比特币

Bitcoin.

Bitcoin是一种去中心化的数字支付系统，也是其原生货币单位比特币（BTC）。由不同主体独立运行的计算机网络按照共同规则检查交易，并将其记录在公开的区块链中。用户可以发送比特币，而无需中央支付运营方批准每笔转账；不过，钱包、交易所和支付服务本身可能引入中介。

Bitcoin以中本聪之名于2008提出，其网络于2009年一月开始运行。创作者的真实身份仍未确认。有关推出、重要协议变更、交易所倒闭和普及历程，请参见比特币历史。本文介绍系统如何运作；比特币常见问题回答有关支付、钱包、挖矿和风险的实用问题。

白皮书解读

中本聪在九页的2008论文，Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System，提出一种在线支付方式，无需指定银行或其他中央运营者维护唯一权威账本。这是催生 Bitcoin 的设计提案，并非当今钱包的完整使用手册。其论述从一个问题开始：收款方如何确认同一笔数字资金没有同时支付给其他人？

从银行账本到共享记录

假设爱丽丝想给鲍勃买一双袜子。以物易物要求双方恰好同时想要对方提供的东西，货币让交换更方便。使用传统在线支付时，爱丽丝和鲍勃通常依赖银行或支付服务商更新记录、判断哪笔付款有效并处理争议。这些服务在需要撤销付款时也可能有用，但其可用性、费用、隐私规则和结算时间取决于服务商。白皮书提出的问题是：愿意交易的双方怎样才能在线转移价值，而不让某一家服务商成为账本的最终裁判？Bitcoin回答的是这个较窄的问题；它并未消除所有成本、中介、法律义务，也没有消除对卖方的信任需求。白皮书认为难以撤销的付款可以减少一种卖方欺诈，并提出托管服务来应对某些买方风险。任何托管或支付服务都有自己的规则和信任假设；Bitcoin本身不会裁定买卖双方的争议。

为什么光有签名还不够

数字签名表明支出密钥的持有人授权了一笔付款，但无法告诉收款方该持有人是否还签署了相互冲突的付款。银行可以通过维护唯一受承认的账本来解决冲突。白皮书提出的做法则是公开广播交易，并就统一的交易顺序达成一致。在今天的网络中，一笔交易会花费先前尚未使用的输出并创建新输出；验证节点会同时检查授权是否有效，以及这些输出是否已经被花费。

区块如何确立顺序

交易被打包进区块。每个区块都包含前一个区块的指纹，因此若修改较早的记录，后续链接也会随之改变。矿工要寻找哈希值低于难度目标的区块头。工作量证明的计算成本很高，但验证容易。如果两个有效区块几乎同时出现，节点可能暂时跟随不同的链尖。随着某一有效分支累积更多工作，节点会逐渐收敛到该分支。白皮书称之为最长链；实际比较的是累计工作量，而非区块数量。

参与者各自做什么

网络节点转发交易，矿工组装候选区块，其他节点则在接受区块前检查它。即使矿工为生成区块消耗了电力，节点仍会拒绝无效交易。参与者可以断开连接，之后再追上已接受的链。这不需要中央时钟或指定协调者，但依赖白皮书所作的诚实验证和挖矿算力分布等假设。钱包服务显示的余额，与独立验证区块所提供的保证并不相同。

矿工为何获得奖励

有效区块可以通过 coinbase 交易领取新发行的比特币，也可以收取其中付款留下的交易费。这些奖励促使矿工投入资源生成区块。白皮书设想未来交易费会取代新发行，但并未证明未来的手续费市场必然能为某一安全水平提供资金。区块奖励也不赋予矿工凌驾于其他节点所执行规则之上的权力。

如何用更少数据进行验证

默克尔树将区块中的大量交易汇总成区块头中的紧凑指纹。简短的哈希路径可以证明某笔交易被包含在该区块中。白皮书也描述了丢弃旧的已花费数据以节省空间。简化支付验证通过区块头和包含证明进行检查，而无需验证每一笔交易。这样资源需求较低，但会更多依赖其他节点；如果攻击者控制用户看到的信息，安全性也会较弱。全节点独立验证；修剪节点在验证后可以删除旧区块文件。

金额与隐私

一笔交易可以包含多个输入和输出，钱包可合并较小金额，或在花费较大输出后将余额作为找零返还。付款并非一枚不可分割的硬币在账户余额之间移动。交易记录是公开的。白皮书提出使用新密钥来增加交易与个人之间关联的难度，同时也指出共同使用多个输入可能暴露联系。服务商掌握的信息也可能把地址与个人关联起来。该设计只提供有限隐私，并不保证匿名。

为什么确认数会降低风险

不诚实的发送方可能私下构建一条竞争链，在收款方交付商品后撤销付款。白皮书对这一竞赛作了建模：在其假设下，如果诚实参与者掌握更多挖矿算力，那么随着付款后增加区块，攻击者追上的概率会下降。这并不意味着付款在数学上不可逆，也没有规定适用于所有人的安全确认数。收款方需要结合金额、商品类型和撤销风险决定等待时间。即便矿工算力很强，也不能迫使独立验证节点接受违反规则的付款。

签名、公开的交易历史、独立检查的规则以及成本高昂的区块生成，使参与者无需依赖单一账本运营者也能就交易顺序达成一致。白皮书概述了相关激励，以及未来逐步转向由手续费支持挖矿的设想，但没有规定确切的2100万 BTC 上限或后来的补贴减半计划；这些属于下文介绍的实际运行规则。后续各节说明该设计在当今网络中的运作方式；比特币历史介绍网络启动及后来的变化。

交易与验证

Bitcoin 的账本不是中央银行数据库中的账户行。网络跟踪未花费交易输出（UTXO）：即先前交易中尚未花费的部分。钱包创建交易来花费这些输出，并将价值分配给新输出。所有者使用所需的数字签名或其他解锁条件授权支出。网络节点独立检查交易，包括输入是否可用以及交易是否遵循适用的共识规则。例如，如果钱包控制的某个输出价值高于付款金额，它可以花费该输出，同时创建收款方输出和由发送方控制的找零输出。输入总额与输出总额之差是交易费；找零不是手续费。地址用于描述某个输出的花费条件，而不是余额会被原地更新的账户。矿工会挑选有效交易构建候选区块；矿工收录交易并不能免除节点验证。

交易在进入区块前会由节点转发。节点可能在内存池中保存已接受但尚未确认的交易，不过不同节点的内存池内容和转发策略可能不同。因此，某个服务看到了交易，并不代表每个矿工都已收到；未确认的付款也尚未最终确定。区块引用先前区块并包含工作量证明。交易之后每新增一个区块，替换它在已接受链中位置所需的工作就会增加。因此，确认数可以降低撤销风险，却不能消除风险。区块目标平均间隔约为十分钟，具体区块间隔则可能变化。收款方根据付款金额和具体情况制定确认策略。

竞争区块可能暂时取代最近看到的区块。如果网络后来采用累计工作量更大的链，受影响的交易可能返回内存池；若它们与新链中的交易冲突，也可能消失。确认数是从包含交易的区块到当前链尖之间的区块数量；交易埋得越深，攻击者要撤销它所需的工作就越多。等待多久合适，取决于收款方可能承受的损失和风险容忍度。

比特币支付没有常规拒付机制。发送前应核对收款方、金额和网络。链上费用主要取决于交易数据大小和当前区块空间需求，而不只是转账金额。钱包可以估算费用，但不能保证确认时间。

对于普通链上付款，爱丽丝的钱包会选择可支出的输出，为鲍勃及找零创建新输出，并按支出条件要求进行签名。随后，钱包将交易发送给对等节点或某项服务，由其继续转发。节点在保存或转发前会检查自己执行的规则；矿工可能选择将其纳入区块；验证节点还会检查该区块。鲍勃可以在交易进入区块前看到待处理交易，但应将这种通知与确认区分开来。这一流程描述的是链上转账；托管账户内部转账或 Lightning 付款走的是不同流程。

支出一个输出时，Bitcoin可以要求不止一个签名。交易输出包含支出条件，后续交易必须满足该条件。有些条件要求多个密钥，或要求达到指定区块高度或时间后才能支出；这可用于共同托管和某些支付通道。Bitcoin并不会因此在每笔付款中运行不受限制的通用程序。对普通收款方而言，重要的区别在于：网络检查支出条件，而买卖双方协议或托管服务负责提供任何额外的商业保障。

网络节点与验证

全节点会依据自己采用的规则检查收到的区块和交易，并维护可花费输出的状态。它不必相信区块浏览器或钱包提供商对区块是否有效的判断。首次同步需要下载并验证历史数据，可能耗费大量时间和存储资源。修剪节点验证后可以删除旧区块文件，同时保留当前验证所需的数据。轻钱包可使用服务器或简化验证，以部分独立性或隐私换取较低的资源需求。

节点可以通过预先知道的地址、DNS 种子以及节点之间交换的地址发现彼此。普通钱包和主动建立出站连接的节点通常不需要开放入站端口。网络可达性会影响交易转发，但收款方设备在他人发送链上付款时不必在线；钱包重新连接后仍可获知这笔付款。

挖矿与供应量

挖矿是寻找区块头哈希值满足网络难度目标的过程。矿工反复修改候选区块数据并计算区块头哈希，直到结果低于目标值。找到符合条件的结果很难，验证则相对容易。难度每2,016个区块调整一次，使区块生成平均趋向约十分钟，即使参与挖矿的算力发生变化也是如此。获胜矿工会广播候选区块，但若区块违反其他节点的规则，它们仍会拒绝。有效区块可以向矿工支付新发行的补贴以及其中交易的手续费。区块中的第一笔交易称为 coinbase，用于领取该奖励。矿工也可以构造不含普通付款的有效区块，不过纳入支付手续费的交易可能提高收益。补贴最初为每个区块50 BTC，每210,000个区块减半。2024年减半后，补贴降至3.125 BTC。按照现行规则，总发行量趋近于略低于21百万 BTC；一个 BTC 等于100百万聪。补贴预计约在2140年降至零，但日历日期只是估计，因为区块并非每隔准确的十分钟产生。密钥丢失会使部分已发行比特币无法使用，因此已发行总量和可支出总量并不相同。

供应量、单位与手续费

Bitcoin 金额可以 BTC 或聪表示；100百万聪等于一个 BTC。用户可以通过收款，或向交易对手、服务商购买，取得一部分比特币。协议不会设定购买价格、认证可靠卖家，也不保证报价服务一定交付比特币。固定的补贴计划并不意味着已发行的币都仍可使用：由永久丢失密钥控制的输出仍保留在公开记录中，但持有人无法花费它们。

按照现行规则，补贴最终会变得微不足道；区块仍可通过交易费获得收益。交易费等于输入总额减去输出总额。矿工为有限区块空间选择交易时，会关注单位交易数据的费率。需求和钱包行为会影响实际费用与等待时间。即使转账金额很小，复杂交易也可能需要支付更高费用。未来手续费收入和网络安全水平并非由发行上限预先决定。

常用的较小单位包括毫比特币（mBTC，0.001 BTC）、微比特币（μBTC，0.000001 BTC）和聪（0.00000001 BTC）。例如，0.001 BTC 等于100,000聪。这些只是同一金额的不同表示方式，并非不同的货币。按照当前共识规则，链上交易输出以整聪计价；为金额使用更小单位的名称不会改变这些规则。比特币可分为许多聪，因此买家不必获得一个完整的 BTC。

钱包、托管与隐私

钱包管理接收和花费比特币所需的信息与密钥。比特币并非以文件形式存放在钱包中；输出记录在共享账本上。钱包可以是手机或电脑软件、专用签名设备，也可以由离线签名设备和联网观察端组成。收款地址可以分享，但私钥或恢复短语不能分享。钱包显示的余额取决于它从网络或服务提供商处了解到的信息。自托管时，用户控制支出密钥，并须妥善保护可用备份。托管服务则由运营者控制密钥，客户依赖该运营者的记录与提款流程。丢失唯一可用密钥或恢复信息可能导致资金永久无法访问；泄露它们则可能让他人花费这些资金。

比特币交易历史是公开的。地址本身不包含姓名，但重复使用地址、服务记录或其他信息有时会将支付与个人关联。因此，比特币具有假名性，并非天然匿名。每笔支付使用新的收款地址可以减少一种关联来源，但不能保证隐私。将多个输入合并到一笔交易中也可能暴露它们之间的关联。CoinJoin是一种让多名参与者共同构造一笔交易的方式，目的是降低观察者判断哪个输入支付了哪个输出的确定性；效果取决于交易、参与者以及观察者掌握的其他信息。它不会抹去公开记录，也不保证匿名。

观察付款与网络

钱包或区块浏览器可以显示交易标识、输出、费用、区块收录情况和确认数。浏览器使用方便，但它展示的是第三方对公开链的视图，也可能记录访问者查询的地址。自行运行的验证节点可以独立检查已接受的区块。若付款未显示，可核对交易标识、所用网络和地址、是否已广播、钱包同步状态，以及交易是否已进入区块。交易所或托管方显示的余额也可能只是其内部账目中的一条记录。

用途与局限

人们通过自托管或托管方式使用比特币进行直接付款、储蓄和转账。个人可以通过收款，或向卖家、服务商购买比特币；服务商的身份核验、费用、付款方式和提款条件各不相同。商家可以要求链上付款到指定地址，决定需要多少确认，并单独安排退款，因为网络没有自动退款机制。比特币常见问题介绍常见的实际选择，但不推荐具体服务商。闪电网络使用支付通道提供不同的付款体验；其流动性、可用性和托管假设需要另行考虑。Bitcoin 基础层的区块空间有限，需求高时费用和确认延迟可能上升。

比特币没有官方市场价格。不同交易平台、货币和时间的报价各不相同，价格也可能大幅波动。固定发行计划并不保证购买力、汇率稳定或投资回报。法律和税务处理因司法辖区而异，应查询当地最新的权威原始规则，而非从一般百科文章推断。

局限与权衡

每个全验证节点都会处理检查区块链所需的数据，而区块空间有限。提升基础层吞吐量可能增加验证网络所需的资源。包括支付通道在内的链下安排会改变速度、成本、流动性和信任之间的平衡。钱包服务和交易所可以简化使用，但也会带来各自的安全、隐私和可用性风险。Bitcoin 无法阻止卖方欺诈，也不能防止密钥丢失或保证购买力稳定。

治理与开发

Bitcoin软件是开源的。开发者可以提出并发布变更，矿工可以选择交易并表达偏好，节点运营者决定运行哪种执行规则的软件。任何单一参与者都无法强迫独立运行的节点接受规则变更。意见分歧可能导致不兼容的链或独立系统，比特币历史对此有相关说明。

阅读区块链与市场数据

区块浏览器可以帮助读者从交易标识追踪付款，直到找到收录它的区块。交易视图会显示花费的先前输出、收款方的新输出（通常还包括找零），以及作为手续费支付的差额。区块视图会显示区块高度、前一区块引用、区块头哈希、工作量证明目标值和交易列表。nonce是矿工可以更改的区块头字段之一；显示的哈希只能证明区块头达到目标值，而验证节点还会检查区块中的交易及规则。浏览器对矿工或地址所有者的标注可能是推断，而非区块链上编码的事实。

浏览器显示的未确认交易，只代表该服务看到的内存池状态，并不属于已经达成一致的链。不同节点看到的待处理交易可能不同。网络图表也需要明确指标定义：交易笔数不等于人数，地址不等于独立用户，矿池报告的算力是估算值。阅读价格图表时，请核对报价货币、交易所、时间、成交量以及图表是否使用平均值；协议并未规定 BTC 价格。带日期的市场事件应参见比特币历史中的时间线。

读者即使不持有比特币，也可以查看公开记录：从钱包复制交易标识到区块浏览器，核对网络以及交易是否仍在等待处理；如果显示了收录该交易的区块，也可以继续查看。交易输入指向先前交易的输出；新输出可能同时包括收款方付款和退回发送方的找零。输入总额与输出总额之差就是手续费。浏览器按地址归类信息很方便，但一个地址不一定代表一个人或一个钱包。浏览器的注释和估算值应与实际写入区块的数据区分开来。

获取与持有比特币

个人可以通过出售商品或服务收取比特币，向卖家或交易所购买、与另一人直接交易，或使用当地运营的现金兑换比特币自助机。每种方式都有不同的交易对手和托管风险。交易所账户通常记录的是客户对运营者的请求权，直到客户提币；个人之间交易需要特别留意付款最终性和交付；自助机除明示费用外还可能报出较大的买卖价差。服务是否可用以及适用的法律要求取决于所在地和服务商。选择方式前，请比较总价与手续费、付款和身份要求、提款限额，以及服务商是否允许将比特币转入由买家控制密钥的钱包。服务商显示的报价或账户余额，不等同于向该钱包发送的链上付款。

市场历史与后续发展

Bitcoin 市场价格经历过大幅涨跌，因此某个有日期的高点或低点无法说明当前价值。一家在美国上市的比特币信托所报告的2020至2024年价格历史中，其参考市场价格在2021年高于67,000美元、在2022年低于16,000美元，并于2024年高于100,000美元。这些数据描述的是该文件选择的市场、日期和计算方法，并非全球统一的 Bitcoin 价格。比较不同时期时，应始终使用同一个明确标注的来源，并把观察到的价格与对其成因的解释区分开来。协议中的供应量只是影响因素之一；交易平台的可及性、流动性、需求、预期和更广泛的事件也会产生影响。追踪比特币价格的金融产品可以让一些人获得价格敞口，但其份额持有人并不会因此直接控制比特币密钥。2024年一月，美国证券交易委员会批准了比特币现货交易所交易产品上市；该决定针对的是所上市产品，并非对比特币的背书，也没有改变 Bitcoin 的规则。

2008白皮书发表后，系统也发生了变化。隔离见证（SegWit）将与签名有关的数据移入单独承诺的见证结构，并改变了交易容量的计算方式。Taproot 为某些输出引入了额外的支出规则，包括密钥路径选项和脚本路径承诺。这些协议变更具有特定的兼容性和隐私属性，并不意味着所有付款都会变得私密或便宜。闪电网络等支付通道利用基础链建立和关闭安排，同时在链下处理单笔付款。比特币历史按时间顺序介绍了这些发展。

本文中，Bitcoin通常指网络和协议；bitcoin则指其货币单位。两种用法都会出现在复合名称和标题中，因此理解含义时，语境比单靠大小写更重要。

延伸阅读：原始白皮书、Bitcoin 开发者指南中的交易章节以及Bitcoin.org 入门指南。

参见

• 比特币历史——开发与历史事件
• 比特币常见问题——实用问答
• 闪电网络——支付通道