有几种类型。软件钱包连接到网络,除了持有证明所有权的凭证外,还允许花费比特币。软件钱包可以进一步分为两类:完整客户端和轻量级客户端。
除了软件钱包之外,称为在线钱包的互联网服务提供类似的功能,但可能更易于使用。在这种情况下,访问资金的凭证存储在在线钱包提供商处,而不是在用户的硬件上。因此,用户必须完全信任钱包提供商。恶意提供商或服务器安全漏洞可能会导致委托的比特币被盗。2011 年的 Mt. Gox 发生过此类安全漏洞的一个例子。[27]
离线消费比特币所需的凭证保存在物理钱包中。一些示例仅包含纸质打印件,而另一些示例包括在金属上印有这些凭证的新奇硬币。硬件钱包是另一种钱包,它允许交易,同时保持凭证离线。
通常建议比特币投资者购买硬件钱包,因为它们是安全存储比特币的最安全钱包。查找许多流行的硬件钱包,如 Ledger、Trezor 和 Keepkey。[6]
第一个钱包程序由 Satoshi Nakamoto 于 2009 年发布,作为开源代码。有时被称为“Satoshi 客户端”,这也称为参考客户端,因为它用于定义比特币协议并充当其他实现的标准。在 0.5 版本中,客户端从 wxWidgets 用户界面工具包转移到 Qt,整个捆绑包被称为 Bitcoin-Qt。在发布 0.9 版本后,该软件包被重命名为 Bitcoin Core,以区别于网络。今天,存在 Bitcoin Core 的其他分支 ,如 Bitcoin XT、Bitcoin Classic、Bitcoin Unlimited 和 Bitcoin 2。
比特币的所有权意味着用户可以花费与特定地址关联的比特币。为此,付款人必须使用相应的私钥对交易进行数字签名。如果不知道私钥,交易就无法签名,比特币也无法花费。网络使用公钥验证签名。
如果私钥丢失,比特币网络将不承认任何其他所有权证明;这些币将无法使用,因此实际上已经丢失。例如,在2013年,一位用户声称丢失了7500个比特币,当时价值750万美元,因为他不小心丢弃了一个包含其私钥的硬盘驱动器。通过创建帐户时保存的种子短语,可以恢复丢失的私钥。
比特币的创建者中本聪将其设计为不需要中央机构。根据学术机构Mercatus Center、美国财政部、路透社、《华盛顿邮报》、《每日先驱报》、《纽约客》等来源,比特币是去中心化的。
在IEEE Security & Privacy杂志上发表的一篇文章中也存在少数意见,认为“与广泛的看法相反,按照今天的部署和实施方式,它并不是真正的去中心化”。
比特币是开源软件,最初由中本聪领导。中本聪于 2010 年退出,并将网络警报密钥交给了加文·安德烈森。安德烈森表示,他随后试图分散控制权,他说:“一旦中本聪退后并将项目交到我的肩上,我做的第一件事就是尝试分散它。所以,如果我被公共汽车撞了,很明显这个项目会继续下去。”
这为围绕比特币未来发展道路的争议留下了机会。比特币协议的参考实现,称为比特币核心,获得了竞争版本,这些版本旨在解决各种治理和区块大小的辩论;替代方案称为比特币 XT、比特币 Classic 和 Bitcoin Unlimited。
比特币是假名的,这意味着资金不与现实世界的实体相关联,而是与比特币地址相关联。比特币地址的所有者不会被明确识别,但区块链上的所有交易都是公开的。
此外,交易可以通过“使用习惯”(例如,花费来自多个输入的币的交易表明这些输入可能具有共同的所有者)以及将公共交易数据与某些地址所有者的已知信息进行比对,从而与个人和公司联系起来。此外,比特币交易所(比特币在此处交易为传统货币)可能需要依法收集个人信息。
为了提高财务隐私,可以为每笔交易生成一个新的比特币地址。例如,分层确定性钱包为每笔交易从单个种子生成伪随机“滚动地址”,同时只需要记住一个密码即可恢复所有相应的私钥。此外,“混合”和 CoinJoin 服务聚合多个用户的币并将它们输出到新的地址以提高隐私。
斯坦福大学和康考迪亚大学的研究人员也表明,比特币交易所和其他实体可以使用零知识证明来证明资产、负债和偿付能力,而无需透露其地址。
据 Dan Blystone 称,“最终,比特币既像现金,也像信用卡。”
钱包和类似软件在技术上将所有比特币视为等价物,从而建立了基本的同质性。研究人员指出,每个比特币的历史记录都注册并公开在区块链账本中,并且一些用户可能拒绝接受来自有争议交易的比特币,这将损害比特币的同质性。
Zerocoin和Dark Wallet等项目旨在解决这些隐私和同质性问题。
从创世区块启动时,减半事件就被编码到区块链协议中,前提是该网络是基于PoW的。
从根本上说,这个重复发生的事件只在两行代码中指定,其中一行说明何时发生减半,另一行说明所涉及的区块链何时应该停止减半。
比特币奖励每210,000个区块减半。例如,2009年区块奖励为50个新比特币。第一次比特币减半发生在2012年11月。下一次减半发生在2016年7月,随后一次发生在2020年5月。
每次发生新的减半时,奖励金额都会减半。例如,在第一次减半后,比特币挖矿的奖励从每个区块50个BTC降至25个BTC。[40][42] 2020年5月11日,发生了第三次减半,使每个区块发现的奖励降至6.25个比特币。[40]
2012年11月28日,首次比特币减半将区块奖励从50 BTC减少到25 BTC。减半前一年,人们对比特币产生了浓厚的兴趣,并且从2011年11月开始出现上升趋势。这在历史上被称为“减半前上升趋势”,并且成为比特币减半前观察到的模式。[42]
第二次比特币减半于2016年7月9日发生,区块奖励进一步从25 BTC减少到12.5 BTC。比特币价格从2016年4月的约417美元上涨了约55%,到2016年7月达到约650美元。到2017年1月,价格又上涨了约40%,达到920美元[42]。
第三次比特币减半发生在2020年5月11日。在这次减半中,区块奖励从12.5 BTC减少到6.25 BTC。2020年3月,比特币价格约为5,300美元,在减半日前的几个月几乎翻了一番,达到9,600美元。减半后,比特币的价格继续上涨,到2020年底达到30,000美元,2021年1月接近42,000美元。[42]
在2024年4月之前,已经发生过三次减半:
"上次减半,四年后,价格是八千美元。今天,它是64,000美元。说出任何其他在四年周期内表现如此出色的资产。产品的数字版本总是比模拟版本更大更有价值。因此,有一天比特币会比黄金更有价值。"
Gnosis Pay首席执行官Marcos Nunes说:
"越来越清楚的是,比特币和数字资产为用户提供的不仅仅是简单的‘用加密货币支付’。相反,这些资产是全球数百万生活在经济动荡和恶性通货膨胀国家的人们的生命线。"
Aptos Labs的联合创始人兼首席执行官Mo Shaikh告诉Cointelegraph:
"比特币减半突显了全球对Web3的爆炸性兴趣。在Aptos生态系统内外,我们看到了DeFi、游戏和娱乐领域数百万甚至数十亿人的近乎网络规模的实用潜力。"
由于减半过程,预计最后一个比特币将在2140年左右被挖出,届时奖励将减少到0.00000001或一个聪,即比特币可能的最小面额。在最后一次减半之后,矿工将不再获得新的BTC区块奖励,而是将完全依赖交易费用来验证区块.[36]
比特币的法律地位因国家/地区而异,并且在许多国家/地区仍未明确或正在变化。虽然一些国家/地区已明确允许其使用和交易,但另一些国家/地区已禁止或限制它。
同样,各个政府机构、部门和法院对比特币的分类也不同。适用于比特币的法规和禁令可能适用于类似的加密货币系统。
2025年3月,特朗普总统签署了一项行政命令,建立战略比特币储备,利用美国财政部持有的没收比特币资产。