透析比特币
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章节
第1章:比特币简介
比特币是什么?
比特币有什么用途?
比特币的价值何在?
比特币系统如何运作?
区块链是什么?
比特币合法吗?
比特币简史
第2章:比特币从何而来?
比特币如何生成?
比特币的总量是多少?
比特币挖矿如何进行?
创建区块耗时多长?
第3章:开始使用比特币
如何购买比特币?
比特币可以用来买什么?
比特币可以在哪里消费?
丢失了比特币怎么办?
比特币交易是否可以逆转?
比特币可以用来赚钱吗?
如何储存比特币?
第4章:比特币减半
比特币减半是什么?
比特币减半如何进行?
为什么会出现比特币减半?
比特币减半有什么影响?
下一次比特币减半是什么时候?
第5章:常见误区
比特币用户是否匿名?
比特币是骗局吗?
比特币是泡沫吗?
比特币是否使用加密法?
第 6 章:比特币扩容能力
扩容能力是什么?
为什么比特币需要扩容?
比特币网络可以处理多少笔交易?
闪电网络是什么?
分叉是什么?
第7章:参与比特币网络
比特币节点是什么?
比特币节点如何运作?
如何运行比特币全节点
如何进行比特币挖矿?
挖矿需要多长时间?
谁可以向比特币系统贡献代码?
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透析比特币

初阶
Published Feb 24, 2020Updated Oct 20, 2021
28m

章节

  1. 比特币简介
  2. 比特币从何而来?
  3. 开始使用比特币
  4. 比特币减半
  5. 常见误区
  6. 比特币扩容能力
  7. 参与比特币网络


第1章:比特币简介

内容导览


比特币是什么?

比特币是数字现金的形式之一。有别于常见的法币,比特币不受任何中央银行的控制;它所属的金融系统是由世界各地的数千台电脑运行,任何想参与其中的人只需要下载开源软件即可。
作为首款数字货币,比特币的概念提出于2008年(2009年发行)。它赋予用户收发数字货币的能力(英文简称为“BTC”),但比特币更瞩目的特性是:抗审查, 资金不可二次使用,交易可以随时随地进行。


比特币有什么用途?

各人使用比特币的出发点都不尽相同。许多人看中其免许可的特性,即任何人只要连上网就可以收发。在使用不受限制方面,比特币有点像现金;但比特币的数字形式意味着它支持跨国转账。


比特币的价值何在?

比特币具有去中心化、抗审查、安全和无国界的特性。

基于上述特性,比特币的优势用例包括国际汇款和支付,有效保障个人身份隐私(使用借记卡或信用卡容易暴露个人身份信息)。

许多人不会花费比特币,而是选择长期持有(即 HODL)。比特币数量有限,因此“数字黄金”之称。部分投资者将比特币视为“价值储藏”,如同黄金、银等贵金属一样稀少且“开采”难度高。 
再加上比特币全球通用和高度流动,使得长期持币者相信比特币是长久储藏财富的理想媒介,会随着时间推移而增值。


比特币系统如何运作?

在比特币系统中,资金发送的方式不是大部分人想象中的现金数字化转移。如果Alice向Bob转账,过程更像是Alice在任何人可见的账本上记录她给Bob转1美元。如果Carol要向Bob收1美元,她可以从同一副账本上看到Bob确实有1美元。



这里的账本就是所谓的“区块链”数据库。所有参与者共享同一份数据副本;该副本储存于参与者的设备中,数据更新在所有相连设备中同步进行。

当支付发生时,相关信息会直接广播到点对点网络;支付过程没有中央银行或机构参与。比特币区块链采用独特的“挖矿”机制来添加新信息,如是将带有交易信息的新区块串联在链上。


区块链是什么?

区块链属于仅追加分类账,即只接受数据添加。信息一旦添加到区块链,就难以修改或删除。为了保证这一点,区块链会在每个区块中强加一个指针,指向相连的下一个区块。



指针实际上是前一个区块的散列值散列(又称为“哈希”)是将数据输入到一组单向函数,得到相应的特殊“指纹”。输入值的改动哪怕只是一丁点,都会得出截然不同的指纹。由于区块像链条一样相连,任何区块的改动必定使其后的所有区块失效。这样的架构是区块链的安全保障之一。
想了解区块链方面的知识,请查阅《区块链科技入门指南


比特币合法吗?

比特币在大多数国家都是完全合法的,只有少数例外。尽管如此,投资前务必先了解自己所在管辖区的相关法律。

在比特币的合法地区,政府机构采取各异的相关税收和规章。整体而言,这方面的管制尚未开发完善,将来很可能出现重大变数。


比特币简史

谁发明了比特币?

没人知道!比特币发明者“中本聪“其实是个假名,真实身份仍是秘密。中本聪可能是一个人或者是一群开发员,可能来自世界上任何地方。虽然”中本聪“是个日本名,但英语能力很强,让很多人断定她/他/他们来自英语国家。
中本聪发表了比特币白皮书和软件,却在2010年神秘消失。


是中本聪发明了区块链技术吗?

实际上,比特币涉及到的多项技术已经存在了一段时间。区块链的概念并非因比特币而生,不可变更的数据架构可追溯至1990年代早期。当时Stuart Haber和W. Scott Stornetta构想出一种为文件添加时间戳的系统。它依靠加密技术来保障数据安全、避免篡改,跟今天的区块链很相似。

有趣的是,中本聪的白皮书并没有提到“区块链”一词。

不妨查阅《区块链的历史


比特币之前的数字货币

比特币不是数字货币的首例,但绝对是最成功的。过去的尝试为中本聪的发明打下基础。

DigiCash

1980年代末,DigiCash公司由密码学家兼计算机科学家David Chaum创立,推出以隐私为中心的在线交易方案。该方案基于David Chaum撰写的论文(详情参见此处)。

DigiCash的模式属于中心化系统,但不是为一次有趣的实验。公司后来破产,David Chaum将原因归咎为电子商务在当时尚未发展起来。

B-money

1990年代,B-money的概念首次出现在计算机工程师戴伟的提案。该提案随后得到了比特币白皮书的引用,原因显而易见。 
B-money提案涉及到“工作证明”系统(应用在比特币挖矿)和用于交易签署的分布式数据库 。第二个版本的B-money还描述了一种理念,类似于其他数字货币所用的抵押机制。

虽然B-money最终止步在起草阶段,不难看出它对比特币的影响。

Bit Gold

Bit Gold与比特币的相似度之高,让部分人认为前者的创始人兼计算机科学家Nick Szabo就是中本聪。Bit Gold的核心是一个分类账,记录工作证明计算出的数据串。

和B-money一样,Bit Gold没有得到开发。然而,Bit Gold与比特币的诸多共性巩固了前者的先驱地位。




第2章:比特币从何而来?

内容导览


比特币如何生成?

比特币供应量有限,但只有部分进入流通。生成新币的唯一途径是“挖矿”,即为区块链添加数据的独特机制。


比特币的总量是多少?

比特币协议将比特币的最大供应量设为2100万。截止至2020年,“挖”出的比特币已接近90%,但剩余的部分将需要100年才能完全开采。原因是周期发生的“减半”事件,逐步削减挖矿奖金。


比特币挖矿如何进行?

挖矿是为区块链添加新区块的方式。参与者必须将算力投入到密码学谜题的解答中。为了吸引矿工,任何提出有效区块的人都会得到奖励。 

虽然创建区块的成本较高,检查区块的成本却很低。如果有人企图作弊、提交不合格的区块,请求会立即遭到网络的拒绝,该矿工亦无法收回挖矿成本。

挖矿所得的奖金一般称为“区块奖励”,由两部分组成:交易附加的手续费和挖矿奖金。挖矿奖金是新比特币的唯一来源。每生成一个区块,比特币的总供应量都会定额增长。


创建区块耗时多长?

比特币协议会机动调整挖矿难度,将生块时间控制在10分钟左右。两个相连区块的间隔创建时间不一定是正好10分钟,而是围绕着这个值上下浮动。




第3章:开始使用比特币

内容导览


如何购买比特币?

如何用信用卡/借记卡购买比特币

借助币安平台,你可在网络浏览器上无缝购买比特币。方法是:

  1. 登陆数字货币买卖门户。 
  2. 选择买入币种和支付币种。
  3. 登陆币安账户;未有账户者需先行注册。
  4. 选择支付方式。
  5. 按照提示输入银行卡信息,然后完成身份认证。
  6. 搞定!相应的比特币会记录在你的币安账户上。

如何在点对点市场上购买比特币

你亦可在点对点市场上买卖比特币。借助币安移动APP,你可从其他用户处直接购买比特币。方法是:
  1. 打开APP,然后登陆或注册账户。
  2. 选择“一键换币“,然后点击界面左上角的“购买”。
  3. 在弹出的交易类型中选择一种,然后点击“购买 “。
  4. 你可以使用其他数字货币支付(点击“数字货币支付”)或使用法币支付(点击“法币支付”)。 
  5. 接着,系统会要求你指定支付方式。
  6. 选择“购买BTC”。
  7. 此时,你需要付款。完成后,点击“标记为已付”并确认
  8. 待卖方把BTC发送给你,交易即告完成。



想开始入手数字货币?前来币安购买比特币就对了!



比特币可以用来买什么?

比特币可以用来买很多东西。现阶段难以将接受比特币的实体商家逐一找出(虽然不是不可能)。不妨在网上搜寻,有些网站接受比特币支付;有些会允许顾客先用比特币购买礼品卡,再用礼品卡支付服务。

以下几个例子是比特币可以购买的物品:

  • 飞机票
  • 酒店房间
  • 房地产
  • 食品和饮料
  • 服装
  • 礼品卡
  • 在线订阅


比特币可以在哪里消费?

消费比特币的地方越来越多!一起来看几个例子。 

TravelbyBit

不想在环游世界时为巨额信用卡手续费操心?不妨在TravelbyBit上使用比特币等数字货币订购机票和酒店。注册并使用数字货币消费可享受九折优惠。

Spendabit

搜素引擎Spendabit可助你找到“比特币友好”的产品。你只需输入想买的东西,系统就会找出一系列支持比特币支付的商家。

Coinmap

Coinmap可以定位你所在区域的数字货币商家和ATM。如果你渴望找个地方消费比特币,这个平台是你的理想选择。

Bitrefill

你可以在此用比特币等数字货币,购买种类繁多的服务礼品卡或充值话费。程序简便易用,还可以使用闪电网络支付。


支付数字货币支付的零售商热图。来源:https://coinmap.org/


丢失了比特币怎么办?

由于比特币网络没有银行,用户需要负责自己的资产安全。有些人将资产托管在交易所,也有人选择各种类型的 钱包。钱包用户务必写下自己的助记词,方便在有需要的时候找回钱包信息。


比特币交易是否可以逆转?

数据一旦添加到区块链上,便很难消除(实际上几乎不可能),意味着达成的交易无法撤销。转账前,请记得再三检查接收地址是否正确。
想了解逆转交易的理论方法,可查阅《什么是51%攻击?


比特币可以用来赚钱吗?

比特币可以用来赚钱,也可以亏钱。一般而言,长线投资者相信比特币会在未来升值,便会买入并长期持币。有些人则选择在比特币和其他数字货币之间进行活跃交易,获取短期至中期的利润。这两种策略都存在风险,但回报往往比低风险投资要丰厚。
部分投资者采取综合策略:持有比特币作为长线投资,同时另开单独的投资组合进行短线交易。因为投资者的风险偏好和目标各异,投资组合的资产分配方式没有所谓的对与错。
作为被动收益的方式之一,借贷越来越受欢迎。持币人将资金借给别人,可以从中获得利息收入。币安借贷等平台允许用户使用比特币等数字货币进行借贷。


如何储存比特币?

储存比特币的方式有多种,各有各的优势和短板。


储存在币安

托管 是指用户将自己的数字货币交由第三方保管。他们需要登陆并将资产发送至第三方平台。币安等交易所往往采取这种模式,使得交易效率大增。

将比特币托管在币安,用户可轻松执行交易和借贷。 

储存在比特币钱包

与托管方案相反,非托管方案代表用户自行掌控资金,需要用到“钱包”。钱包保管的不是资金本身,而是在区块链上解锁资金的密钥。钱包的类型主要有两种:

热钱包

热钱包是可以连接互联网的软件,一般是以移动或桌面应用的形式出现,便于用户收发资金。比如Trust Wallet就是一款容易操作的移动钱包,支持繁多的币种。由于可以连网,热钱包往往便于支付,但也更容易遭到攻击。

冷钱包

无法连接互联网的钱包称为“冷钱包”。因为缺乏线上攻击途径,冷钱包相对更安全,但用户体验一般较差。冷钱包类型包括硬件钱包和纸钱包。。

想深入了解钱包类型,请勿错过《几种常见的数字货币钱包》一文




第4章:比特币减半

内容导览


比特币减半是什么?

比特币减半其实就是区块奖励减少。减半发生后,矿工所得的新区块验证奖金会比之前少一倍,但交易费不受影响。


比特币减半如何进行?

比特币刚推出时,矿工每找到一个有效区块可得到50BTC的奖金。

首次减半发生在2012年11月28日。当时,协议将区块奖励从50BTC压缩至25BTC。第二次减半发生在2016年7月9日,区块奖金从25BTC下降至12.5BTC。下一次减半预计在2020年5月发生,区块奖金将跌至6.25BTC。

也许你也注意到,减半似乎每4年发生,误差在几个月左右。这是协议架构设计的结果。协议没有设立减半的具体日期,而是规定了相应的 区块高度每隔210,000个区块发生一次减半。因此,可以估算到减半每隔2,100,000分钟发生一次(生块时间约10分钟)。



从上面的图表可以看到区块奖金和总供应量的关系如何随时间变化。乍一看,区块奖金似乎已经掉到零,最大供应量好像也已全部进入流通——实际上是错觉。曲线确实很接近极值,但区块奖金预计在2140年才会达到零。


为什么会出现比特币减半?

这是比特币的主要卖点之一,但中本聪从未充分解释为何将总供应量限制在2100万。部分人士推测,2100万仅仅来自于50BTC初始区块奖金和21万区块减半周期的简单计算。

定量供应意味着货币不易出现长远贬值。法币则截然相反:随着越来越多的法币进入流通,其购买力亦随之削弱。

挖矿速度的限制亦是合理的设定。毕竟,50%的比特币总供应量已在第210,000个区块之前(即2012年之前)挖出。如果区块奖金保持不变,所有的比特币会在2016年前进入流通。

减半机制保障挖矿时间可以延长至100年以上,让系统有足够的时间吸引用户,以便手续费市场顺利成长。



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比特币减半有什么影响?

受减半影响最大的群体是矿工,因为区块奖金是他们所得利润的重头。区块奖金减半意味着收益减半。虽然手续费不受影响,但迄今为止的手续费仍无法与区块奖金匹敌。

因此,减半后的区块奖金对部分矿工而言可能不再合算。无人知道整个行业将如何受此影响。区块奖金减少可能造成网络趋向中心化,亦可能推进挖矿技术的效率。

如果比特币继续依赖工作证明算法,手续费必须提高至矿工有利可图的水平。这种情况完全有可能发生。由于区块能够写入的交易数量有限,如果有过多的待处理交易,手续费较高者将得到优先处理。

就过往记录而言,比特币价格会在减半发生后暴涨。当然,可参考的数据非常有限,因为减半只发生过2次。许多人将此价格走势归因于比特币的稀缺而得到更高的市场估值,是减半引发的现象。该理论的支持者认为2020年5月之后,比特币价值将再度飞升。

反对者则认为市场已经考虑到减半(详见《有效市场假说》。理由是,减半不是突然出现;参与者早在十多年前就知道减半会在2020年5月发生。另一个论点是,前两次减半发生时,行业尚处于早期开发阶段;现在已经具备规模,存在成熟的交易工具,亦能容纳更多投资者。


下一次比特币减半是什么时候?

下一次减半预计在2020年5月发生,区块奖金会相应下降至6.25BTC。敬请关注币安学院的“比特币减半倒数”版面。




第5章:常见误区

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比特币用户是否匿名?

不全然。表面上,比特币用户可以匿名。实际上,比特币区块链是公开的,任何人都能看到交易。用户身份并不与区块链上的钱包地址挂扣,但观察者如果有适当的资源,是有可能将两者联系到一起。更准确的说法是,比特币采用假名制,钱包地址对任何人可见,用户姓名则保密。
尽管如此,比特币系统的隐私度还是相对较高。如果想增加观察者对上号的难度,方法也是有的。现有的免费技术可以通过断开地址链接,创造可行的隐私屏障。另外,将来的技术更新亦会提高隐私保障——详情请参阅《保密交易简介》中的例子。


比特币是骗局吗?

不。与法币同理,比特币也可以用于非法活动中,但不代表比特币本身具有诈骗性质。

比特币是不受任何人控制的数字货币,批评者将它打上“金字塔骗局“的标签。实际上,比特币其实并不符合相关定义。无论价值是$20美元还是$20,000美元,比特币作为数字货币的功能都不受影响。它已经有10多年的历史,技术也已证实是安全可靠。
然而,比特币确实受到很多骗局的利用,用户应当小心。其中包括钓鱼和假冒门户、空投等社会工程诈骗。总的防范原则是: 如果听起来过分完美,很可能就是骗局。永远不要把自己的私钥或是助记词告诉别人,提防遇上风险低、回报高的项目。资金一旦发送给骗徒或假冒门户,就永远无法收回。


比特币是泡沫吗?

比特币价格起伏不定,难怪有人会称之为“投资泡沫”。许多经济学家将比特币比作郁金香狂热或互联网泡沫。 

由于比特币具有去中心化数字商品的特性,其价格完全取决于自由市场的猜测。比特币价格虽然受到很多因素的影响,但这些因素最终还是以市场供求的形式推动价格走势。由于数量有限和严格的发行时间,比特币的长远需求会超过供应量。

与传统市场相比,数字货币市场的规模较小。这意味着比特币等数字资产的波动较大,容易出现短期的市场供求失衡。

换句话说,比特币价格时不时发生变化。然而,金融市场本身就是变化莫测;数字货币的市场总量流通能力仍旧较低,波动便更加明显。


比特币是否使用加密法?

否。不少人确实这样认为,但比特币区块链没有用到加密法;交易需要对网络中的每个节点可见,才可保证交易有效。不过,比特币系统用到了数字签名散列函数。虽然部分数字签名算法涉及到加密,比特币却不在此范畴内。

值得注意的是,许多应用程序和数字货币钱包使用加密法和密码保障账户安全;但加密法与区块链并不相干,只是许多项目将两者整合到一起。




第 6 章:比特币扩容能力

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扩容能力是什么?

扩容能力用于衡量系统是否能够满足需求的增长。如果网络因为请求太多而过载,可选择添加服务器。如果想让电脑运行更多密集型应用程序,可选择升级电脑的硬件。

在数字货币的语境中,“扩容能力”描述区块链是否能够容易升级,处理更多交易。


为什么比特币需要扩容?

为了应付日常支付,比特币系统必须够快。目前为止,比特币网络的吞吐量相对较低,意味着每个区块能够处理的交易数量相当有限。 

正如前文所述,提交有效区块的矿工可获得交易手续费。这笔手续费由用户支付,目的是激励矿工将交易写入区块。 

矿工需要从硬件、电费的投资中获得回报,因此会优先处理手续费较高的交易。如果网络积压了许多待处理交易(内存池),手续费会随之激增,因为用户需要开出高价来吸引矿工。极端时期,平均手续费曾超过$50美元。


比特币网络可以处理多少笔交易?

按照平均区块交易数量来算,比特币网络目前可处理约5笔交易/秒(TPS)。此速度远低于中心化支付方式,亦是使用去中心化货币的代价之一。 

比特币系统不受数据中心的管理,升级无法由单一的组织随意决定,因此比特币区块大小必须设限。区块确实可以容纳每秒10,000笔交易,但这样的设定会降低网络的去中心化程度。全节点需要每隔10分钟下载新区块的信息;如果这个过程太麻烦,节点可能会选择退出。

比特币爱好者认为,如果系统要应用于支付,需要通过其他方式实现有效扩容。


闪电网络是什么?

闪电网络是一种比特币扩容提议。它又称为“第二层“方案,将交易从区块链中划分出来;全部交易记录在底层,由底层协议负责处理。

闪电网络能够实现近乎即时的资金转移且免费,吞吐量亦不受限制(只要用户有能力收发资金)。使用比特币闪电网络的方法是:两位参与者将一定数量的比特币锁定在一个特殊地址内;该地址有一个特性,即在双方同意的情况下才会解锁资金。 

此时,双方便共享了一个私密账本;该账本可以自行分配余额而无需知会主链。交易完成后便可通知主链,由主链协议更新交易双方的余额。在这个过程中,交易双方亦无需相互信任。如果任意一方试图作弊,协议会自动检测出来并施予惩罚。

这样的支付渠道总共只要求用户进行两次链上交易:第一次是为地址充值,第二次是分发资金。因此,数千笔转账得以在两次交易之间进行。随着未来的开发和优化,第二层技术可能成为庞大区块链系统的关键组成。

想了解更多扩容和潜在解决方案的详情,可参阅《区块链的可扩展性-侧链技术和支付通道》。


分叉是什么?

因为比特币系统实行开源制,任何人都可进行编辑,比如按照不同需求增加新规则或删除旧规则。然而,并非所有编辑都“生而平等”;有些更新会让节点无法与网络兼容,有些则会造成向下兼容。


软分叉

软分叉是指规则变更后,部署了新规则的节点仍能与未部署的节点互动。以区块容量为例:假设原区块容量为2MB;从现在起,半数的网络节点实行区块容量为1MB的新限制,将过大区块视为无效。 

旧版节点仍可接收或广播区块。在这种情况下,新网络可覆盖所有节点而不受规则版本的限制。 

从下面的动画可以看到,容量较小的新区块得到新旧版节点的接纳。然而,新节点不会认可2MB区块,因为它们需要遵循新规则。



比特币的隔离见证(又称“SegWit”)是软分叉的例子之一。此次分叉巧妙地引入区块和交易的新格式。未更新的节点可以继续接收区块信息,但不参与新交易的验证。


硬分叉

硬分叉的情况比较麻烦。假设现在半数的网络节点想将区块容量从2MB扩大至3MB。如果将3MB区块发送至旧版节点,区块将被拒绝;因为旧版节点的规则明确表示,2MB是有效区块的上限。此时,新旧版网络不再兼容,区块链出现两个分支。



上图中的黑链代表原始区块链,第二个区块是硬分叉发生的地方。自此,新版节点开始创建容量更大的区块(绿色区块)。旧版节点不认可这些区块,于是向不同的方向发展。区块链变成了两条,共同历史记录截止到第二个区块。

此时,网络协议有两种,各自使用不同的货币。所有账户的余额从原始记录中克隆到新链;用户若在分叉前拥有20BTC,将在两条支链上各拥有一个账户,余额分别为20BTC和20新BTC。

2017年,比特币网络发生一次争议颇大的硬分叉,跟上述情况类似。少数用户希望扩大区块容量,从而提高吞吐量和降低手续费。其他用户则认为该扩容策略失当。最终,硬分叉产生了Bitcoin Cash(BCH),从比特币网络中独立出来,形成专属的社群和发展路线。

更多关于分叉的详情,请参阅《硬分叉和软分叉》。




第7章:参与比特币网络

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比特币节点是什么?

术语“比特币节点”用于描述一类程序,以特定的方式与比特币网络互动。节点可以是运行比特币钱包的手机,也可能是储存比特币区块链完整记录的专用电脑。

节点分为不同的类型,各自执行特定的功能。所有这些节点都是网络的通信点,相互传达网络内的交易和区块信息。 


比特币节点如何运作?

全节点

全节点负责检验交易和区块是否符合特定要求(即是否有效)。大部分全节点都会运行“比特币核心”软件——这是比特币协议的参考实现。 
“比特币核心”是中本聪于2009年发布的程序。当时,程序只是简单命名为“比特币”。为了避免混淆,后来更名为“比特币核心”。全节点亦可运行其他实现,前提是该实现与“比特币核心”兼容。

全节点是比特币保持去中心化的关键。它们负责下载、验证区块和交易,将相关信息广播到整个网络。由于每个全节点独立检验信息的真伪,用户在网络内做任何事情都无需依赖第三方,

储存区块链完整记录的全节点成为“完整归档节点”。部分用户会丢弃旧区块,节省储存空间——比特币区块链所含的交易数据超过200GB。


比特币全节点的全球分布。图片来源:bitnodes.earn.com


轻节点

轻节点在执行能力方面不如全节点,但前者的资源需求也相对较低。用户可通过轻节点接入网络,而无需运行全节点的所有功能。 

全节点需要下载所有区块并逐一验证,轻节点只需下载每个区块的一部分(又称为“区块头”)。虽然区块头容量很少,但含有足够的信息,允许用户查看交易所在的具体区块。 

对于受带宽或储存空间限制的设备,轻节点是理想选择。因此,轻节点在桌面电脑和移动钱包中很常见。由于无法进行验证,轻节点只能依赖全节点。


挖矿节点

挖矿节点是在全节点的基础上,额外执行另一项任务:创建区块。正如上文所提到,挖矿需要专门的设备和软件,目的是为区块链添加新数据。 

挖矿节点将采集到的待处理交易,连同其他信息进行散列运算,得出一个数值。如果数值低于协议设定的目标阈值,该区块则视为有效,可以向其他全节点发出广播。

如果想要独立进行挖矿,矿工必须先运行全节点功能。否则,矿工无法得知区块中的交易信息。 

参与者如果想挖矿但无法运行全节点功能,可连接到服务器,获取所需信息。比如,矿池(即与其他节点合作)只要求其中一个节点运行全节点功能。

想了解节点类型的细分,请参阅《什么是节点?》。


如何运行比特币全节点

全节点对开发者、商户和终端用户有利。在自有的硬件里运行“比特币核心”客户端,用户的隐私和安全得到更高的保障,比特币网络因而更加稳固。用户若使用全节点,参与网络互动时无需依赖任何人。

一些面向比特币的公司提供“即插即用”节点,将预制硬件直接发送给用户。用户只需为硬件接入电源,即可开始下载区块链。这种方法可能更适合技术层次较低的用户,但成本远高于自行组装硬件。

大部分情况下,一部旧台式或手提电脑就足够。然而,日常使用的电脑不宜运行全节点,避免运行速度受到严重制约。随着区块链持续增长,用户必须确保设备拥有足够空间,容纳完整的区块链记录。

1TB的硬盘可以满足未来数年的数据量,前提是区块容量不出现重大变化。其他硬件要求包括2GB RAM(大部分电脑的原装配置一般会更高)和大量带宽。 

硬件准备好之后,可以参考bitcoin.org的《全节点运行指南》,了解具体的设置步骤。 


如何进行比特币挖矿?

比特币处于起步阶段时,手提电脑可以满足区块创建的需求。当时,比特币名不经传,挖矿竞争几乎不存在。由于网络尚不活跃,协议自然会设定较低的挖矿难度。

随着网络的散列率提高,矿工必须升级设备才可保证竞争力。经过多轮硬件转型,挖矿业界最终进入所谓的“专用集成电路(ASICs)”时期。
顾名思义,这些设备专为特定用途而制。它们非常高效,但只能执行单项任务。因此,挖矿ASIC可以说是只能用于挖矿的计算机。除了进行比特币挖矿,比特币ASIC还可开采算法不同的数字货币。

现在,比特币挖矿需要巨大的投入,包括硬件和能源。截止至撰稿时,一台优秀的挖矿设备能够执行每秒10万亿次的操作。伴随高效而来的是高能耗。除非拥有多台挖矿机和廉价电力,一般矿工很难通过比特币挖矿获利。

然而,有了恰当的设备,建立挖矿作业相当直接——许多ASIC设备自带软件。常见的做法是将挖矿机接入矿池,与其他人合作挖矿。如果矿池成功创建区块,区块奖金会按照散列率比例分配给各个合作矿工。

矿工亦可选择单独挖矿;创建区块的成功率会很低,但矿工可以独占区块奖金。


挖矿需要多长时间?

这个问题没有确切的答案,因为挖矿时长受多种因素影响,比如矿工能够利用的电量和散列率。另外,运营挖矿设备的实际成本亦需考虑在内。
想大致了解比特币挖矿利润,不妨使用挖矿计算机估算成本。


谁可以向比特币系统贡献代码?

“比特币核心”软件采用开源制,意味着任何人都可贡献代码。用户可以提议新功能,经过审查后添加至7万多行的代码之中;亦可报告错误、翻译文档或改进文档。

软件变更需要经过严格的审核。毕竟,系统处理的资金多大数千亿美元,必须保证没有任何漏洞。

若有意参与比特币代码贡献,不妨查阅开发员Jimmy Song的博客或“比特币核心”的官方网站