废话不多说，就问你：比特币会归零吗？ ｜开

编译：秦进

比特币发展了十年，“十年前，我不认识你，你不属于我”，那么，十年后，我们与比特币还是朋友吗？ 还是可以打个招呼？ 还是那种柔情再也找不到拥抱的理由？

这段时间有很多朋友来问比特币会不会归零。 这其中有很多高位入场的朋友，有一些认为价格已经跌得差不多了想入场的新人，也有一些矿圈朋友纠结于关停还是坚持的两难境地。关于采矿。

这两天一直在写《Web3.0：它能否打开未来10年创新创业致富之门》一文。

无论是链圈、币圈还是矿圈，充值比特币信仰的文章很多。 但笔者发现，从比特币的白皮书和算法层面的解释很少，本文希望能填补这一点。

本文将分为四个部分：

第一部分解读《密码朋克宣言》和比特币白皮书。

没有密码朋克运动，就没有当代基于密码学的点对点网络产品和算法突破，更不用说比特币了。 解读《密码朋克宣言》对于正确理解比特币产生的原因非常重要。 其次，解读比特币白皮书的文章很多，但似乎没有看到中本聪对这篇论文的介绍和结论进行深入分析。 搞学术的朋友都知道，这两部分往往是最重要的画龙点睛之笔。 如果不深入了解这两部分，很可能对比特币有片面的认识。

第二部分阐述了比特币的自治机制。

作者曾经解读源码，推导出一个非常简单的比特币挖矿成本公式，由此推导出基于比特币自治机制的分布式商业理论。 这部分将解释为什么比特币可以根据这个公式成为无敌小强。

第三部分，谈谈支撑比特币价格上涨的7个理由。

第四部分讲比特币可能归零的几种情况。

限于篇幅，以上四部分将分为两篇文章。

这是文本：

01

起源与原理

1993年发布的《密码朋克宣言》并不长，其核心诉求是如何在互联网上保护用户隐私。 以下文字摘自该宣言：

由于我们渴望隐私，因此我们必须确保交易各方只知道该交易所需的信息。 由于可以提及任何信息，因此我们必须确保尽可能少地披露。

在大多数情况下，个人身份并不重要。 当我在商店买一本杂志并将现金交给店员时，不需要知道我是谁。 当我要求我的电子邮件提供商发送和接收消息时，我的提供商不需要知道我在和谁说话，我在说什么，或者其他人在对我说什么； 我的供应商只需要知道如何获得商品，以及我欠他们多少钱。 当我的身份被交易的底层机制暴露时，我就没有隐私了。 我不能选择性地暴露自己； 我必须在保护隐私的同时始终暴露自己。

因此，开放社会的隐私需要匿名交易系统。 到目前为止，现金一直是主要的此类系统。

匿名交易系统不是秘密交易系统。 匿名系统使个人能够在且仅在他们愿意的时候透露他们的身份——这就是隐私的本质。

在开放的社会中，隐私也需要加密。 如果我说什么，我只想让我想听的人听到。 如果我的演讲内容可以向全世界公开，我就没有隐私了。 加密表明对隐私的渴望，弱加密表明对隐私的渴望不大。 此外，需要加密签名才能安全地揭示身份，而默认情况下是匿名的。

我们密码朋克致力于构建匿名系统。 我们使用密码学、匿名电子邮件系统、数字签名和数字货币来保护我们的隐私。

Cypherpunks 积极致力于使网络更安全并保护隐私。 让我们迅速行动起来，团结起来！

这份已有 25 年历史的《宣言》明确提出，要用数字签名和数字货币来捍卫隐私。

这也可以看作是密码朋克运动的使命之一。 1993年后，该组织的重要人物，如魏戴、David Chaum、Adam Back、Nick Sazbo、Hal Finney等，相继在数字货币技术上做出了杰出的探索，终于在2008年，中本聪取得了巨大的成就，推出了点对点网络上的电子现金系统解决方案，即：比特币。

接下来我们看一下比特币白皮书的介绍，内容如下：

几乎所有的互联网交易都需要借助金融机构作为可靠的第三方来处理电子支付信息。 虽然此类系统在大多数情况下运行良好，但它们仍然固有地受到“基于信任的模型”的弱点的影响。 我们不可能做到完全不可逆的交易，因为金融机构总会不可避免地出面调解纠纷。 金融中介机构的存在也会增加交易成本，限制实际的最小交易规模，限制日常小额支付交易。 而潜在的损失是许多商品和服务无法退货。 如果没有不可逆的支付手段，互联网交易将受到很大限制。 由于潜在退款的可能性，交易双方需要信任。 商家还必须警惕他们的客户，因此要求客户提供完全不必要的个人信息。 在实际经营中，一定比例的欺诈客户也被认为是不可避免的，相关损失作为销售费用处理。 在使用实物现金的情况下，可以避免这些销售成本和支付问题的不确定性，因为此时没有第三方信用中介。 因此，我们非常需要这样一种电子支付系统，它基于密码学原理而不是信用原理，使得任何达成协议的双方都可以直接进行支付，而无需第三方中介的参与。 消除撤销支付交易的可能性可以保护特定卖家免受欺诈； 对于那些想要保护买家的人来说，在这种环境下建立通常的第三方担保机制也是轻松愉快的。 在本文中，我们（我们）将提出一种点对点的分布式时间戳服务器，根据时间生成并记录电子交易证明，从而解决双重支付问题。 只要诚实节点控制的算力总和大于合作攻击者的算力总和，系统就是安全的。

从这段话可以看出，中本聪开发比特币的初衷来自以下几点：

1、现有的中心化信任机制存在严重缺陷，包括：

2、比特币需要解决的问题，包括：

3、解决方法是：

可见，比特币解决的问题是：实现用户之间不可逆的点对点直接支付。

最后，我们来看一下比特币白皮书的结论部分09年挖矿比特币容易吗，内容如下：

我们在此提出一种不需要信用中介的电子支付系统。 我们首先讨论电子货币的一般电子签名原理。 虽然此类系统提供了对所有权的强大控制，但它们不足以防止双重支出。 为了解决这个问题，我们提出了一个点对点网络，使用工作量证明机制来记录交易的公开信息。 只要诚实节点能够控制绝大多数 CPU 算力，攻击者就很难更改交易记录。 . 该网络的稳健性在于其结构简单。 节点之间的工作大多相互独立，需要很少的协调。 每个节点不需要明确自己的身份。 由于对交易信息的流转路径没有要求，只需要尽力传播即可。 节点可以随时离开网络，重新加入网络非常容易，因为它只需要补充在离开期间收到的工作量证明链。 节点通过自身的 CPU 算力投票，对自己对有效区块的确认进行投票。 他们继续扩展有效的区块链以表示他们的确认，并在无效的区块之后拒绝扩展区块以表示拒绝。 该框架包含 P2P 电子货币系统所需的所有规则和激励措施。

在对比特币网络的技术体系做了非常详细的描述，并证明只有防止51%攻击才能有效保证网络安全。 中本聪做了以上总结。 在总结中，他明确指出：

Bitcoin is an electronic payment system that don't require a credit intermediate (一种不依赖于信任的电子交易系统)

其次，他提到了比特币最关键的几项技术，也构成了未来区块链的核心技术和思想：

1、工作量证明；

2、只要阻止了51%的攻击，就可以维护网络的健康，即好人简单多数原则；

3、通过CPU算力投票获得记账奖励（即比特币），同时在系统中产生新的流通比特币；

4、最长链原则；

5、弹性点对点网络，节点可自由进出；

通过以上解读，我们可以明确：比特币不是金融传销。 相反，他有非常科学的算法机制和不受人控制的运行机制。

这种运行机制由全球数十万台高性能计算机（矿机）全面维护，成为无法关闭、交易无法回滚的电子支付系统。

02

自治机制

2.1 挖矿机制

由于没有中心化机构发行比特币，也没有机构对交易进行记账，因此需要设计一种机制，通过算法在没有中心化管理的情况下保持持续运行。

中本聪将比特币预先“埋”在比特币区块链上，不为任何人所有。 所有节点（矿机）通过算力竞争来争夺记账权，竞争记账权的方式为：哈希猜测。

什么是哈希猜谜游戏？

有一个特殊的哈希值，前面有 N 个零。 由于哈希算法是不可逆的，所以只能通过不断的正向加密尝试“猜测”哈希值前面会有N个0。 . 零的数量越多，需要进行的试验次数越多，即难度越大。

计算能力是加密算法在一秒钟内可以计算的次数。 算力越高，猜中的概率越高，记账正确的概率越高，获得的比特币奖励也就越多。

在比特币网络上，算力被用来争夺记账权。 一旦抢到某个区块的记账权，就可以获得比特币奖励。 这就是比特币的 POW 共识机制，也称为“工作量证明”。

获得比特币奖励的过程称为“挖矿”，为挖矿而购买的专用计算机设备称为“矿机”，通过算力竞争获得比特币的人称为“矿工”。

每隔 10 分钟左右，比特币网络就会生成一个新区块。 全网最近10分钟的所有交易记录都打包在区块中（严格来说，一个区块中的交易记录会受到区块链大小的限制），负责记账这个新区块的矿工将获得或分享 12.5 比特币奖励。 按照今天的价格（3800美元/BTC），也就是每10分钟，就会有大约47500个新增流动性，每天新增流动性近700万美元。 每四年，区块奖励减半，即每日新增流动性减半。 下一次减半可能会在 2020 年 5 月至 6 月之间的某个时间。

2.2 比特币挖矿公式

根据比特币源码中的算法，我计算出了如下比特币挖矿公式，即一台算力为H的矿机一天24小时不间断工作可以挖出多少比特币：

其中，H为拥有矿机的矿工算力，D为当前难度。

**公式的推导过程在最后。

以S9矿机为例，单机算力H=14500G，写本文时挖矿难度为：5,646,403,851,534

因此，经过24小时的挖矿，你可以获得：0.000645743131个比特币，以4000美元的价格计算，每天的毛收入约为2.583美元。

当然，矿机的运转是需要电力的，所以我们有以下挖矿净利润公式：

2.3 难度增长

这里有一个很重要的概念：难度D会不断增加，一般是每14天增加一次。 因此，对于一台算力固定的矿机来说，其收益是逐渐递减的。

下图是去年难度变化图。 您可以访问网址：获取即时难度数据。

2.4 挖矿盈亏平衡

因为难度越来越大（最近因为BCH分叉，导致下降），但是电费等费用是固定的。 如果假定价格是固定的，每台矿机的产量将不足以支付当天的电费和其他费用。 所以我们可以计算出一台矿机是否可以回本，以及回本的时间。

以目前主流矿机S9为例，矿机参数如下：

我们可以得到如下净利润图：

横轴是天数，纵轴是累计净利润。

根据上图，我们可以看到该设备在289天内最多可以收回620元。 如果过了这个时间点再挖，挖比特币的收益会低于电费，曲线开始下降。

￥620的价格是目前设备的合理价格，也是盈亏平衡点下的设备投资成本。

2.5 自治机制

通过上面的公式和计算可以看出，当矿工的矿机算力增加时，获得的比特币数量也会增加； 而当大量矿机加入挖矿时，也会促进整个网络的难度（D）增加，难度增加会降低单个矿工的挖矿收益。 相反，如果难度（D）降低，则会增加挖矿的盈利能力。 这就是比特币自适应机制的本质。

在这种自适应机制下，我们可以理解：为什么比特币的价格会被不断推高，为什么比特币至今还能在各种动荡中生存下来？

首先，随着技术的进步，高算力矿机进入挖矿，试图获得高于平均算力的算力优势，以获取更多的利润。 但是，这些新入场的矿场，总算力会快速提升，难度也会飙升。 很快，业界就会发现挖矿并不划算。 旧矿机退出，难度增加回归正常，挖矿收益再次增加09年挖矿比特币容易吗，新矿机又开始蜂拥而至。

周而复始，比特币价格在矿工的自适应过程中一波又一波上涨。 每次因为外部原因价格暴跌，都会有很多矿工离场，然后算力和难度都会下降。 当挖矿成本下降到与下跌价格平衡的位置时，新的矿机将再次进入。 .

在这种自适应机制下，比特币从 2009 年初开始动态运行。

以上两部分介绍了比特币的原理和算法。 下一部分将基于这些基本原则分析比特币上涨的原因以及可能导致比特币归零的风险。

下次见！

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**附：比特币挖矿公式推导过程

Sha-256哈希算法会生成一个256位的二进制数，所以每次“猜”成功的概率为[2的256次方 - 1]，即平均计算2的256次方 - 1次来计算。

即：2**256 - 1 = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935

当难度为D时，需要计算以下次数。 （在Python中，**符号代表求幂）

(0xffff * 2**208)/D

所以哈希的总数是

D * 2**256 / (0xffff * 2**208)

因为每10分钟产生一个区块，10分钟等于600秒，所以上面换算成每秒算力：

D * 2**48 / 0xffff / 600

转换为十进制是：

D*2**32 / 600

笔者推导出这个公式时，是2017年8月15日，当天的难度D为：923,233,068,448。

结合上式，在该难度下，需要算力：6,608,759,725,949,815,794，即6609P/sec算力，10分钟内生成1个区块，即12.5个BTC。

也就是说，挖出一个比特币需要：6609P/12.5BTC=528.72P算力。

S9矿机算力为13.5T/s，即528720T/13.5T/s=39164台矿机，10分钟内可产生1个BTC。

即39164 / 144 10分钟 = 272台S9矿机，每天可挖1个BTC。

将上述过程整理成一个公式，设D为难度，H为算力（G为单位），每天可挖出的比特币数量为：

600*10**9*12.5*144*高/2**32/深

将上式化简为：

251457*高/深

推导完成。

以上推导严格按照比特币源码进行。 在实际操作中，时间会延长或缩短，对配方会有一定的影响，但总体上保持一致。

<结束>