# 加密基础知识笔记：加密货币之比特币 - 话李话外 - Medium

By [话李话外](https://paragraph.com/@senlon) · 2024-09-02

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本文来源：[话李话外DAO](https://mp.weixin.qq.com/s/jrt7VK60tgajIDX7H3_sEA)

一、关于比特币
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**（一）基础介绍**

比特币(Bitcoin)是一种数字货币，在区块链技术的基础上运行，本文主要针对加密货币比特币的知识进行详细梳理。

最早由中本聪(Satoshi Nakamoto) 2008年10月31日在P2P foundation网站发布《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System(比特币：一个点对点的电子现金系统)》。距今已有16年，比特币最大涨幅已超9600万倍，详见下图所示。

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（上图截止到2024年8月数据）

比特币相当于一个去中心化大账本，没有独立的管理人，任何人都可以记账，每个区块就是这个账本中的一页，系统自动生成比特币作为奖励。这个过程就是日常中我们听到的挖矿。

每隔十分钟全体矿工同时计算同一道问题，最先算出答案的矿工就获得记一页账的权利，记账完成后他将获得一定量的比特币。这就是比特币发行的过程。

在比特币网络中，新币的生产速度是预先设定的，每个交易区块的生成时间保持在10分钟左右，最初每成功抢到一个块的奖励是50个比特币。

**（二）比特币减半**

区块链的规模每达到21万的整数倍(每四年会达到一次)，成功抢到块获得的奖励便会减半：先从50个比特币减少至25个，再从25个减到12.5个。以此类推，大约到2140年整个系统将产生 2100万比特币，达到事先设定好的总量上限。之后比特币不再增加，比特币矿工的收益将由转账手续费支付。

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所谓比特币减半，减半的是不是币值，而是记账的奖励（挖矿）。

那这个奖励具体是多少呢？

第1~210000个区块，每个区块的记账奖励（即挖矿）是50个比特币。

第210001~420000个区块，每个区块的奖励降到25个。

依次类推，总之每完成21万个区块的记帐，奖励就减一半。

比特币平均每十分钟出一个区块，这样算下来，每次出完210000个区块都需要花四年左右，也就是每过四年奖励减半。

**（三）比特币减半行情**

这是第一次减半前后的走势图：

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可以看到，2012年11月28日时，什么也没发生，到次年3月才开始涨（中间隔了3个多月），涨到266又开始回落，然后等到2013年11月才又开始暴涨，此时距离减半已经隔了整整一年。

这是第二次减半前后的走势图：

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可以看到，2016年7月10日减半之前，已经涨过一轮，减完反而跌了一波，又等到2017年初才又开始涨。

这是第三次减半前后的走势图：

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人人都知道每4年会减半，那你就无法利用这个信息来投机。

**（四）比特币发展大事记**

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2008年：一位使用化名中本聪的人发表了一篇白皮书，概述了一个“全新的电子现金系统，完全点对点，无需信任第三方”的计划。

2009年：第一个比特币被挖掘出来。

2010年：一位名叫Laszlo Hanyecz的程序员进行了第一笔比特币交易，用10,000个比特币购买了两个Papa John的比萨。

2010年11月1日， 比特币logo诞生：一位不知名艺术家使用“Bitboy”之名创建，直到今天，“Bitboy”的身份仍然未知。

2010年12月12日，中本聪最后一篇文章：中本聪在bitcointalk.org上发表最后一篇文章，他添加了一些DoS限制并删除了之前引入的警报系统安全模式。

2011年6月，第一次比特币泡沫：虽然比特币诞生于 2008 年，但直到 2011 年其价格才真正开始飙升。2011 年初期比特币的交易价格一直低于每枚 1 美元，但到 2011 年 6 月，每枚比特币的价格已升至 31 美元以上。但因Mt. Gox 交易所因大规模黑客事件导致 25,000 枚比特币被盗，到 2011 年 11 月比特币价格已跌至 2 美元。

2012年11月18日，比特币首次减半：比特币第一次减半事件发生在区块高度210,000，区块奖励从50枚比特币减少到25枚比特币。

2013年3月18日，比特币市值首次突破10亿美元

2016 年7 月9 日，比特币第二次减半：比特币第二次减半发生在区块高度420,000，区块奖励从25枚比特币降至12.5 BTC。

2017年11月，芝商所正式推出比特币期货交易，比特币冲上1.9万美元的高位。

2018年1月，传奇人物Lazlo Hanyecz通过闪电网络成功再次购买披萨。

2020年5月25日，比特币第三次减半：比特币第三次减半事件发生在区块高度630,000，区块奖励从 12.5枚 比特币减少到 6.25枚比特币。

2021年2月8日，特斯拉宣布接受比特币支付

2021年2月19日，比特币市值突破1万亿美元

2021年4月，比特币价格达到65000美元

2021年6月，中国禁止比特币挖矿，比特币一度跌破3万美元，比特币算力向美国迁移

2021年9月7日，比特币成为萨尔瓦多的法定货币

2021年11月，比特币价格达到上一轮ATH 69000美元

2023年，比特币生态发展大年：Ordinals、Inscriptions、BRC20、Atomical、ARC20、Bitstamp、SRC20、Rune、Taproot Assets、RGB等新概念层出不穷，2023年一年的发展是之前数年发展之和。

2024年1月，美国SEC批准11只比特币现货ETF上市。

2024年3月，受比特币现货ETF刺激比特币价格涨至73000美元，首次在减半前突破前高。

2024年4月，比特币第四次减半。

2024年至今，比特币layer 2的崛起。

二、闪电网络（Lightning Network）
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**（一）基础介绍**

是⼀种⽐特币Layer 2协议，通过在交易双⽅之间建⽴⽀付通道来提⾼⽐特币的交易速度和隐私性。闪电网络的主要思路 — — 将大量交易放到比特币区块链之外进行，只把关键环节放到链上进行确认。

该设计最早于 2015 年 2 月在论文《The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments》中提出。闪电网络主要通过引入智能合约的思想来完善链下的交易渠道。核心的概念主要有两个：RSMC（Recoverable Sequence Maturity Contract）和 HTLC（Hashed Timelock Contract）。前者解决了链下交易的确认问题，后者解决了支付通道的问题。

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在闪电网络中，两个用户之间可以建⽴⼀个⽀付通道。这通常通过在⽐特币区块链上创建⼀个特殊的交易来实现，这个交易将⼀定数量的⽐特币“锁定”在⼀个多重签名的钱包中。这个交易被称为“资⾦托管交易”，它标志着⽀付通道的开启。

在传统的区块链网络中，每个节点在将每笔交易作为一个整体广播到网络后进行处理。结果，当网络变得更加繁忙时，交易可能会处理缓慢并产生高额费用。闪电网络通过在用户之间建立支付通道网络，使链下交易可以瞬间完成，无需等待底层区块链网络的确认。

**（二）闪电网络的运作方式**

1.通道开启：两个用户可以共同创建一个闪电网络通道，其中每个人都要在区块链上锁定一部分比特币作为通道的初始资金。这些资金将被用于通道内的离链交易。

2.离链交易：在通道开启后，两个用户可以在通道内进行多次的离链交易，这些交易不会实际上被提交到主区块链上，而是只在通道内部进行结算。

3.通道关闭：当用户希望结束通道并将最终的交易结果提交到主区块链上时，他们可以关闭通道。这会将最终的交易状态记录在区块链上，完成结算。

三、比特币UTXO模型
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比特币的交易都需要指定输入和输出，输入就是付款方要使用的UTXO（Unspent Transaction Output，未花费的交易输出），输出就是支付给收款方的UTXO。

**UTXO怎么理解呢？举个栗子：**

假如A和B的钱包中都有10块钱，现在A要给B转5块钱，那么通过以太坊的方式（以太坊采用的账户余额模型）进行转账的话，只要将A的钱包余额修改为5块，再将B的钱包余额修改为15块，这个交易过程就完成了。

但如果采用UTXO模型进行交易的话完全就不同了。A需要将10块钱作为一个整体花出去，然后这张10块钱会在比特币网络中被拆成两张5块，其中一张转移给B，一张重新返回给A。这个过程相当于是，B的钱包收到了一张新的5块。而A的钱包里面收到找零的4块（假设旷工费扣掉1元），这个和你拿着毛爷爷去线下花有点类似。

然后，我们回到铭文这里。假如你为了打铭文从交易所提了0.1个BTC到钱包（即你现在持有一个0.1BTC的UTXO），当你去铸造（交易）铭文时，这唯一的一个UTXO会在“提交阶段”被花出，假设对应的铭文需要0.05BTC，那么多余的比特币理论上就会返回给你的地址。但因为你的地址现在只有一个UTXO，且正好赶上了比特币现在的出块时间需要10分钟（这里假设是10分钟，也可能更长时间），那么，在这10分钟内你地址的UTXO相当于为0（因为已经花费中的UTXO不能再次被花费），也就意味着，你无法再创建一个新的UTXO，因此铭刻就会失败，这也是为什么会显示余额不足的底层原因。

四、盘点比特币主要生态发展情况
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（比特币生态版图）

**什么是比特币Layer2？**

Layer2 是建立在 Layer1 之上的独立区块链网络，目的就是将 Layer 1 的大部分交易打包到 Layer2 以减轻压力，扩大容量。

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注：比特币生态知识体系思维导图（公众号私信回复“比特币导图”可获得高清原图）

知识索引

**_比特币 Layer2 的发展历程简述_**

_SegWit（Segregated Witness）：2015年12月，由 Bitcoin Core 开发者 Eric Lombrozo、Johnson Lau 和 BlockStream 联合创始人 Pieter Wuille 提出的比特币扩容改进提案 。_

_SegWit（BIP141）在2017年实施。SegWit 升级后带来的最显著的优势是增加了区块容量，为 Layer2 发展奠定了基础。_

_Taproot：2018年1月，由 Bitcoin Core 开发者 Greg Maxwell 发布的 Taproot 提案于2021年正式实施。Taproot 是自 SegWit 以来的重大升级，旨在提升隐私性、简化交易验证并提高效率，以及更复杂的智能合约处理能力。_

**_这些升级为比特币 Layer2 的发展铺平了道路。主流的 Layer2 解决方案包括：_**

_状态通道（State Channels）：允许参与者在不需要将所有交易记录在区块链上的情况下进行多次交易。_

_侧链（Sidechains）：独立于主链运行的区块链，允许资产在主链和侧链之间转移。_

_Rollup：通过将大量交易打包并提交到主链，提供高效的扩展解决方案。_

_PoS 扩展：基于权益证明（PoS）的扩展解决方案，进一步提高网络的扩展能力和效率。_

五、比特币ETF
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**（一）什么是ETF（Exchange-Traded Funds）**

交易所交易基金（ETF）是一种在股票交易所交易的投资基金，其交易方式与股票类似。ETF持有资产，如股票、商品或债券，并通常运作有一个仲裁机制，旨在使其交易价格接近其净资产价值。

比特币ETF是投资基金，允许人们在不实际拥有加密货币的情况下间接投资比特币。因为ETF存在于传统金融体系中，比特币ETF为更广泛的投资者群体打开了大门。

2024年1月，美国证券交易委员会已经批准了11只在美国上市的比特币现货ETF。

**（二）现货和期货加密货币 ETF 有什么区别**

1、标的资产：现货比特币 ETF 直接持有比特币作为标的资产。这意味着该基金拥有并管理实际的比特币。ETF 的价格会跟踪比特币的价格变动，并具有多种嵌入机制来确保价格保持相关性。而期货比特币 ETF 持有的期货合约通常以比特币为标的资产。这些合约代表在未来某个日期以预定价格买卖比特币的协议。

2、交易机制：现货比特币ETF 跟踪比特币的实时价格。当交易者购买现货比特币 ETF 的股票时，该基金会购买并持有等值的比特币。期货比特币 ETF 持有并因此跟踪比特币期货合约的价格，这些合约在受监管的期货交易所交易并有到期日。ETF 的表现与这些期货合约的表现相关，而不是比特币的现货价格。

3、风险概况：现货比特币 ETF 承担与拥有和管理比特币相关的风险，ETF 的价值可能会根据比特币的价格变动而波动。期货比特币 ETF 会带来额外的风险，例如期货合约到期的风险以及比特币期货价格与现货价格之间可能出现的价格差异。这些 ETF 还具有与期货交易相关的市场和流动性风险。

本小节内容我们就分享到这里，这是《加密基础知识笔记》系列连载的第二部分内容，知识架构图里面的更多内容我们会持续进行连载分享。完整版的《加密基础知识笔记》会在连载更新完毕之后，统一整理成PDF并提供下载阅读。

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