在金融危機下誕生！全球第一款加密貨幣「比特幣」是什麼？

在金融危機下誕生，比特幣（Bitcoin）揭開去中心化序幕

比特幣（Bitcoin）是全世界第一款、也是最知名的加密貨幣，它的誕生，改變了世界對於金融、資產的想像，究竟什麼是比特幣？背後又有哪些故事？

2008年，從美國而起的次級房貸危機波及全球，導致全球市場及金融機構，紛紛出現流動性危機。民眾信任的眾多銀行陷入破產窘境，導致全球政府，不得不使用納稅人的錢去拯救這些銀行。

銀行的垮台，顯示了中心化金融機構、以及建立在其公信力上的金融體系的脆弱性。

同年，匿名人物「中本聰（Satoshi Nakamoto）」在發表的論文《比特幣：一個點對點的電子現金系統》中，提出的 去中心化數位貨幣及支付系統， 此篇論文後來也被稱為《比特幣白皮書》。

這份白皮書提到，去中心化金融才具有對抗金融危機這類事件的能力，因此， 比特幣也被視為2008年金融危機的產物，是對全球金融市場高度仰賴中間人的反動。

中本聰一開始的設計中，是希望比特幣能取代傳統貨幣，最終能成為全球通用的法幣。

在他的設計中，只要礦工幫忙把交易打包、記帳到比特幣區塊鏈上，即能獲得比特幣作為記帳獎勵。比特幣的總量有限，總共只有2100萬顆，因為其稀有性，也被稱為「數位黃金」，每顆比特幣最小可被分成1億個單位（小數點後八位），這個最小單位也被稱為1聰（1 satoshi）。

為了避免通貨膨脹，中本聰將比特幣網路的「區塊獎勵」，設計為在每生成21萬個區塊後會減半 。在2009年，每個區塊生成的區塊獎勵為50顆比特幣；在2020年5月，比特幣迎來了第三次減半，目前每個區塊的獎勵為6.25顆比特幣。

依目前平均每10分鐘可生成一個區塊的速度，預計每四年會減半一次，下一次區塊獎勵減半，預計會在2024年發生，屆時區塊獎勵將降至3.125顆比特幣。

由於區塊獎勵每四年就會減半的設計，讓比特幣具有通貨緊縮的性質，依目前的出塊速度計算，預計在2140年，全部的比特幣將被開採完畢。

組成比特幣的三大元素

在進到更深度的討論前，可以先釐清，整個比特幣技術是由下面三個元素構成的：

1. 比特幣網路（Bitcoin） ：支撐整個支付系統的的點對點（P2P，Peer-to-Peer）交易網路及技術，在英文書寫中，多以大寫開頭的Bitcoin表示。利用密碼學及分散式帳本技術，建立一個完全點對點、無需經由第三方機構，即可達到安全、不可篡改、且可驗證的交易網絡。

2. 比特幣（bitcoin）： 比特幣網路的原生加密貨幣，在英文書寫中，多以小寫開頭的bitcoin表示；若以資產市場視角討論比特幣，則多用縮寫BTC表示，可以將比特幣理解為網路世界的「數位現金」。

3. 比特幣區塊鏈（Bitcoin Blockcain）： 比特幣網路的公開分散式帳本，在比特幣網路上的交易完成後，交易會被記錄到公開分散式帳本比特幣區塊鏈上。

比特幣是一個完全公開的系統，任何能連上網的裝置及區域，都能不受限制的使用該系統；同時該系統是完全開源的，任何人都能查看及分享建立Bitcoin的程式碼。

在實體世界買賣物品採用現金交易時，現金並不會透過第三方機構再送到賣方手上，而是直接透過以物易物的方式「交換」雙方的資源，且現金交易有高度匿名性。

比特幣網路試圖在網路世界中，重現這種實體世界「點對點（P2P）」的交易方式。但與實體現金交易不同的是，架設於網路世界中的比特幣，能跨越國界、24小時不間斷的交易；另外比特幣的發行則是透過已經寫好的數學機制設定，因此能擺脫國家或銀行單位的介入及操控，也不受市場價格及市場景氣好壞的影響。

中本聰沒有發明「區塊鏈」？比特幣網路背後兩大核心技術

比特幣網路背後的兩大核心技術，為「密碼學」及「分散式帳本」，透過這兩項技術，可讓比特幣網路達到 去中心化、匿名、安全、不可篡改、可驗證 等特性。

核心技術一：密碼學

在舊有的金融體系中，若要在網路上完成交易，交易雙方必須透過一個可信任的第三方機構，其中一方將資金轉入第三方後、再由第三方轉給收受方，如同現在的網路銀行、電子支付，都是用這套模式轉帳。

但在比特幣網路的世界中，則是 透過密碼學加密參與交易雙方的真實帳戶， 讓這些交易在匿名的狀態下，仍可驗證交易雙方帳戶存在、資金金額、交易時間、交易有發生且僅發生一次。達到即使無可信任的第三方機構（銀行、政府）從中介入，仍能保障交易安全、讓資金有效移轉的目的。

核心技術二：分散式帳本

在舊有的金融體系中，雙方若透過網路交易，這筆交易通常會由第三方機構來紀錄。但在比特幣網路的設計上，第三方機構並不存在，要由誰來進行這筆交易紀錄呢？

答案是： 大家一起紀錄。

比特幣網路採用分散式帳本（Distributed Ledger Technology）技術維護交易紀錄，比特幣網路透過全球願意運行比特幣密碼學運算程式的電腦，協助將網路上的每一筆比特幣交易資料加密，並將交易紀錄記在公開的帳本上。

這些電腦稱為「節點（node）」，這個公開的帳本在每個節點都具有相同的副本，當新的交易紀錄被記在其中一個帳本上時，其他節點也需要對交易進行驗證，並同步更新其帳本副本，這個同步的過程也被稱為「共識（Consensus）」。

在舊有的金融體系中，若交易由中心化機構掌管，交易紀錄被攻擊、篡改的可能性也相對高。藉由分散式帳本技術，若交易紀錄需被變更，需要由超過半數（51%）電腦驗證該交易紀錄是假交易紀錄，才有可能更動 ，因此分散式帳本具有「去中心化（Decentralized）」、「公開透明（Transparency）」、「不可篡改（Immutability）」、「可防範惡意攻擊」等特性。

這樣的分散式帳本技術在後來也被稱為「區塊鏈技術（Blockchain）」。 交易紀錄會依時間順序被統一記在「區塊（Block）」上，各個區塊連在一起形成「鏈（Chain）」。

更直觀地理解，可將 「區塊鏈」比擬為公開的帳本，每個「區塊」則為帳本內頁，帳本內頁會記載交易的資訊，包含交易時間戳記、交易金額、該筆交易序號、買賣雙方資料。

中本聰的比特幣網路被視為 第一個將分散式帳本構想，落實至技術層面的發明 ，但分散式帳本這項技術並不是中本聰所提出的，所以 中本聰嚴格來說並未發明「區塊鏈」。

記帳就送幣！如何「生產」比特幣？

前段提到，分散式帳本由區塊鏈上節點共同維護。為了提供誘因讓大家幫忙記帳，中本聰在比特幣區塊鏈上設計了獎勵機制，只要記帳者蒐集完被驗證的交易，並將這些交易打包、成功增加新的區塊到區塊鏈上（帳本內頁被成功加進帳本中），負責記這頁帳的人就可以得到「比特幣」作為獎勵， 這筆獎勵也被稱為「區塊獎勵（Block Reward）」，也是產生比特幣的唯一方式。

除了區塊獎勵外，這名記帳者也可拿到這頁帳本上，所紀錄的所有交易的手續費。由於比特幣區塊鏈的機制會獎勵記帳者，因此幫忙記帳的過程也被稱為「挖礦（Mining）」，幫忙記帳的人就被稱為「礦工（Miner）」。

但是要怎麼決定誰可以替帳本添加新的內頁（區塊）、得到區塊獎勵及手續費呢？

比特幣區塊鏈上，每個區塊都有個亂數流水號，這個流水號被稱作「雜湊值」（Hash，又稱哈希值），由64個數字和字母組合而成。舉例來說，比特幣#778,132區塊的流水號如下：「00000000000000000006c3fe9b1e46a04ee7298776ca165a24c39924ea64807b」。

這個亂數流水號，是礦工用電腦算力運算產生，且該亂數要滿足比特幣區塊鏈的特定數學規則（難度），才能用這個亂數作為新區塊的雜湊值。

用白話文解釋，可以想像這個特定規則為一個數學難題，比特幣在每個區塊產生前均會有新的數學難題產生，只要礦工搶先答對這個數學難題，就可以獲得該區塊的記帳權。

由於數學題目困難度高，連電腦都需要利用窮舉的方式產生答案。因此當電腦「運算能力」越強時，代表同樣時間能猜的次數更多、猜中數字的機率也會越高，才會出現許多專門聚集大量高運算能力電腦的「礦場」；一些個體礦工也會將他們的運算資源集中起來，這種形式則稱為「礦池（Pool）」。

這些礦場試圖藉由聚集運算能力，提高猜中數字、搶奪記帳權的機率，贏得區塊獎勵——比特幣。

理解完上述的原理後，可以用下面這個更精簡的方式記住比特幣：比特幣是給區塊鏈礦工，作交易紀錄的獎勵。

要怎麼擁有比特幣？

持有比特幣的方法有兩個，一是挖礦，二是直接購買流通的比特幣。

方法一：挖礦

在比特幣網路剛建立的初期，只要有一台性能還不錯的電腦，幾乎人人都可以挖礦。

但比特幣的程式編程，會隨著時間調整運算難度，當難度提高，對於運算能力需求也會提高，因此會需要更多能源消耗來完成解題。目前的主流方式，為企業或集團設點在電力便宜的國家，投資大型機房集中挖礦。

除了難度提高，區塊獎勵也不斷減半，現在個體戶若要自己投入挖礦，不但可能需要花費更多電費，同時也很難搶到記帳權，因此現在個體戶挖礦並不是個好主意。

方法二：購買

購買比特幣的管道通常可分為「場外交易購買」或「交易所購買」。

「場外交易」意思為不透過交易平台，由買賣雙方私下聯繫和交易。這種方法風險比較高，但好處是過程是去中心化的，除了鏈上紀錄，沒有其他地方能追蹤到你們的交易。

人們最常購買比特幣的管道為交易所，交易所的本質為「撮合交易」，可以貼近市場價格的方式購入比特幣。

另外也不用擔心一顆比特幣太貴無法負擔，比特幣是可以被分割成一億個單位的，因此在購買時，可以只向買方購買一小部分的比特幣。