一、什么是比特币？
Chapter 1: What is a bitcoin?
为什么是比特币？
Why Bitcoin?
纸币和金属货币很讨厌，不方便，我们现在有互联网。因此，数字货币听起来是一个有用的想法。
发达国家的解决方案大多是利用我们的银行——你有一个账户，你可以通过借记卡、信用卡、贝宝或其他方式把钱转移到其他人的账户上。中央权威意味着它受到合理的监管，错误和盗窃可以被逆转等等。这也是从纸币的平稳过渡——同样的事情，但你可以用它做新的事情。
但是这不是一个完整的解决方案；商店的读卡器可能出现故障，您的支付网关可能收取费用，您可能想要向不在同一个银行网络上的人汇款，您重视您的隐私，每次与您的银行联系都很烦人。所以某种形式的数字现金也不错。
比特币是一种加密货币:互联网上的一种东西，可以让你交换独特的数字对象。伪造这些物品大约需要永远的时间；所以如果我们给这些物体赋值，我们可以像交换钱一样交换它们。它是去中心化的，所以你可以汇款而不必通过中央结算所。
比特币的交易账本区块链，被吹捧为不可改变:没有人能在不明显被篡改的情况下改变它。这个想法是没有中央控制，任何人都可以运行比特币节点并成为网络的一部分，没有人可以阻止或逆转你的交易，你不必相信任何人的话来判断系统的状态。
Bitcoin’s transaction ledger, the blockchain, is touted as immutable: nobody can alter it without it being obvious that it was tampered with. The idea is that there’s no central control, anyone can run a Bitcoin node and be part of the network, nobody can block or reverse your transactions and you don’t have to take anyone’s word for the state of the system.
当你拥有“一枚比特币”时，你拥有什么
What you have when you have “a bitcoin”
你知道对你来说什么是“钱”。你可以赚到它，你可以把它花在各种事情上，你可以把它存起来以备将来之用，你可以投资它。它可能在一个银行账户里，有一张卡，或者是你口袋里的纸币和货币——对你来说，它仍然是一英镑或一美元。
在实践中，比特币有点像借记卡银行账户中的钱，只是没有任何形式的安全网——它完全不受监管，没有保险，没有办法逆转交易，也没有客户服务。
如果你“拥有”比特币，你实际上并没有把它们作为东西存在你的电脑上。你得到的是一个比特币地址(类似于一个银行账号)和该地址的密钥(另一个数字，其工作原理类似于第一个数字的 PIN)。 ^(²) 比特币地址在区块链的交易中被提及；关键是你拥有的独一无二的东西让你的比特币成为你的。
要将比特币从你的地址发送到另一个地址(有点像通过 PayPal 汇款)，你需要生成一个发送到网络的交易，并添加到下一个交易块中。一旦进入区块，该交易将永远在区块链公开可见。
钱包是你放钥匙的地方。通常它是一个生成和管理地址的程序，并向您显示余额。您可以随时生成新地址及其匹配密钥。
你可以把你的比特币钥匙放在一个热钱包(就像一个活期账户)，在一台联网的电脑上运行，或者放在一个冷钱包(就像把钱放在你床下的袜子里)，它可能在一台没有联网的电脑上，或者可能只是储存在 u 盘上甚至打印在纸上的钥匙本身。
如果你丢失了密钥，你的比特币就永远丢失了。如果别人拿到了钥匙，他们就可以拿走你的比特币。如果你将比特币发送到一个不存在的地址，它们将永远丢失。如果你把比特币发到错误的地址，你就不能撤销它。比特币的安全性可能非常具有技术性、难度和不可饶恕性；大多数人只是把他们的比特币放在交易所里。这些都有自己的问题，我们稍后会看到。
If you lose the key, your bitcoins are lost forever. If someone else gets the key, they can take your bitcoins. If you send bitcoins to a nonexistent address, they’re lost forever. If you send bitcoins to the wrong address, you can’t reverse it. Bitcoin security can be very technical, difficult and unforgiving; most people just keep their bitcoins on an exchange. These have their own problems, as we’ll see later.
区块链
The blockchain
比特币交易被分组成块。每个块都有一个加密的哈希，一个可以快速计算并作为校验值的数字——就像一本书的 ISBN 的最后一位数字，或者你的信用卡的最后一位数字，但更长——来验证一个数据块是不是你认为的那个数据块。
如果数据中有哪怕是最轻微的变化，哈希也会完全不同；因此，具有相同散列的两个事物通常被认为是相同的。
倡导者将比特币描述为“由数学保障的”。这是因为加密算法的运算速度非常快，而且逆转速度慢得不可思议——要用相同的哈希生成另一个数据块，你必须经历数量惊人的可能值。(比特币挖矿依赖于此——见下文。)
每个块还与前面的块链进行哈希运算，因此整个块链是显而易见的。这被称为 Merkle 树，发明于 1979 年，此后被广泛使用。 ^(³) 比特币所做的是让一个篡改明显的交易公共账本成为可能，而无需任何中央机构宣布谁的账本是官方账本。
比特币区块链包含了自 2009 年 1 月以来所有已确认的交易。2017 年 6 月，它超过了 120，并以每月 4GB 的速度增长。
The Bitcoin blockchain contains every confirmed transaction back to January 2009. In June 2017 it passed 120 gigabytes and is growing at 4GB a month.
废物担保:工作证明
Secured by waste: Proof of Work
那么你如何决定谁来写账本呢？答案是:有竞争力的工作证明，你浪费计算能力来证明你的承诺。 ^(⁴)
每 10 分钟左右就会创建一个新的交易块，附有 12.5 个比特币(BTC^(⁵))的奖励作为激励，外加交易的任何费用。比特币矿工(类似于金矿矿工)尽可能多地运用蛮力计算能力，在这个区块的加密彩票中中奖。
(采矿奖励每四年减半——从 50 BTC 开始，2012 年到 25 BTC，2016 年到 12.5 BTC——将在 2140 年完全停止。只会有 2100 万个比特币。)
比特币的创造者中本聪需要一项任务，让人们可以竞相浪费计算能力，每 10 分钟就有一个赢家。随着计算能力的加入和离开，困难需要自动调整，以保持每 10 分钟一个块的稳定创建。
他得出的结论是:未处理的交易在比特币网络中传播。一个挖掘器收集一个事务块和最后一个已知块的散列。他们添加一个任意的“nonce”值，然后计算结果块的散列。如果这个散列满足当前的难度标准，那么他们已经挖掘了一个区块！这个成功的块然后被广播到网络，网络可以快速验证该块是有效的。矿工得到 12.5 BTC 加上交易费。如果失败，它们会选择另一个 nonce 值并重试。 ^(⁶)
由于几乎不可能挑选出哪些数据会有特定的哈希，猜测什么值会给出有效的块需要很多计算——截至 2017 年 6 月，比特币网络每秒运行 5.5×10 ^(18) 或 5.5 万亿次哈希，或每 10 分钟 3.3×10 ^(21) (3.3 万亿次)
3.3 六次方的计算被扔掉了，因为所有这些技术上的繁文缛节的唯一意义是表明你可以比其他人更快地浪费电力。
显然，竞争很快就变成了恶性达尔文主义。采矿业迅速收敛于 1 BTC，发电成本为 1 BTC。随着矿商拼命试图获得足够的优势来盈利，随之而来的进化军备竞赛是这样的，比特币的用电量相当于整个爱尔兰的用电量。^()
这种电力实际上是为了去中心化而浪费掉的；确认交易并将其添加到区块链的电力成本约为每笔交易 10-20 美元。这不是想象中的钱——这些是真实的美元，或者说这些天主要是人民币，来自人们购买新货币并支付电费。一个普通的集中式数据库可以计算出一部 2007 年推出的使用 USB 电源的智能手机上同样明显被篡改的交易。即使比特币可以取代传统货币，这也将是一场生态灾难。
那么，为什么要为这一切费心呢？意识形态。从第一天起，比特币就意味着推动政治。
So why bother with all of this? Ideology. From day one, Bitcoin was about pushing politics.
