1.比特幣概況

區(qū)塊鏈技術(shù)的首次也是最著名的應(yīng)用是比特幣(BitCoin)，一個在2009年1月初正式上線運(yùn)行的去中心化數(shù)字貨幣應(yīng)用，他的創(chuàng)始人叫中本聰，但目前大家并不知道此人的真實(shí)身份。比特幣不同于現(xiàn)代國家發(fā)行的貨幣，它由分布式網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)學(xué)計(jì)算產(chǎn)生，總量恒定(2100萬個，發(fā)行規(guī)律約為每四年減半)，所有交易由全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共同記賬確保其不可篡改，依靠密碼學(xué)保障網(wǎng)絡(luò)安全，賬戶具有匿名性，軟件的代碼開源，更新與發(fā)展依靠網(wǎng)民社區(qū)自治。

2.前比特幣時代

雖然區(qū)塊鏈技術(shù)的開端一般只追溯到2008年中本聰發(fā)表的《比特幣：一個點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》創(chuàng)世論文，但是，區(qū)塊鏈技術(shù)并非突然橫空出世，而只是在前人不斷艱難探索的基礎(chǔ)上的集大成者。包括：經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，如，哈耶克的《貨幣的非國家化》，凱恩斯的無客觀本位貨幣與購買力理論，弗里德曼的自動化系統(tǒng)取代中央銀行設(shè)想;博弈論，特別是2005年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主之一的托馬斯·謝林的“共同知識(Common Knowledge)”概念;會計(jì)學(xué)領(lǐng)域，由IanGrigg在2005年提出的“三重記賬法(TripleEntryAccounting)”;在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，BT和eMule等P2P文件共享與傳輸技術(shù)，伯克利開放式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(BONIC)的折疊蛋白質(zhì)(Folding@home)和尋找外星人(SETI@home)等網(wǎng)格計(jì)算項(xiàng)目，原本用于檢測垃圾郵件的“可復(fù)用工作量證明(RPOW)”方法;密碼學(xué)方面，非對稱橢圓曲線加密算法、哈希散列函數(shù)(Hash)、Schnorr數(shù)字簽名算法、以及Merkle Tree等具體方法的成熟與廣泛運(yùn)用，為比特幣區(qū)塊鏈的誕生提供了必要條件。此外，最為重要的是各界人士特別是“密碼朋克”們從20世紀(jì)80年代以來不斷的嘗試，其中最為有名的包括e-gold(始于1995年，如今卻遺憾的早已被傳銷玩壞了)、早期的Ripple支付和結(jié)算網(wǎng)絡(luò)(始于2004年)、1990年大衛(wèi)·喬姆(David Chaum)提出的Ecash(注重隱私安全的密碼學(xué)網(wǎng)絡(luò)支付系統(tǒng))、1998年密碼學(xué)家戴偉(Wei Dai)提出的B-money(被認(rèn)為是比特幣的精神先導(dǎo))、2005年尼克·薩博(Nick Szabo)提出的Bitgold(非常類似于比特幣的系統(tǒng)，但薩博不擅長編程，而后來的中本聰則編程實(shí)現(xiàn)了比特幣)。

3.比特幣熱潮

隨著系統(tǒng)本身的完善和相關(guān)知識不斷普及，比特幣的知名度從極客圈慢慢向普通人群蔓延。最重要的是，當(dāng)2010年5月22日，一位程序員用一萬個比特幣向商家購買了價值25美元的兩塊披薩之后，比特幣擁有了“價值”。之后，便有了更多的比特幣支付案例，包括使用比特幣進(jìn)行捐款(如在銀行渠道無法使用的情況下，向“維基解密”和斯諾登的捐款)。

由于市場有需求，比特幣交易網(wǎng)站、比特幣ATM機(jī)、比特幣信用卡等開始出現(xiàn)，在2013年，塞浦路斯經(jīng)濟(jì)危機(jī)等全球性事件將比特幣的價格在短時間內(nèi)不斷推向高峰，最高時達(dá)1200美元。由于有利可圖，計(jì)算生產(chǎn)比特幣也就是俗稱“挖礦”的方式從個人電腦CPU過渡到GPU顯卡挖礦(因?yàn)轱@卡更擅長做大量的重復(fù)性計(jì)算)，然后有人研發(fā)了專業(yè)“礦機(jī)”，從FPGA到ASCI礦機(jī)，從55、40、28到14納米，工藝細(xì)節(jié)也在不斷改良，還有人建立了專門的“礦場”(在電力相對便宜的西部地區(qū))。

比特幣的生產(chǎn)過程就是基于隨機(jī)數(shù)計(jì)算出一個區(qū)塊，如果該區(qū)塊的哈希值比當(dāng)前難度值小且與當(dāng)前難度值最接近，則該區(qū)塊就會被公認(rèn)為是鏈上的下一個區(qū)塊，由于該區(qū)塊生產(chǎn)過程中也包含了一段時間內(nèi)全網(wǎng)的比特幣交易，所以“挖礦”也被視為是爭搶記賬權(quán)，而作為記賬的獎勵，“礦工”將獲得網(wǎng)絡(luò)自動發(fā)放的比特幣獎勵和被打包交易的轉(zhuǎn)賬費(fèi)。

由于全網(wǎng)算力的不斷提升，普通的單臺礦機(jī)已經(jīng)很難“挖”到比特幣，于是出現(xiàn)了“礦池”，通過協(xié)議將分散的算力接入一起計(jì)算，最后“挖”到的比特幣按照貢獻(xiàn)大小比例分配，礦池的運(yùn)營和收益分配方式包括pplns、pps、dgm、slush等。

4.山寨幣和競爭幣

因?yàn)楸忍貛诺脑创a是公開的，所以當(dāng)它變得很值錢的時候，就有一些人fork了它的代碼，改動幾個參數(shù)，造出了“山寨幣”。山寨幣往往成為了不良商人詐騙、傳銷的工具，山寨幣創(chuàng)造者往往通過宣傳包裝，吸引無知群眾購買，然后在較高價格砸盤套現(xiàn)跑路。

當(dāng)然也有一些fork了比特幣代碼的人做了有益的技術(shù)探索和創(chuàng)新，我們常常稱這一類衍生品為“競爭幣”：萊特幣(LiteCoin)針對比特幣挖礦已經(jīng)被礦機(jī)、礦池壟斷了算力，試圖用scypt算法(內(nèi)存難度的)代替比特幣采用的sha256算法，以抵抗礦機(jī)，試圖使密碼學(xué)貨幣保持去中心化(雖然在一年多之后萊特幣礦機(jī)依然被發(fā)明出來，但萊特幣的嘗試是值得肯定的，因而市場是有“比特是金、萊特是銀”的說法);域名幣(NameCoin)，針對有人認(rèn)為比特幣“沒有用”的質(zhì)疑，域名幣網(wǎng)絡(luò)提供了分布式域名解析系統(tǒng)，它的專用域名是.bit，該域名管理不是由傳統(tǒng)的DNS服務(wù)器提供服務(wù)，而是分布在區(qū)塊鏈上，有利于保障言論自由和隱私(2015年，域名幣拓展區(qū)塊鏈服務(wù)到身份認(rèn)證領(lǐng)域);質(zhì)數(shù)幣(PrimeCoin)，針對很多人對比特幣挖礦是浪費(fèi)能源的詬病，質(zhì)數(shù)幣將挖礦過程改造為尋找質(zhì)數(shù)(素?cái)?shù))，成為BONIC那樣的科學(xué)計(jì)算，而且也讓提供算力資源的賬戶有數(shù)字貨幣的回報;獵人幣(HunterCoin)是第一次試圖通過玩游戲的方式來挖礦，這個游戲就是獵人在地圖上尋找金幣，它的目的是通過無法被機(jī)器替代的人玩游戲的行為，以此解決比特幣“算力壟斷”和“沒有用”兩個問題(但是很可惜，沒多久，游戲外掛就被發(fā)明了);暗黑幣(DarkCoin)將密碼學(xué)用到極致，混合采用了11種加密算法，試圖通過復(fù)雜的挖礦算法破解“算力壟斷”難題。

有些人認(rèn)為，是POW(Proof Of Work，工作量證明機(jī)制)導(dǎo)致了比特幣的一些問題，特別是浪費(fèi)能源的問題，于是開始嘗試POS(Proof of Stake，權(quán)益證明機(jī)制)，未來幣(Nextcoin)是最早采用POS機(jī)制的數(shù)字貨幣;再后來，點(diǎn)點(diǎn)幣(PPCoin)采用了POW與POS相結(jié)合的方式，試圖使區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)兼具節(jié)能和安全兩種特性。此外，在POS基礎(chǔ)上還發(fā)展出了DPOS(股份授權(quán)證明機(jī)制)機(jī)制，類似于現(xiàn)實(shí)中的議會制度，只能由選舉產(chǎn)生的代表節(jié)點(diǎn)進(jìn)行記賬。

5.亂象與發(fā)展

比特幣及其它數(shù)字貨幣在發(fā)展過程中，因?yàn)樯婕暗浇疱X，難免催生出很多的亂象：各種拙劣的、沒有技術(shù)含量的騙局層出不窮(傳銷與詐騙);用戶的錢包秘鑰文件被木馬盜走;交易所倒閉(曾經(jīng)全球最大的比特幣交易所MT.GOX于2014年初宣布破產(chǎn))、跑路(注冊地為中國香港的GBL交易所的管理層攜款潛逃)、偽造交易記錄、挪用用戶資金;為了逐利，有人用公有設(shè)備挖礦(哈佛大學(xué)研究員用超級計(jì)算機(jī)挖礦、bitcointalk論壇上某地方政府機(jī)房承建商咨詢?nèi)绾巫鲆粋€外表是電腦實(shí)際是礦機(jī)的方案);交易市場也開發(fā)出了杠桿、期貨等各種金融新玩法，利用人性挖掘利益;由于比特幣的匿名性、全球流動特點(diǎn)，一些網(wǎng)上博彩網(wǎng)站使用比特幣作為籌碼，也成為了洗錢的渠道(由于比特幣其實(shí)也具有可追蹤溯源的特性，居然也有商家提供“洗幣”服務(wù)，如很多樁大額被盜的比特幣都流往BitcoinFog進(jìn)行混幣，近來的Zcash則是一款號稱依靠“零知識證明”實(shí)現(xiàn)真正隱私保護(hù)的數(shù)字貨幣)，在臭名昭著的“絲綢之路(SilkRoad)”網(wǎng)站上，曾有大量的比特幣用于購買毒品、槍支、信用卡及個人信息等非法物品，由于“絲綢之路”網(wǎng)站采用了“洋蔥網(wǎng)絡(luò)(tor)”和PGP加密，無法被當(dāng)局管制，直到2013年底，F(xiàn)BI才抓獲了其經(jīng)營者，將該網(wǎng)站關(guān)閉(之后還曾一度短暫出現(xiàn)過“SilkRoad2.0”，近來也出現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈的去中心化交易市場項(xiàng)目，比如ZeroNet)。

固然是利益作祟，才導(dǎo)致比特幣的世界亂象重生，但是，也恰是有經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動，才使比特幣技術(shù)破解了“拜占庭將軍難題”，使得陌生人之間的信任和全網(wǎng)共識成為可能。所以，技術(shù)的問題還是要靠技術(shù)解決。為了解決資金的安全性問題，布道者提倡大額比特幣存自己的節(jié)點(diǎn)錢包里，而不是實(shí)際上中心化的交易所或“云錢包”中，推薦大額錢包的文件冷備份，普及離線簽名技術(shù)，因此有了“冷錢包”和“熱錢包”之說，進(jìn)而衍生了“硬件錢包”和“腦錢包”。

比特幣作為一款軟件，面臨最大的挑戰(zhàn)，其實(shí)也是來自自身的技術(shù)方面：2010年8月，有人利用大整數(shù)溢出漏洞“挖”出了1844億個比特幣，開發(fā)人員迅速升級軟件并啟動硬分叉，化解了危機(jī);2013年3月，由于0.8版與0.7版共識機(jī)制不兼容，導(dǎo)致比特幣網(wǎng)絡(luò)分叉，后經(jīng)社區(qū)在幾個小時內(nèi)協(xié)商一致，礦池統(tǒng)一暫時退回0.7版，解決了問題。作為一個市值億萬的網(wǎng)絡(luò)，每天都在經(jīng)受著DDos等各種攻擊，各路黑客高手無不想破解它，但是近八年來卻僅僅只有這兩次重大的技術(shù)事故，且都能迅速解決，足見區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全性。