区块链和比特币是什么关系？

1、区块链技术近期受到关注

2016年1月20日，中国人民银行数字货币研讨会在北京召开，来自人民银行及国内外知名机构的数字货币研究专家进行了研讨和交流。会后央行表示，将争取早日发行数字货币，以降低传统纸币发行、流通成本，提升经济交易活动便利性和透明度，更好支持经济和社会发展。

这是继2013年12月央行等五部委发布关于防范比特币风险的通知之后，第一次对数字货币表示明确的态度。

尽管央行并未明确提出将数字货币将以何种形式发行，但根据与会专家态度和央行“提升交易便利性和透明度”的要求，我们认为，央行未来推出的数字货币很有可能会使用到比特币的核心技术——区块链。区块链（Blockchain）是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，可以有效提升交易透明度，减少洗钱、逃漏税等违法犯罪行为。在央行的明确表态后，数字货币与区块链技术受到业界更多关注。

2014年以来，包括巴莱克银行，瑞士信贷银行，摩根大通在内多家世界顶级银行都已经加入了由金融技术公司R3领导的组织，着手为区块链技术在银行业中的使用制定行业标准和协议，截止目前全球范围内加入由区块链技术公司R3联盟的银行已超过42家。一家叫Magister Advisor的公司认为，到2017年银行在区块链开发的经费将超过10亿美元，这个数值是所有企业软件板块发展速度最快的。纳斯达克在2015年12月30日完成了基于区块链平台的首个证券交易，推出基于区块链的数字分类账技术Lin进行股票的记录交易与发行，这对于全球金融市场的去中心化有着里程碑的意义。会计审计领域，在继德勤与安永宣布进军区块链之后，普华永道也正式宣布加入区块链行业。公众对区块链的兴趣也在增加，根据Capital One对2015年拉斯维加斯Money20/20会议的151名与会者的访问，有近20%的与会者认为区块链技术在未来的三到五年内，将会对金融服务领域有着很大的影响。

除了在国外备受关注，国内也正在加大区块链的研究和投入。开发区块链应用的井通中国日前受到川财证券、安邦资产、泰达宏利、等十余家国内重量级公私募基金和证券信托的联合调研。全球共享金融100人论坛近日也在京宣布成立了“中国区块链研究联盟”，共同谋划区块链未来的发展。相信这一发展趋势在央行数字货币研讨会后将继续下去，区块链技术正在向我们走来。

1.2、前世：从比特币谈起

2008年11月1日，一位化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的计算机程序员，在MIT计算机系统安全组的网站上发表了一篇篇幅仅8页的学术论文，《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》，中本聪描述了一种完全基于点对点（Point to Point，P2P）的电子现金系统，该系统使得全部支付都可以由交易双方直接进行完全摆脱了通过第三方中介例如商业银行的传统支付模式从而创造了一种全新的货币体系。2009年1月，第一个序号为0的比特币的区块——创世区块诞生。几天后的1月9日出现序号为1的区块，并与序号为0的创世区块相连接形成了链，标志着比特币区块链诞生。

比特币创始之初，很长时间内只在技术工程师之间以娱乐为目的进行流通，只能属于一种“小众货币”。第一个比特币交易发生于2009年1月12日，中本聪发送了10比特币给密码学专家哈尔•芬尼。2010年5月21日，佛罗里达程序员用1万比特币购买了价值25美元的披萨优惠券，随着这笔交易诞生了比特币第一个公允汇率。自此以后，比特币与实物的交换以这种间接模式慢慢开始。据Coin Desk估算，目前全球大约有60000个商家接受比特币。在线下世界，大概有4000个经营场所允许使用比特币。随着比特币的被接受性的提高，一些针对主要货币的比特币交易所也陆续出现。截至2013年底，根据Blockchain.info组织的统计，有近14 万个网络地址参与比特币交易，交易量为每天6万次，而全球最大的比特币交易平台为比特币中国、Mt.Gox和Bitstamp，所占市场份额分别为32.5%、26%、20.7%。中国成为比特币交易增长最迅速的国家，有超过15 家大型的比特币的交易平台处理比特币相关的业务。

比特币交易所的出现，鼓励投资者用各国法币进行兑换。在大量投资者参与下，比特币价格一路上升，从最初的零点几美元，到2013年11月29日，仅用了四年时间，就达到历史高峰，盘中高达1242 美元，一度超过1盎司黄金。其后，比特币价格有所回落，经过6年的发展，目前比特币总体市值已过100亿美元，节点遍布世界各地。

然而，时至今日，比特币也出现了许多问题。包括：

比特币加大了金融监管的难度。在金融监管过程中，几乎所有国家都非常依赖银行系统来查验交易的资金进出。而比特币独立的支付网络则有效地躲开了这种追查途径，使得监管资金动向非常困难。比特币由于其匿名特性，比特币成为犯罪资金的主要载体，在许多非法网站上，甚至成为唯一支付手段。

挖矿行为演变为军备竞赛增加了比特币体系的资源消耗。昂贵的专用矿机提高了挖矿的效率，使得传统的采矿技术无法生存，随着时间的推移和竞争的加剧，整个比特币产业链成为极端资本密集型行业。

交易确认的时间限制了比特币的使用范围。因为每个比特币区块的产生需要10分钟，因此每笔交易的验证，也需要10 分钟。比特币的优势，仍限于互联网领域，在实体经济中，只有对时间不敏感的消费场所如餐馆等，才会成为比特币使用的理想场所。

2016年1月，著名比特币挖掘者公开表示，比特币基本面已经被打破，其价格无论在短期内还是在长期内都应当并有可能下行，随后将持有的比特币套现离场。比特币在争议中，已失去当年的光芒。

1.3、区块链：比特币的底层技术

在过去的一年中，尽管比特币本身受到质疑，然而人们开始从比特币的支付领域逐渐转移到了比特币底层协议区块链技术上，越来越多投资者及普通民众接受了比特币底层技术区块链的概念。我们可以通过了解比特币的生成与交易等一系列过程，理解区块链技术。

比特币的生成。比特币的产生需要依据特定的算法，通过大量复杂的运算才能生成，俗称“挖矿”。挖矿就是指产生新区块并计算随机数的过程，以解决一项复杂的数学问题来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。

这一项复杂的数学问题为寻找一个随机数散列值（也称为哈希值）。散列值由散列函数生成，散列函数的功能是将任意长度的不同信息（例如数字、文本或其他信息）转化为长度相等但内容不同的二进制数列（由0和1组成）。比特币采用的是散列算法中的SH256算法，任意长度的信息输入通过这个函数都可以转换成一组长度为256个的二进制数字， 以便统一的存储和识别。256个0或1最多可以组合成2256个不同的数，这个庞大的集合能够满足与比特币相关的任何标记需要。且散列还有一个重要特征，若想要生成一个特殊的输出数字，只能通过随机尝试的办法逐个进行正向运算， 而不能由输出结果逆向推出输入信息。这个特征是比特币能够顺利运行的重要基石。挖矿就是通过改变随机数来生成不同的散列值，直到符合要求。随着全网算力提高，找到散列值的难度也会提升，从而维持10分钟找到一次的频率比特币的交易。

比特币使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为。在信息传递过程中，发送方通过一把密钥将信息加密接收方在收到信息后，再通过配对的另一把密钥对信息进行解密这就保证了信息传递过程的私密性与安全性。比特币的交易并非简单的支付货币本身。以下图中的交易1为例，如果B想支付100个比特币给C,那么不仅B需要在交易单上注明金额，而且需要注明这100个比特币的来源。由于每笔交易单都记录了该笔资金的前一个拥有者、当前拥有者以及后一个拥有者，我们就可以依据交易单实现对资金的全程追溯。这也是比特币的典型特征之一。最后，当每一笔交易完成时，系统都会向全网进行广播，告诉所有用户这笔交易的实施。

区块+链。由于每笔交易是相对分散的，为了更好地统计交易， 比特币系统创造了区块这一概念。每个区块均包含以下三种要素：一是本区块的ID（散列）二是若干交易单；三是前一个区块的ID（散列）。比特币系统大约每十分钟创建一个区块，其中包含了这段时间里全球范围内发生的所有交易。每个区块中也包含了前一个区块的ID，这种设计使得每个区块都能找到其前一个节点，如此可一直倒推至起始节点，从而形成了一条完整的交易链条。因此，从比特币的诞生之日起，全网就形成一条唯一的主区块链，其中记录了从比特币诞生以来的所有交易记录并以每十分钟新增一个节点的速度无限扩展。这条主区块链在每添加一个节点后， 都会向全网广播， 从而使得每台参与比特币交易的电脑上都有一份拷贝。在现实世界里每笔非现金交易都由银行系统进行记录，一旦银行计算机网络崩溃所有数据都会遗失。而在互联网世界里， 比特币的所有交易记录都保存在全球无数台计算机中，只要全球有一台装有比特币程序的计算机还能工作， 这条主区块链就可以被完整地读取。如此髙度分散化的交易信息存储， 使得比特币主区块链完全遗失的可能性变得微乎其微。

每个人在对交易的有效性进行验证后都可以根据这些交易数据生成新区块。为了使避免虚假交易或重复交易，使这一新区块被信任，需要构建工作量证明机制。如果想要修改某个区块内的交易信息，就必须完成该区块及其后续连接区块的所有工作量，这种机制大幅提高了篡改信息的难度。同时，工作量证明也解决了全网共识问题，全网认可最长的链，因为最长的链包含了最大的工作量。

1.4 比特币与区块链

综上所述，区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块。在比特币的应用中，整个区块链就是比特币的公共账本，网络中的每一个节点都有比特币交易信息的备份。当发起一个比特币交易时，信息被广播到网络中，通过算力的比拼而获得合法记账权的矿工将交易信息记录成一个新的区块连接到区块链中，一旦被记录，信息就不能被随意篡改。比特币是区块链的一个“杀手级应用”，区块链是比特币的底层技术，且作用绝不仅仅局限在比特币上。因此，尽管比特币与区块链经常被同时提及，但二者并不能画上等号。