什麼是比特幣 如何運作？

2024年9月13日

比特幣是有史以來首款加密貨幣，由化名中本聰的人士於2008年創造，並於2009年推出。
比特幣採用區塊鏈技術運作，運作方式類似於公共分類帳。所有比特幣交易均由分布在世界各地的節點網路進行驗證。
比特幣具有去中心化、透明且開源的特性，使其成為傳統金融體系的熱門替代方案。
▲什麼是比特幣？
比特幣本質上是數位貨幣。它是有史以來首款加密貨幣，於2008年發布(並於2009年推出)。比特幣可讓用戶發送和接收稱為bitcoin(使用小寫b，或簡稱為BTC)的數位貨幣。
不同於由政府發行的(如美元或歐元)的傳統法幣，比特幣採去中心化運作，意即沒有單一機構、政府或實體可以控制比特幣。交易以點對點(C2C)方式進行，無需銀行或金融機構充當中介機構。
比特幣極具吸引力的原因，在於其固有的抗審查性、資金無法雙重支付，以及隨時隨地進行交易的能力。
▲比特幣如何運作？
比特幣採用區塊鏈技術運作，是可記錄所有交易的公共分類帳。這意味著每筆比特幣交易都是透明、可驗證且安全的。
將區塊鏈想像成一條由區塊組成的鏈，其中每個區塊都保存交易相關資訊。每當有人使用比特幣時，他們的交易就會被新增到區塊鏈中，而該記錄將儲存於全球電腦網路(稱為節點)中。
這種分散式網路可確保沒有單一方可以操縱資料。任何人都可以透過下載比特幣的開源軟體參與生態系。
1.去中心化：比特幣的區塊鏈由分散式電腦網路所維護，確保沒有中央機構可以控制分類帳。
2.不可篡改性：一旦交易新增至區塊鏈，即無法更改或刪除。
3.安全性：交易使用密碼學進行加密，驗證每個區塊需要解決複雜的數學難題，這個過程稱為挖礦。
▲BTC交易範例
當Alice向Bob發送BTC交易時，區塊鏈資料庫會更新他們的餘額(例如，從Alice移除1 BTC，並向Bob的餘額新增1 BTC)。這就像是Alice在一張紙上(而且每個人都能看到)寫下她給Bob 1 BTC。
當Bob將相同金額的資金發送給Carol時，網路可以輕鬆檢查他是否有足夠的BTC餘額。區塊鏈就像數位分類帳，可追蹤所有比特幣交易，並讓用戶的餘額保持最新紀錄。
由於該網路為去中心化網路，所有參與者(節點)的裝置上都儲存著相同的資料庫(區塊鏈分類帳)副本。因此，他們必須不斷溝通以同步新資訊。
▲比特幣挖礦
比特幣挖礦是保護比特幣網路並確認交易的流程。當用戶進行BTC交易時，會將交易廣播到網路上，由其他稱為「礦工」的節點進行驗證。
換句話說，挖礦是指驗證交易並將其記錄到區塊鏈資料庫(分類帳)的流程。為此，礦工會競相解決一個需要大量運算能力的複雜數學問題。
第一個解決謎題的礦工可以將新的交易區塊新增至區塊鏈。作為回報，他們會獲得新的比特幣。挖礦的高成本是確保網路安全的因素之一，而給予礦工的區塊獎勵則是「新鮮」比特幣的唯一來源。每挖出一個區塊，總供應量中就會新增特定數量的代幣。
▲工作量證明(PoW)
為了維護區塊鏈的安全性和完整性，比特幣採用稱為工作量證明(PoW)的共識機制。PoW是上述挖礦流程中不可或缺的一部分。
PoW是與比特幣一同創建的機制，旨在防止數位支付系統中的雙重支付。除了比特幣之外，許多加密貨幣均使用 PoW 作為保護區塊鏈網路的方法。
當我們提及礦工必須解決的「複雜數學問題」時，基本上指的就是PoW。它的設計目的是使創建區塊的成本高昂，但驗證其有效性的成本卻又低廉。假設有人試圖以無效區塊作弊。在這種情況下，網路會立即拒絕，而礦工將無法收回挖礦成本。
▲比特幣有什麼用途？
比特幣主要是充當數位貨幣及價值儲存，與傳統貨幣類似，可用於線上或實體購物。從線上零售商到實體商店，越來越多企業開始接受比特幣作為付款方式。
您也可以使用比特幣向全球任何人快速發送資金，交易手續費較傳統銀行和匯款服務低廉。
許多人購買比特幣作為投資，希望其價值持續上漲。雖然BTC的價格可能會波動，但某些投資人將其視為多元化投資組合和對沖長期通膨的方式。
▲誰創造了比特幣？
比特幣於2008年首次推出，當時中本聰發表了一份名為「比特幣：點對點電子現金系統」的白皮書。這份白皮書介紹了一種新的數位貨幣，可在去中心化系統上運作，而無需依賴政府或銀行體系。
比特幣協定於2009年1月發布，而首筆比特幣交易則發生在中本聰與程式設計師Hal Finney之間。交易內容是由中本聰發送十枚比特幣給Finney。
在首筆交易後，越來越多人開始發現比特幣並加入網路。透過證明比特幣可以在沒有中央機構或中介機構的情況下運作，這種數位貨幣在一個小型科技愛好者社群中受到歡迎。
比特幣披薩是比特幣史上另一個重要里程碑，因為它標記著比特幣首次被當作現實世界交易的交易媒介。2010年5月22日，程式設計師Laszlo Hanyecz透過使用10,000枚比特幣購買兩個比薩創造了歷史。該筆交易遂被稱為「比特幣披薩日」，現在每年5月22日都會舉辦紀念活動。
▲誰是中本聰？
中本聰的身分仍是個謎，他可能是世界上任何地方的一個人或一群開發人員。這個名字源自日本，但中本聰的英文精通程度使許多人相信他/她來自英語系國家。
▲中本聰是否發明了區塊鏈技術？
比特幣結合了許多存在已久的現有技術，其中包括區塊鏈技術。對於不可篡改資料結構的使用可以追溯到1990年代早期，當時Stuart Haber和W. Scott Stornetta 提出了一種文件時間戳記系統。它與當今的區塊鏈非常相似，仰賴加密技術以保護資料並防止資料被篡改。但比特幣在解決當時困擾其他數位支付系統的雙重支付問題方面具有革命性的影響。
▲目前有多少比特幣？
該協定將比特幣的最大供應量設定為2,100萬枚代幣。截至2024年9月，其中略高於94%已經開採完畢，但其餘的比特幣則需要超過一百年才能生產完成。這是因為被稱為比特幣減半的週期性事件，導致大約每四年會降低一次挖礦收益。
▲什麼是比特幣減半？
比特幣減半是指週期性的減半事件，會減少提供給礦工的區塊獎勵。下一次比特幣減半預計將在2028年發生，距離2024年4月19日發生的上一次減半大約四年。
比特幣減半是其經濟模型的核心，可確保代幣以穩定的速度發行，使發行難度以可預測的速率逐漸增加。這種可控的貨幣通膨率是比特幣和本質上無限量供應的傳統法幣之間的關鍵差異之一。
▲比特幣安全嗎？
比特幣的主要風險之一就是可能遭駭及遭竊。例如，在網路釣魚詐騙中，駭客使用社交工程技術誘騙用戶交出登入憑據或私鑰。一旦駭客取得用戶帳戶或加密貨幣錢包的存取權限，他們就可以將受害者的比特幣轉帳至自己的錢包。
駭客竊取比特幣的另一種方法是透過惡意軟體或勒索軟體攻擊。駭客可能會使用惡意軟體入侵用戶的電腦或行動裝置，進而存取用戶的比特幣錢包。在某些情況下，駭客還會使用勒索軟體將用戶的檔案加密，並要求支付比特幣才能將檔案解鎖。
由於比特幣交易是不可逆且不受任何政府機構保障，用戶必須採取預防措施保護其比特幣持倉，包含使用高強度密碼、兩步驟驗證，以及將比特幣儲存在駭客無法存取的安全加密貨幣錢包。僅從可靠來源下載比特幣相關軟體也同樣重要。
比特幣的另一種風險是價格波動性。比特幣的價值可能會在短時間內大幅波動，因此那些沒有為價格波動和潛在損失做好準備的人會將其視為高風險投資。
▲總結
比特幣從一開始不起眼，經過漫長的道路，成長為擁有眾多應用案例的全球認可加密貨幣。無論您是考慮使用比特幣進行日常交易、為未來投資，還是只是對比特幣背後的技術感興趣，都必須要了解比特幣的運作方式。
比特幣的未來仍在發展中，但很明顯它已站穩腳跟。隨著越來越多的公司接受比特幣，以及越來越多的人將它用於投資，比特幣將會持續改變人們看待貨幣的方式。

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