比特币研究论文

比特币研究论文

导语
本课堂用通俗易懂的系列内容为大家呈现区块链与密码学领域相关知识。这里有知识也有故事，从感兴趣到有乐趣，点宽课堂等你来学。
这个系列中的课程内容首先从比特币着手进行入门介绍，再延伸至区块链的相关技术原理与发展趋势，然后深入浅出地依次介绍在区块链中应用的各类密码学技术。欢迎大家订阅本公众号，持续进行学习。
【本课堂内容全部选编自PlatON首席密码学家、武汉大学国家网络安全学院教授、博士生导师何德彪教授的《区块链与密码学》授课讲义、教材及互联网，版权归属其原作者所有，如有侵权请立即与我们联系，我们将及时处理。】
1.0
引言
我们先从一组小漫画聊起，先看看帅气的我（咳咳）和小明发生的故事。
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看完漫画，大家对用区块链记账有了大概了解嘛？其实在区块链运转机制中，当然不能用石头剪刀布啦！而是让全网节点比赛，看谁先算出一个前X位都是0的随机数，谁就获得记账权，我太难了…

举个例子：整个比特币网络要约10分钟才能找出一个前10位都是0的随机数，所以确保同时只有一个节点记账。
而如何确保多方互相都信任呢，第一大家一起“抄作业”，并放在自己的书包里（账本），第二确保“作业”在字迹上盖个印章，确保不被篡改。
说是照抄一遍，其实交易内容是可以被加密的，虽然密文全网同步备份，没有对应的私钥还是看不到——确保了数据私密性和安全性。（没有钥匙休想打开我的作业本！）
而在“作业”上盖章，这个“印章”则是比喻区块正文的对应Hash（Merkel根），Hash相关的知识点在后面的课堂中会讲到，只要正文被篡改了哪怕一丁点儿，Hash就会变得完全不一样，“大家”也就知道正文被篡改了。
就像是篡改作业的笔记，不管是橡皮擦掉、胶条粘掉、还是用涂改液涂掉，都是留下痕迹哦，而这种篡改内容就会被整个区块链系统无情地抛弃。
大家对区块链是不是有一丢丢了解了呢，下面我们言归正传，来看看区块链的“爸爸”比特币的诞生记！
1.1
比特币“破蛋”
2008年11月，一位化名为中本聪（Satoshi Nakamoto）的人，在密码学论坛 发表的一篇名为Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System（《比特币：一种点对点的电子现金系统》）的论文中首先提出了比特币。
2009年1月3日，中本聪发布了比特币系统并挖掘出第一个区块，被称为“创世区块”，最初的50个比特币宣告问世。

（比特币创世区块）
有趣的一点是，中本聪在创世区块中带上了一句话以证明这个区块挖出于2009年1月3日。是什么方式呢？看图~
（2009年1月3日《泰晤士报》头版）

中本聪将2009年1月3日《泰晤士报》中头版的新闻标题——Chancellor on brink of second bailout for banks（《财政大臣正处于第二次救助银行之际》）记在了创世区块中，而当时全球金融危机正在席卷欧洲，无人幸免。
当传统银行在金融海啸中挣扎之际，代表新一代支付方式的比特币创世区块诞生，貌似巧合的事情现在看来却意味深长，仿佛是命运的交接棒。
比特币趣闻之有史以来最贵的比萨
2010年5月22日，美国佛罗里达州程序设计员拉斯洛·豪涅茨（Laszlo Hanyecz）用10000个比特币，换了棒约翰（Papa Johns）比萨店的一个价值25美元的奶酪比萨。当时用于换取比萨的比特币目前价值高达605,000,000元人民币！
有趣的是，目前棒约翰（）在美股市值约为186亿人民币，10000枚比特币大约占棒约翰总股本的3.2%，妥妥股东前十，一辈子比萨吃不完啦！
备注：比特币价格取自2020年5月11日17：34
截止2022年，比特币运行了13个年头。
比特币无中央管理服务器，无任何负责的主体，无外部信用背书，系统软件全部开源，系统本身分布全球各个角落，就像是一个“三无产品”。
然而神奇的是，这样一个“三无”系统，十余年来一直都在稳定运行，没有发生过重大事故。在比特币运行期间，有大量黑客无数尝试攻克比特币系统，均无功而返。这一点也展示了比特币系统背后技术的完备性和可靠性。
随着比特币价格的一路走高，比特币风暴席卷全球。从比特币背后引申出的区块链技术，也逐渐成为人们探索的对象。希望将这样一个稳定可靠的系统应用到各类企业应用之中。
除了其背后的技术具备的扩展价值，比特币作为一种虚拟资产，也逐渐与现实世界中的法币建立起了“兑换”关系，于是也有了狭义的“价格”，如果从法币角度来看，其更像是一种“商品”。
比特币趣闻之我不叫加密货币
对于以比特币为大哥的众虚拟资产，一直有一个统一的称谓：加密货币（Cryptocurrency）。但加密一词是一个“未完成”的状态，有加密就必然有解密，难道还有解密货币？所以加密货币的称谓其实是一个误区。

Cryptography是“密码学”，包含加密技术和解密技术。消息即为明文，而被加密之后的消息，我们称之为密文。用某种特定的方式方法对其进行“伪装”处理，以隐藏其内容的过程，我们称之为加密（encryption）。当我们将密文转变为明文，这一过程我们称之为解密（decryption），所以Cryptocurrency应该译为“密码货币”。以后大家再见到“加密货币”记得要纠正哦~
【区块链与密码学】课堂第1-1讲今天就讲到这里啦，其实比特币最吸引人的是它十几年间创造的价格神话，比特币为何总是“大涨大跌”？又是谁推动比特币价格十几年间万倍增长？比特币系统完备性和可靠性背后又是靠什么技术支撑？
我们将在之后的第二讲详细拆解比特币背后的技术和比特币价格的细枝末节。敬请期待！
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比特币的相关论文或视频什么的？谁有？

比特币
比特币（英语：Bitcoin），是一种全球通用的共识主动性加密电子货币[5][6][7][8]。
比特币
比特币用户端程式中常见的标识
比特币用户端程式中常见的标识
使用地 全球
通胀率 有限发行（按照等比数列，发行速度每4年减半，直到2140年，总量接近2100万）
单位
1 比特币（Bitcoins，BTC）
102 比特分（Bitcent，cBTC）
103 毫比特（Milli-Bitcoins，mBTC）
106 微比特（Micro-Bitcoins，μBTC）
108 聪（satoshi）[1]
符号
BTC、XBT[2]、、[3][4]

比特币也是一种对等网路支付系统和虚拟计价工具[9]，被一些人称为数位货币，最早在2009年由化名的开发者中本聪以开源软体形式推出。由於其采用密码技术来控制货币的生产和转移，因此比特币也被认为是一种加密电子货币（英语：Cryptocurrency）（Cryptocurrency）[10][11]。在一般情况下，首字大写的「Bitcoin」是指其所使用的科技和网路，而首字小写的「bitcoin」才是指货币本身[12]。

比特币是经由一种称为「挖矿」的过程产生，参与者透过处理交易验证和记录来获取作为手续费的比特币，或取得新产出的比特币[13]。使用者利用个人电脑、行动装置或网路上的电子钱包软体来交易比特币。比特币可经由挖矿取得，也可用来交换货物、服务，以及其他货币[14]。

概念
更多资料：比特币协议

作为记账系统，比特币不由中央发行机构发行新钱、维护交易，这些工作由网络合作完成，由数字加密算法保证交易安全。交易记录以被全体网络计算机收录维护。在每笔交易前，钱币的有效性都必须经过检验确认。

作为记账单位，比特币的最小单位是 0.00000001 比特币，称为1“聪”。如有必要，也可以修改协议将其分割为更小的单位，以保证其流通方便。 最终流通中的比特币将总是略低于2100万个（假定其他参数不变）。

区块链
区块链（Blockchain）比特币的一个重要概念，该概念在中本聪的白皮书中提出，区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块（称为“区块”，block）。新增的数据块总能链接到上一个区块，即整条区块链的尾部。比特币对等网络将所有的交易历史都储存在“区块链”（blockchain）中，所以区块链可以看作记录着比特币交易的账本。区块链是一群分散的用户端节点，并由所有参与者组成的分布式数据库，是对所有比特币交易历史的记录[15]。中本聪预计，当数据量增大之后，用户端希望这些数据并不全部储存自己的节点中。为了实现这一目标，他采用引入散列函数机制。这样用户端将能够自动剔除掉那些自己永远用不到的部分，比方说极为早期的一些比特币交易记录。中本聪创造了比特币系统的第一个区块，即「创世区块」，并附有一句“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”，而这句是当天泰晤士报当天的头版文章标题。

确认一项交易的过程，是由解决一系列计算难题的工作量证明机制来实现的。工作量证明机制要求电脑的计算能力为某个有限值的情况下，需要运算一定的时间才能解决，这就使得攻击者无法重写交易历史，除非他能够拥有比其比特币对等网络系统更强大的计算能力，从而能以更快地速度产生区块链。工作量证明机制的难度由系统自动调节，所以新区块的生成平均需时10分钟。整个比特币P2P对等网络的节点都会自动检测交易和区块的有效性，并忽略任何违背规则的交易和区块，比如那些产生错误数量的区块，或多次发送同一份额比特币的交易行为。

参与处理区块的用户端可以得到一定量新发行的比特币，以及相关的交易手续费。为了得到这些新产生的比特币，参与处理区块的用户端需要付出大量的时间和计算力（为此社会有专业挖矿机替代电脑等其他低配的网络设配），这个过程非常类似于挖矿，因此中本聪将数据处理者命名为“矿工”，将数据处理活动称之为“挖矿”。这些新产生出来的比特币可以报偿系统中的数据处理者，他们的计算工作为比特币对等网络的正常运作提供了保障。通过挖矿，比特币系统也向全球经济注入了革命性货币。

有鉴于此，其他类似竞争币都是用了相同的理念去处理端间交易数据，只是在工作量证明机制上进行调整，如采用权益证明（Prove of Service）和Script算法等。

钱包
“比特币钱包”使用户可以检查、储存、花费其持有的比特币，其形式多种多样，功能可繁可简， 它可以是遵守比特币协议运行的各种工具，如电脑客户端、手机客户端、网站服务、专用设备，也可以只是存储着比特币私钥的介质，如一张纸、一段暗号、一张U盘、一个文件，因

写了50万字；投资收益率220%（深耕BTC+DeFi）

2020的跌宕起伏和不可思议就不需要再多说了，因为我们每个人都是亲历者，也都是见证者。这里着重回顾一下我在过去这一年的得与失。分三个方面展开，项目，内容，投资。这也是我近三年all in crypto之后着力投入的三个方面。与各位读者朋友交流、探讨。

1

先说说项目。2020年经历了很多事，币圈的牛鬼蛇神，天堂地狱，黑的白的，算是见识了不少。下半年DeFi热起，抓了个腰部，移植了一些热门DeFi项目，市场反应平平（YFII复制YFI的成功难以复制）。国内币圈玩家仍以炒币为主，在这个市场里推DeFi的话，用户教育成本实在是太高。什么去中心化钱包，什么治理代币，什么DAO投票，这些对于缺乏技术实操能力和民主自治经验的国内币圈玩家认知门槛相当高。

可以说，这一波下来，比特币机构取代散户，DeFi取代ICO，市场逻辑和玩法都发生了根本性变化，欧美相对国内区块链的差距进一步拉大了而不是缩小了。上一轮牛市之前我们还是不输西方人的。现在倒是渐行渐远了。原因是综合的，有自下而上的，也有自上而下的，不便多说，徒留一分慨叹。

2

在公众号的写作方面，我的写作风格也在进行调整和试验。2018-2019以低频率的深度长文（动辄大几千字、上万字）为主。2019年下半年因为工作重心问题基本处于停滞状态。2020年2月-4月开始尝试汇编社群话题讨论的“教链一周谈”的形式，仍以低频、长文为主。一共编纂了7期，共整理了不到4万字。

5-6月继续写了几篇深度长文之后，6月23日我决定写一个连载，以日更的速度创作，连续写作100天，完成一本书的长度。这就是《比特币史话》这本书。它的内容虽然是深度的、全面的、引经据典的，但是它的创作过程是即兴的。能够在仅用业余和闲暇时间连续输出这样一系列深度内容，得益于前些年对比特币尤其是比特币 历史 和中本聪全部言论文集的深入研究。很多素材都是装在脑子里的，用的时候直接可以按图索骥。中间的写作过程很辛苦，亦有很少的中断。但终归是基本按计划完成了。这系列写了有约28万字（粗略，部分废稿亦被计算在内）。

点此阅读《比特币史话》全集100篇[链接]。

经过连续3个多月的日更写作，我把日更公众号的习惯延续了下来（偶有疏漏）。在10月中旬史话连载完成后，我又持续写作到年底，这段时间写了60多篇散文，总共约有18万字。

上面三部分就是这近50万字写作的组成结构。2021年，我还会持续输出，坚持写作下去。

3

投资方面，继2018大幅亏损（-46.78%的回撤），2019小有盈余（32.66%）之后，312一个暴跌跌破盈亏平衡线，之后比特币一路高歌猛进，到年底已突破2万刀，最终12/31收在28779美元的高点。三年熊市，穿越风雨，终于迎来了牛市的曙光。过去的2020年一年BTC年内新增投资的收益率119%，全部BTC资产收益率达到237%，BTC总资产规模较2019年增长了5.69倍。全资产综合收益率约220%弱（因UNI暂未跑赢BTC）。

2020年11月初我开始在BTC底仓的基础上建仓UNI（Uniswap）。经过分析判断，我选择了在跌至2.1美元附近的低点进场。至12/31收于4.84美元高点。2个月累计收益率46.59%。第一期建仓计划目前完成一小半，接下来的2021仍然会坚持执行既定计划。

可以看到，UNI的收益率仍然未能跑赢BTC。我常说的一个投资理念是，如果连BTC都跑不赢，为什么要投资呢？还不如老老实实买入BTC了。对于创业做项目，也是一样。如果做一个商业项目挣钱的速度都跑不赢BTC，那就是凭勤奋亏钱，意义何在？

我有信心的地方在于，UNI目前尚未爆发，待到爆发时，将有很大机会跑赢BTC。具体原因、分析和判断都在我的文章里了。有朋友看我布局UNI，问我的投资预期。我的回复是，坚持投资，先拿到10倍再说。

我这些年在这个市场里摸爬滚打、实践打磨、亲测有效的投资理念其实很简单，做好资金规划，分批建仓，坚持长期主义，只买不卖。我对会员达标的要求是投满一个BTC，资金管理的建议永远是把10年用不到的闲钱拿来投资，仓位管理的建议是“半仓比特币”，建仓风控的建议是把风险上限控制在比特币资产现值的10%以内，等等。

按照我的理念和原则实践，并且参考我的仓位进行投资的会员朋友，多多少少都收获了一个开心的2020，心中有了一个充满希望的2021。元旦跨年之夜我收到好几位会员朋友发来的感谢。我也感谢他们，一路同行。我对星球会员加密投资俱乐部的愿望是，在未来3-5年左右的时间，大部分会员都能通过加密投资实现8位数的“小目标”。

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我整理了一份简单而耐读的书单，是从我过去这些年创业和投资期间读的书里挑选出来的，我认为值得一读再读。这些书塑造的底层知识结构，对我构建实盘亲测有效的投资体系起到了基石作用。

（书单）

其中，左边的是哲学和 社会 学，中间的是经济学（注意这里有彼此针锋相对的不同流派的思想），右边的是财商科普，以及比特币原理的科普、中本聪思想的史料。叔本华评价康德的《纯粹理性批判》时说的话令我印象深刻，他说，这世界上有的书看起来很厚，但读起来其实很薄，而有的书看起来很薄，但读起来其实很厚。这个书单，数量不多，比起很多读书达人一年读上百本书而言，算是很薄了；但是，这个很薄的书单，读起来其实很厚实。其中经典，真是值得一读再读。

希望读者朋友们也能够开卷有益，受益无穷。

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生活方面，2020年开始我刻意减少了 汽车 的使用，更多采用公共交通绿色出行，节省了精力，增加了幸福感。疫情期间以逛公园为主要锻炼方式。到夏天时尝试恢复长跑，跑了几次5公里之后双腿疼痛，于是暂停了长跑，改为一些轻量级的活动。家人健 健康 康，无病无灾。娃们开心快乐，我和妻秉承散养理念，并未鸡娃。

有时想想，所谓创业、写作、读书、投资、生活乃至养娃，其底层原理可能具有相通的哲学本质，慢就是快，胜在长期主义。

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