技術價值
我們經常聽到比特幣的價值在於它的技術。在本文中，我們將深入研究這一點，並嘗試找出原因和方法：
為什麼比特幣如此成功比特幣的技術是如何實現這一點的
今日比特幣
在撰寫本文時，比特幣的市值略高於T億美元。根據NYDIG 的G. Cipolaro 和E. Kochav 製作的2022 年1 月研究報告，比特幣的年度支付交易量已超過美國運通。為避免誤報此類數據，該報告修改並排除了經濟價值有限的交易，例如消除實體內交易（同一錢包內或由同一公司管理的地址之間的交易）。既然我們已經清除了它，請看下圖。
圖片來源：NYDIG 報導（LinkedIn）
根據這項研究，比特幣在2021 年處理了3.0 T的支付，超過了美國運通（1.3 T）和發現（0.5 T）等知名卡網絡。儘管這仍低於Visa 的13.5 T和萬事達卡的7.7 T，但如果我們看一下比特幣與其他支付網絡的交易量增長，我們可以看到，到2021 年底，交易量同比增長約100% 5 年（G. Cipolaro，E. Kochav，NYDIG，2022 年1 月）。請看下圖。
圖片來源：NYDIG 報導（LinkedIn）
對於僅存在13 年的支付網絡來說，這是一個驚人的增長。為了比較卡網絡的歷史，Visa 於1958 年推出，借記卡於1976 年推出（“Visa 的歷史”，visa.com，2022），萬事達卡於1966 年推出（“品牌歷史”，mastercard.com，2022 )，美國運通成立於1958 年（“我們的歷史”，美國運通網站，2022 年），它們是支付領域最知名的品牌之一。
此外，根據開發新穎的鏈上測量和解決方案的區塊鏈分析和情報提供商Glassnode 的數據，截至2021 年12 月，比特幣的每日活躍地址平均為970,000 個（“比特幣：活躍地址的數量”Glassnode.com，2022 年）。
根據上面提供的數據，我們實際上可以確定比特幣的支付網絡正在被積極使用，考慮到每天只有幾千個活躍用戶，每年大約有100 萬用戶以驚人的採用率比美國運通結算更多的交易十年前的地址（“比特幣：活動地址的數量”，Glassnode.com，2022 年）。
考慮到所有這些，我們可以使用梅特卡夫定律來計算比特幣的價值。梅特卡夫定律建立在描述“n”個用戶之間連接性的數學重言式之上。隨著越來越多的人加入網絡，他們對網絡價值的貢獻是非線性的：網絡的價值等於用戶數量的平方。梅特卡夫定律在評估各種網絡效應技術和業務的能力方面已得到經驗驗證（Madureira, A., den Hartog, F., Bouwman, H., Baken, N. 2013）。
讓我們考慮經驗證據並使用梅特卡夫定律計算比特幣的價值。見下文：
梅特卡夫定律：比特幣與互聯網採用
如附件1（T. Peterson，2019 年3 月）所示，互聯網是網絡經濟學研究的絕佳教程。這是比特幣的一個很好的類比，因為比特幣需要互聯網訪問才能運行。兩者都在不同的國家獲得了不同程度的接受度，但隨著時間的推移，兩者的接受度都有所提高。
我們可以使用等式（梅特卡夫值V 如下：VV = AA nn(nn 1) / 2）與K線走勢圖1 中的互聯網用戶數計算互聯網的梅特卡夫值。這與道瓊斯互聯網完全對應同一時期的綜合指數，儘管它在K線走勢圖2 中是一個獨立的價值衡量標準（T. Peterson，2019 年3 月）：
接下來，我們將看看一家特定的互聯網公司：Facebook (Meta)。 Facebook 是與比特幣進行比較的絕佳候選者。每個數據系列的持續時間非常相似（10 年或更長時間）。兩者都頗具創新性，但並非完全獨一無二（DigiCash 早於比特幣，MySpace 早於Facebook。）兩者都在中國受到禁止，並且都因採用它們而引起了很多關注（T. Peterson，2019 年3 月）：
根據K線走勢圖3 中的計算，從中長期來看，比特幣的價值似乎遵循梅特卡夫定律（類似於Facebook）。
然而，下一個要回答的問題是為什麼。比特幣成功的秘訣是什麼？
為什麼
比特幣是7000 年會計歷史中創建的第一個不可變賬本。在5,000 年的貨幣歷史上，第一個無需中央機構且無法扣押或沒收的抗審查支付網絡。
經濟學家和歷史學家爭辯說，為什麼有些物品被認為是貨幣商品，而另一些則不是，這可以從定義“好錢”的各種標準中找到。一種商品擁有的特徵越多，它作為貨幣的作用就越好，或者它作為貨幣出現或被接受的可能性就越大（“貨幣起源”，Karl Menger，1892 年）。
Karl Menger 在“貨幣的起源”中研究了人類歷史上貨幣的流動性、稀缺性、可分割性和持久性。讓我們將這些特徵與今天的交易所價值（黃金和法定貨幣）和比特幣進行比較，如下所示（富達數字資產報告，2022 年）：
圖片來源：富達數字資產報告（2022）
比特幣將黃金的稀缺性和耐用性與法定貨幣的便利性、存儲性和運輸便利性結合在一起。
此外，法定貨幣的記錄令人沮喪，平均每19 個月就會發生一次重大的貨幣危機（Krugman，1999，“貨幣危機”）。
此外，克魯格曼強調歷史上政府對貨幣市場的干預，“競爭性貶值”就是一個例子。
“在1992-93 年的歐洲危機中，存在競爭性貶值的因素：英鎊貶值對法國的貿易和就業產生了不利影響……”
讓我們看看克魯格曼在“貨幣危機”中指出的貨幣歷史上的兩個主要挑戰，以及比特幣如何解決這些挑戰：貶值和控制。
貶值
比特幣品質最重要的方面之一是它的稀缺性。比特幣永遠不會超過2100 萬。與主權貨幣相比，比特幣的貨幣政策可能被認為是最可信的。
與法定世界相比，過度通貨膨脹是反復發生的事件，導致整個歷史上的災難性經濟崩盤（“貨幣危機”，克魯格曼，1999 年），比特幣的通貨膨脹率約為1.8%（富達數字資產報告，2022 年）。是的，隨著比特幣的開採越來越多，比特幣會經歷通貨膨脹，但是由於新比特幣的數量每四年自動減少一半，比特幣的通貨膨脹率也會隨著時間的推移而下跌。這是因為每個區塊的獎勵每四年減半，以減少挖礦支出，這意味著生產新比特幣的成本越來越高。隨著時間的推移，每枚硬幣都會變得越來越有價值。相比之下，美元等貨幣隨著時間的推移不可避免地會失去購買價值。
控制
與法定貨幣不同，中央機構控制比特幣網絡幾乎是不可能的。因為比特幣是去中心化的，沒有一個人、機構或國家擁有或控制比特幣網絡或管理它的規則。必須明確指出，任何礦工財團或最大的比特幣所有者財團都不能決定網絡的路線或修改其規則。這是因為每個提議的更改都必須得到網絡參與者（即節點運營商）的批准。
簡而言之，節點可以控制礦工。
節點運營商是運行比特幣實現並存儲整個區塊鏈的任何計算機。任何人都可以成為節點運營商，設置比特幣節點很簡單，可以使用家用電腦完成。所有節點都自由運行，用於驗證區塊鏈交易是否有效。共識規則的任何改變都需要95% 的節點批准，單個組織很難改變比特幣軟件。目前全球有超過14,000 個活躍的完整節點，僅去年一年，節點數量就增加了約30%（Bitnodes，2022 年）。
圖片來源：bitnodes.io
此外，比特幣有效地解決了雙花問題，並為數字貨幣形式提供了一個實用的解決方案，此前曾在DigiCash (D. Chaum, 1982) 和E-Gold (H. White, 2014) 中嘗試過，但兩者都由於不實用而失敗。比特幣創造了世界上第一個去中心化的區塊鏈，並為拜占庭將軍問題提供了一個實用的解決方案（Lamport & Shostak，1982）。
下一個問題是，它是如何做到以上所有的？
如何
考慮開發一個無需信任的系統，你可以在其中進行支付而不必信任任何人或擔心你的資金被凍結或被黑客入侵，以及一個無法修改、編輯或由任何第三方控制的不可變公共分類賬（比特幣白皮書，中本聰，2008）。
但是我們如何才能相信這樣的公共分類賬呢？什麼可以阻止某人進入交易？我們如何確定所有這些交易都是發送者的意圖？
數字簽名
這裡的概念是，類似於手寫簽名，用戶應該能夠在每筆交易旁邊添加一些東西，以確認他/她已經看到並授權了它，並且其他人應該不可能偽造該用戶的數字簽名。
圖片來源：中
但是數字簽名怎麼能被認為是安全的呢？其工作方式是每個用戶生成一個私鑰和一個公鑰對。私鑰是你自己保留的東西，因此它是私有的。數字簽名看起來像一串1 和0，通常由256 位數字組成。
例如，創建一個數字簽名（對於每條消息，即交易都不同）需要一個既依賴於消息又依賴於你的私鑰的函數。私鑰確保只有你可以生成該簽名，並且它依賴於消息這一事實意味著沒有人可以在另一條消息上偽造你的簽名。
第二個功能是驗證簽名，這是公鑰發揮作用的地方。它通過返回“真”或“假”來實現這一點，具體取決於簽名是否由與用於驗證的公鑰鏈接的私鑰創建。
圖片來源：中
因此，當你驗證針對特定消息的簽名是否合法時，你可以確定某人創建它的唯一方法是，如果他們擁有與你用來驗證它的公鑰相關聯的密鑰。否則，完全不可能找到有效的簽名。例如，為了驗證消息是否合法，以下適用：
驗證（發件人的消息+ 256 位簽名+ 公鑰）= TRUE。
運行每個潛在的簽名號碼組合將花費大量時間：
圖片來源：info.townsendsecurity.com
此外，為了避免欺詐性地複制正確的消息/簽名組合，每筆交易都有一個與賬本上的交易相關聯的唯一ID。
賬本是去中心化的
當前系統與比特幣的主要區別在於比特幣網絡上的賬本是去中心化的。本質上，每個人都有自己的賬本副本，當用戶執行交易時，他們只需將這些交易廣播到網絡上，讓其他用戶聽到並在他們自己的私人賬本上記錄/更新新交易。
但是我們如何才能讓每個人都同意哪個版本的分類帳是正確的呢？例如，如果Bob 從Alice 那裡收到一筆100 美元的交易，那麼Bob 怎麼能確定其他人都得到並相信了同樣的交易，並且他以後能夠去找Charlie 並使用同樣的100 美元來執行交易呢？
如果賬本是去中心化的，我們如何確保每個人都以相同的順序記錄相同的交易？我們如何才能達成共識？這也被稱為拜占庭將軍問題（Lamport & Shostak，1982）。
比特幣的解決方案
比特幣提供的解決方案是信任具有最多計算工作的分類賬。如果我們使用計算“工作”作為信任的基礎，那麼欺詐性交易和衝突的分類賬將需要不可行的計算量來實現。
這將我們引向工作量證明，這是比特幣網絡在其分類賬上確認和記錄交易的方法。這也稱為“挖礦”，確認並添加廣播交易的人稱為“礦工”。
例如，
當交易發生時，它們被分組到一個要挖礦的塊中。比特幣的工作量證明算法，稱為SHA256，然後為該塊生成一個哈希值。礦工爭先恐後地生成低於區塊哈希的目標哈希。獲勝者有權將最新的交易塊添加到比特幣網絡。他們還以新創建的硬幣和交易費用的形式獲得比特幣獎勵。
請參見下面的簡化示例：
圖片來源：andersbrownworth.com/blockchain
你有一個帶有前一個塊的哈希值的塊和一個名為“nonce”的數字字符串。該區塊包含交易列表以及對區塊驗證者（通常稱為礦工）的獎勵。
然後礦工將散列整個塊，在底部產生一個新的散列。因為散列過程本質上是計算機解決數學方程的“工作”，這意味著礦工必須投資於礦機、這些機器的存儲以及保持機器運行的電力。許多挖礦企業還為精確的溫度和濕度控制付費，以保持機器以最高效率運行。
當哈希數被成功挖礦時，區塊礦工會因驗證該區塊而獲得補償，並以比特幣支付款項。然後將新的散列放入下一個塊中，並從該新塊的散列和“隨機數”數開始挖礦。
哈希算法
工作量證明要求礦工找到一個唯一編號。
礦工的目的是獲取當前區塊的頭部，添加一個稱為nonce 的隨機數，然後計算哈希。哈希的數值必須小於目標值。
換句話說，我們必須上架人們想要添加到區塊鏈中的所有交易的列表，將一組隨機數字和字母添加到該列表中，然後計算所有這些的SHA256，直到我們獲得輸出特定數量的零。
讓我們舉一個實際的例子：要獲得獎勵並挖礦一個塊，你必須使用SHA256 加密貨幣算法找到末尾有兩個零的“hello”。
為此，請從1 開始猜測和檢查，然後從那裡開始。
使用此鏈接進行測試：
emn178.github.io/online-tools/sha256.html
所以你從’hello1′ 開始，一直往上走，直到找到它。當你到達“hello1140”時，你已經完成了這個謎題，因為它顯示了兩個零。你的努力會得到補償，並且會在鏈中添加一個塊。
查看最新的比特幣區塊，我們可以觀察到，格林威治標準時間2022 年2 月8 日下午12:00，名為“Poolin”的礦工必須計算19 個零（blockchain.com/btc/blocks）：
00000000000000000002f5c19a296a82aff57921d01637e81908ef649008693d
如果礦工以10 分鐘的平均區塊確認時間離開網絡，則挖礦難度會隨著更多礦工加入網絡（更多零）或減少（更少零）而增加。
前一個區塊中任何數量的任何更改都會導致哈希數絕對無效。請參閱下面的示例，了解如果將“Bob pays Charlie”修改為101 美元而不是原來的100 美元會發生什麼。
如你所見，哈希數現在無效。因為哈希數字必須以一串零開頭才能合法，因此需要重複所有工作，為每個區塊設計一個新的特殊數字，使其哈希以零開頭，並說服網絡的95 % 同意這樣的修改。
比特幣網絡可以被操縱以進行任何期貨交易的唯一方法是，只有當有人設法獲得51% 的挖礦權時。但是，這種攻擊的可能性很小。
51% 攻擊
當一個人或一群人控制了區塊鏈上超過50% 的哈希算力時，就會發生51% 攻擊，也稱為多數攻擊。成功的攻擊者獲得阻止新交易完成並重新排序新交易的權力。
雖然這在技術上是可行的，但對攻擊者來說代價非常高昂，因為攻擊者必須花費大量的計算能力（電力和設備成本）才能達到51% 的哈希率，而攻擊者的比特幣挖礦設備（稱為ASIC）不能重新利用並且價格昂貴，也會變得無用。即使惡意礦工成功實施了攻擊，比特幣的價格也會暴跌，從而使他們剛剛竊取的比特幣貶值。
從本質上講，由於“博弈論”的基礎（R. Myerson，1991），它指出博弈中的參與者是理性的，並且會試圖最大化他們的收益，從而產生巨大的初始成本來攻擊網絡沒有經濟利益會使這種攻擊極不可能而且實際上是不可能的。
概括
在2008 年10 月之前，沒有數字形式的價值可以通過互聯網直接與他人交易。
比特幣通過阻止交易複製來解決雙重支出問題，因此當有人向你轉移比特幣時，它會一直存在，直到你決定將其傳遞。
它完全是點對點的。要接收比特幣，你所需要的只是比特幣錢包，以數字方式開展業務不需要其他任何東西。沒有訂閱，沒有註冊費，沒有權限，最重要的是，沒有第三方控制。
比特幣完全按照它在錫上說的做，而且做得很好。最終，是否使用它始終由人們決定。正如中本聰所說，“20 年後，要么交易量非常大，要么沒有交易量。” 根據目前的數據，後者是值得懷疑的。
免責聲明：本文中包含的信息僅用於教育目的，並不構成Wheatstones 的任何形式的建議或推薦，也不旨在供用戶在做出（或不做出）任何投資決策時依賴。
參考：
Cipolaro, G. & Kochav, E（2022 年）比特幣年度交易量超過美國運通，NYDIG 研究周刊；
Visa（2022）Visa歷史，https://www.visa.co.uk/about-visa/our_business/history-of-visa.html
萬事達卡（2022 年）品牌歷史，https://brand.mastercard.com/brandcenter/more-about-our-brands/brand-history.html
美國運通(2022) 我們的歷史，https://about.americanexpress.com/our-history/default.aspx
Glassnode (2022) 比特幣：活動地址數，https ://studio.glassnode.com/metrics?a=BTC&m=addresses.ActiveCount
Madureira, A., den Hartog, F., Bouwman, H., Baken, N. (2013) 梅特卡夫定律的實證驗證：互聯網使用模式如何隨時間變化，信息經濟學政策，25(4), 246–256 .
Peterson, T. (2019) 比特幣像病毒一樣傳播，SSRN，第7-10 頁
Menger, K. (1892) 貨幣的起源，Wiley 代表皇家經濟學會，經濟雜誌，成交量。 2，№6，第239-255 頁
Kuiper, C. & Neureuter, J. (2022) 比特幣優先：為什麼投資者需要將比特幣與其他數字資產分開考慮。富達數字資產報告，p。 4
Krugman, P. (1999) 貨幣危機，國家經濟研究局，芝加哥大學出版社，第430-465 頁。
Bitnodes (2022) 全球比特幣節點分佈，https: //bitnodes.io/
Chaum D. (1983) 無法追踪付款的盲簽名。在：Chaum D.、Rivest RL、Sherman AT（編輯）加密貨幣學進展。 Springer，馬薩諸塞州波士頓，第199-203 頁。
White, H. (2014) 來自替代貨幣的令人不安的競爭抑制：自由美元和E-gold 的案例，卡托研究所，第281-299 頁。
Lamport, L.、Shostak, R.、Marshall, P. (1982) The Byzantine Generals Problem，SRI International，ACM Transactions on Programming Languages and Systems，第4 成交量，第3 期，第382-401 頁。
Nakamoto, S. (2008) 比特幣：點對點電子現金系統，https://www.bitcoin.org。
Myerson, R. (1991) 博弈論：衝突分析，哈佛大學出版社
