一文看懂當下火熱的數字貨幣與區塊鏈

近年來，區塊鏈技術的運用和發展在全球範圍內掀起熱潮，而以區塊鏈作為底層技術的數字貨幣更是如雨後春筍。據非小號不完全統計，截至2018年3月底，市場上已有1199種虛擬幣（如比特幣、以太坊、瑞波幣等），718種Token（如柚子、泰達幣、波場等），24小時成交量達774.67億元，總市值達16039.60億元。在監管升級的大背景下，幣價持續下探後在近期出現了反彈。

目前，行業仍處於基礎設施搭建階段，但布局加速，爆發級應用場景的落地可期。本文將以比特幣為例介紹其產生和交易流程，聚焦比特幣底層技術區塊鏈的發展現狀，並展望行業未來。

比特幣——基於Pow共識機制的產生和交易流程

數字貨幣之前的電子貨幣都基於信用模式，受制於貨幣主體單一的缺點，容易出現通貨膨脹、經濟周期性波動等缺陷，並且存在使用地區局限的問題。

以比特幣為代表的數字貨幣由於沒有發行主體，不通過中央銀行或第三方機構發行和交易，並且發行和系統安全都基於數字原理，可依託互聯網在全球範圍內使用。比特幣是最早的去中心化電子貨幣，雖然後來出現了許多競爭者，但比特幣在數字貨幣行業的認可程度仍遙遙領先。

目前，基於區塊鏈技術最成功的應用是以比特幣為代表的數字貨幣，區塊鏈也受益於數字貨幣獲得了更深層次的拓展。以比特幣為例，基於Pow共識的產生和交易流程可分為發送交易請求、單節點交易核查、交易確認加入區塊、節點共識驗證以及區塊成鏈交易完成等環節。

網路節點為礦工，負責承載網路運輸任務，同時其負責交易的驗證以及信息記錄儲存。個人用戶和商家等可以通過錢包和交易所形式介入數字貨幣區塊鏈網路。數字貨幣的所有權通過數字密鑰、數字貨幣地址和數字簽名予以確認。

A想給B發送1個比特幣，首先需要向區塊鏈網路發送交易請求，提供A和B的地址以及發送的比特幣數量，同時利用私匙對發送的信息進行數字簽名，向B證明身份。信息發送後，礦工收到A發送的信息後，需要確定交易的唯一性、交易涉及地址的合法性、數字簽名的真實性以及比特幣數量的正確性。

確認無誤後,將信息廣播至網路內其它節點，其他節點開始對該交易進行共識驗證，並在網路中進行廣播。驗證成功後該筆交易會被添加到區塊中，每個區塊包含過去十分鐘的所有交易。一般來說，每一筆交易，必須經過6次確認，才能最終在區塊鏈上被承認為合法交易。最後，區塊成鏈，交易完成，B收到1個比特幣。

在每一個節點處，區塊創建者（即礦工）通過礦機（通常是高性能GPU或者ASIC機器）收集網路中10分鐘內產生的新交易單，將一個新數據塊（未證實）與之前的數據塊結合，通過運算前一個數據塊的哈希值，不斷調整該哈希值，使得其低於一個隨機數。

由於哈希計算不可逆（即不可以通過哈希值反推初始值），則只能通過礦機進行大量的運算，才可能得出一個合適的值，得出來之後將會進行全網廣播，符合要求則該節點的數據塊被全網接受，鏈接到原區塊鏈尾部，成為新的區塊，新的比特幣被創造出來。

在數字貨幣的交易過程中涉及到不對稱加密技術。發送人A首先利用接收人B的公鑰對數據進行加密，只有B可以利用私鑰能對其進行解密，即可驗證發送人身份信息。

在數字貨幣的世界裡，錢包的作用就是密鑰管理。而密鑰包含私鑰和公鑰。私鑰是用來進行簽名交易的，公鑰由私鑰通過非對稱加密演算法生成，用來生成區塊鏈地址，儲存交易信息。每個幣種都有自己的獨立錢包，如比特幣錢包、以太坊錢包等。下表列出了幾種常用的數字貨幣錢包。

根據比特幣的演算法，每10分鐘會產生一個新的區塊，每個區塊會獎勵創建者50個比特幣，獎勵每4年減半，整個比特幣網路存在約2100萬個比特幣，後期比特幣的獎勵已經基本為零。但由於交易過程中產生的費用會繼續授予區塊創建人，因此仍然會有動力繼續挖礦。

區塊鏈是互聯網時代創新應用的高潮

區塊鏈是數字貨幣最重要的底層技術，是分散式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式。

本質上是一個去中心化的分散式賬本資料庫，它使得信息的傳遞不需要經過第三方，該賬本由很多區塊組成，每個區塊中都包含了一定時間內的系統全部信息交流的數據，並生成數據密碼用於驗證其信息的有效性和鏈接下一個區塊。

相對於傳統的中心化網路的部署方式，區塊鏈中的每個節點掌握各個節點的信息，且每10分鐘交易所組成的比鄰區塊之間存在邏輯嵌套關係，同步更新的信息難以被篡改。

雖採用匿名化原則，但交易公開，且系統內交易批准取決於所有節點共識性原則，規則對於所有節點公平且強制，可顯著降低系統風險。

區塊鏈的核心是共識機制，共識機制決定了區塊鏈的實現形式，決定了信任的方式和規則，從而決定了區塊鏈的不同應用場景。區塊鏈每個攜帶信息區塊的增加，都要基於一定的機制和演算法。

目前常見的實現區塊鏈的方式有Pow、Pos、DPos以及一些混合共識。不同的共識機制都有其優缺點，有些共識機制是為解決一些特定的問題而生。

區塊鏈也因共識機制的不同而有區別。基於Pow的共識機制可以塑造完全的公平，而Pos和DPos基於不確定性而達成共識，公平性降低。顯然，公平程度的提高降低了效率，增加了能耗。因而，目前大多數公司採用「部分去中心化」或「弱中心化」的區塊鏈模式，例如Pool驗證池。

區塊鏈發展初期：數字貨幣點對點交易

區塊鏈的發展可以劃分為三個階段：數字貨幣交易、智能合約和生態系統構建。數字貨幣是區塊鏈發揮去中心作用、進行價值傳輸的工具。目前投資人參與區塊鏈最主要的方式是數字貨幣交易。

自從以比特幣為代表的數字貨幣誕生以來，短短几年間各種數字貨幣層出不窮，組成了龐大的數字貨幣家族。近2000種數字貨幣良莠不齊，有的主流幣種已積累了廣泛的用戶基礎，而有些卻價值趨零，更有少數幣種徹底淪為圈錢的工具。

絕大多數數字貨幣的體量都很小，市場上仍以比特幣為主，但以太坊、瑞波幣、比特現金及萊特幣也佔據了一定的市場份額。其中，前三大數字貨幣的市值佔總市值的67.60%。

對一些主要的數字貨幣進行簡單的分類，大致可分為比特幣、山寨幣、分裂幣和Token。

比特幣作為加密數字貨幣的鼻祖，知名度大、參與人數多、安全性最高。其概念最初由中本聰於2009年提出,根據開源軟體以建構其上的去中心化的P2P網路。

比特幣依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分散式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。

去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付,確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。

山寨幣是建立在比特幣開源代碼的基礎上進行的模式以及原理拷貝的加密貨幣，可分為複製山寨幣、競爭山寨幣、分叉山寨幣。複製山寨幣在2013年開發出現的比較多，在比特幣開源代碼上複製，只做了幣參數調整、演算法的修改，或者圖標的更換等。雖然數量種類眾多，但能存活至今的非常少。

與複製山寨幣不同的是，競爭山寨幣在技術基礎上進行創新和改進，通常有特定的應用場景，結合自主技術，具有一定的價值和競爭力。例如瑞波幣主打跨境支付場景；IOTA主打物聯網節點間小額支付場景。

分裂幣產生的前提是需要通過分叉區塊鏈進行，但不一定硬分叉就能產生分裂幣，只有未能充分共識的硬分叉才會有較大可能產生分裂幣。IFO（InitialForkOfferings）就是以分叉主流幣種為核心而發行Token，在這些主流幣原有區塊鏈的基礎上，按照不同規則分裂出另一條鏈。

由於持有比特幣、以太坊等主流幣種的投資人可以在IFO過程中獲得分叉後的新幣，因此IFO也被認為是一種新的虛擬貨幣融資手段。隨著比特幣硬分叉（比特現金）的出現，比特幣技術實際上處於不斷迭代升級的過程中。

Token是區塊鏈網路上的價值傳輸載體，也可以理解為通證或代幣。一般是通過ICO項目發行，但並不絕對。

Token與應用場景結合，用途更為廣闊，除了本身有籌資的作用外，還有用戶導流、市場推廣、交易媒介、生態建設的作用。與數字貨幣的中心化不同，Token幾乎都是中心化或半中心化的，其價值更多來源於發行方的發展和回饋力度。

Token以影響力為衡量基準，影響力越大，則Token的適用生態越強大，進而保證了良好的流通效率。目前，Token最重要的是要做好生態建設，最重要的是有一個具有真實性訴求並且形成大規模共識的應用場景落地。

隨著數字貨幣交易量不斷攀升，買入賣出雙向手續費機制使得區塊鏈行業的數字貨幣交易平台獲得較高的收益。

數字貨幣行業未來展望：政策趨嚴，爆發級應用可期

隨著數字貨幣市值迅速提升，數字貨幣交易開始成為世界範圍內不可忽視的新興領域，我國數字貨幣交易已全面進入嚴監管時期。

央行表態2018年將紮實推進數字貨幣研發，開展對各類虛擬貨幣的整頓清理。就趨勢而言，幣圈的監管政策及比特幣社區未來發展將持續影響數字貨幣的價格走勢，未來數字貨幣的監管將進一步趨嚴。可以預見，數字貨幣市場將迎來全方位的衝擊與挑戰。

目前，數字貨幣交易仍處於快速增長階段，就投資者而言，數字貨幣的風險性問題不容小覷，如果投資者設備丟失、損壞或者交易所遭到黑客攻擊,就會丟失其擁有的數字貨幣。

此外，由於數字貨幣有著全天24小時交易、T+0、無漲跌停限制的特點，相比於股票投資風險更大。

從整個區塊鏈領域來看，目前落地的項目以金融和基礎設施為主，輔以文娛、能源、教育等細分場景，未來行業的發展將更多的與核心應用場景相結合，包括物聯網、共享經濟、公正防偽、跨境支付、去中心化交易、資產交易等都是適用場景，有望成為區塊鏈技術真正落地的藍海。

來源 | 盈燦諮詢 作者：王蔚

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