比特币是全世界第一款、也是最知名的加密货币，究竟比特币是什么？由哪些元素组成？又该如何生产出比特币，本文一次解析。
在金融危机下诞生，比特币（Bitcoin）揭开去中心化序幕
比特币（Bitcoin）是全世界第一款、也是最知名的加密货币，它的诞生，改变了世界对于金融、资产的想像，究竟什么是比特币？背后又有哪些故事？
2008年，从美国而起的次级房贷危机波及全球，导致全球市场及金融机构，纷纷出现流动性危机。民众信任的众多银行陷入破产窘境，导致全球政府，不得不使用纳税人的钱去拯救这些银行。
银行的垮台，显示了中心化金融机构、以及建立在其公信力上的金融体系的脆弱性。
同年，匿名人物「中本聪（Satoshi Nakamoto）」在发表的论文《比特币：一个点对点的电子现金系统》中，提出的 去中心化数字货币及支付系统，此篇论文后来也被称为《比特币白皮书》。
这份白皮书提到，去中心化金融才具有对抗金融危机这类事件的能力，因此，比特币也被视为2008年金融危机的产物，是对全球金融市场高度仰赖中间人的反动。
中本聪一开始的设计中，是希望比特币能取代传统货币，最终能成为全球通用的法币。
在他的设计中，只要矿工帮忙把交易打包、记帐到比特币区块链上，即能获得比特币作为记帐奖励。比特币的总量有限，总共只有2100万颗，因为其稀有性，也被称为「数字黄金」，每颗比特币最小可被分成1亿个单位（小数点后八位），这个最小单位也被称为1聪（1 satoshi）。
比特币的总量有限，总共只有2100万颗，因为其稀有性，也被称为「数字黄金」。
为了避免通货膨胀，中本聪将比特币网络的「区块奖励」，设计为在每生成21万个区块后会减半。在2009年，每个区块生成的区块奖励为50颗比特币；在2020年5月，比特币迎来了第三次减半，目前每个区块的奖励为6.25颗比特币。
依目前平均每10分钟可生成一个区块的速度，预计每四年会减半一次，下一次区块奖励减半，预计会在2024年发生，届时区块奖励将降至3.125颗比特币。
由于区块奖励每四年就会减半的设计，让比特币具有通货紧缩的性质，依目前的出块速度计算，预计在2140年，全部的比特币将被开采完毕。
组成比特币的三大元素
在进到更深度的讨论前，可以先厘清，整个比特币技术是由下面三个元素构成的：
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比特币网络（Bitcoin）：支撑整个支付系统的的点对点（P2P，Peer-to-Peer）交易网络及技术，在英文书写中，多以大写开头的Bitcoin表示。利用密码学及分散式帐本技术，建立一个完全点对点、无需经由第三方机构，即可达到安全、不可篡改、且可验证的交易网络。
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比特币（bitcoin）：比特币网络的原生加密货币，在英文书写中，多以小写开头的bitcoin表示；若以资产市场视角讨论比特币，则多用缩写BTC表示，可以将比特币理解为网络世界的「数字现金」。
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比特币区块链（Bitcoin Blockcain）：比特币网络的公开分散式帐本，在比特币网络上的交易完成后，交易会被记录到公开分散式帐本比特币区块链上。
比特币是一个完全公开的系统，任何能连上网的装置及区域，都能不受限制的使用该系统；同时该系统是完全开源的，任何人都能查看及分享建立Bitcoin的程式码。
在实体世界买卖物品采用现金交易时，现金并不会透过第三方机构再送到卖方手上，而是直接透过以物易物的方式「交换」双方的资源，且现金交易有高度匿名性。
比特币网络试图在网络世界中，重现这种实体世界「点对点（P2P）」的交易方式。但与实体现金交易不同的是，架设于网络世界中的比特币，能跨越国界、24小时不间断的交易；另外比特币的发行则是透过已经写好的数学机制设定，因此能摆脱国家或银行单位的介入及操控，也不受市场价格及市场景气好坏的影响。
中本聪没有发明「区块链」？比特币网络背后两大核心技术
比特币网络背后的两大核心技术，为「密码学」及「分散式帐本」，透过这两项技术，可让比特币网络达到 去中心化、匿名、安全、不可篡改、可验证 等特性。
核心技术一：密码学
在旧有的金融体系中，若要在网络上完成交易，交易双方必须透过一个可信任的第三方机构，其中一方将资金转入第三方后、再由第三方转给收受方，如同现在的网络银行、电子支付，都是用这套模式转帐。
但在比特币网络的世界中，则是 透过密码学加密参与交易双方的真实帐户，让这些交易在匿名的状态下，仍可验证交易双方帐户存在、资金金额、交易时间、交易有发生且仅发生一次。达到即使无可信任的第三方机构（银行、政府）从中介入，仍能保障交易安全、让资金有效移转的目的。
核心技术二：分散式帐本
在旧有的金融体系中，双方若透过网络交易，这笔交易通常会由第三方机构来纪录。但在比特币网络的设计上，第三方机构并不存在，要由谁来进行这笔交易纪录呢？
答案是：大家一起纪录。
比特币网络采用分散式帐本（Distributed Ledger Technology）技术维护交易纪录，比特币网络透过全球愿意运行比特币密码学运算程式的电脑，协助将网络上的每一笔比特币交易资料加密，并将交易纪录记在公开的帐本上。
这些电脑称为「节点（node）」，这个公开的帐本在每个节点都具有相同的副本，当新的交易纪录被记在其中一个帐本上时，其他节点也需要对交易进行验证，并同步更新其帐本副本，这个同步的过程也被称为「共识（Consensus）」。
在旧有的金融体系中，若交易由中心化机构掌管，交易纪录被攻击、篡改的可能性也相对高。藉由分散式帐本技术，若交易纪录需被变更，需要由超过半数（51%）电脑验证该交易纪录是假交易纪录，才有可能更动，因此分散式帐本具有「去中心化（Decentralized）」、「公开透明（Transparency）」、「不可篡改（Immutability）」、「可防范恶意攻击」等特性。
这样的分散式帐本技术在后来也被称为「区块链技术（Blockchain）」。交易纪录会依时间顺序被统一记在「区块（Block）」上，各个区块连在一起形成「链（Chain）」。
更直观地理解，可将「区块链」比拟为公开的帐本，每个「区块」则为帐本内页，帐本内页会记载交易的资讯，包含交易时间戳记、交易金额、该笔交易序号、买卖双方资料。
中本聪的比特币网络被视为 第一个将分散式帐本构想，落实至技术层面的发明，但分散式帐本这项技术并不是中本聪所提出的，所以 中本聪严格来说并未发明「区块链」。
记帐就送币！如何生产比特币？
前段提到，分散式帐本由区块链上节点共同维护。为了提供诱因让大家帮忙记帐，中本聪在比特币区块链上设计了奖励机制，只要记帐者搜集完被验证的交易，并将这些交易打包、成功增加新的区块到区块链上（帐本内页被成功加进帐本中），负责记这页帐的人就可以得到「比特币」作为奖励，这笔奖励也被称为「区块奖励（Block Reward）」，也是产生比特币的唯一方式。
除了区块奖励外，这名记帐者也可拿到这页帐本上，所纪录的所有交易的手续费。由于比特币区块链的机制会奖励记帐者，因此帮忙记帐的过程也被称为「挖矿（Mining）」，帮忙记帐的人就被称为「矿工（Miner）」。
帮忙记帐的过程也被称为「挖矿（Mining）」，帮忙记帐的人就被称为「矿工（Miner）」。
但是要怎么决定谁可以替帐本添加新的内页（区块）、得到区块奖励及手续费呢？
比特币区块链上，每个区块都有个乱数流水号，这个流水号被称作「杂凑值」（Hash，又称哈希值），由64个数字和字母组合而成。举例来说，比特币#778,132区块的流水号如下：「00000000000000000006c3fe9b1e46a04ee7298776ca165a24c39924ea64807b」。
这个乱数流水号，是矿工用电脑算力运算产生，且该乱数要满足比特币区块链的特定数学规则（难度），才能用这个乱数作为新区块的杂凑值。
用白话文解释，可以想像这个特定规则为一个数学难题，比特币在每个区块产生前均会有新的数学难题产生，只要矿工抢先答对这个数学难题，就可以获得该区块的记帐权。
由于数学题目困难度高，连电脑都需要利用穷举的方式产生答案。因此当电脑「运算能力」越强时，代表同样时间能猜的次数更多、猜中数字的机率也会越高，才会出现许多专门聚集大量高运算能力电脑的「矿场」；一些个体矿工也会将他们的运算资源集中起来，这种形式则称为「矿池（Pool）」。
这些矿场试图藉由聚集运算能力，提高猜中数字、抢夺记帐权的机率，赢得区块奖励——比特币。
理解完上述的原理后，可以用下面这个更精简的方式记住比特币：比特币是给区块链矿工，作交易纪录的奖励。
要怎么拥有比特币？
持有比特币的方法有两个，一是挖矿，二是直接购买流通的比特币。
方法一：挖矿
在比特币网络刚建立的初期，只要有一台性能还不错的电脑，几乎人人都可以挖矿。
但比特币的程式编程，会随着时间调整运算难度，当难度提高，对于运算能力需求也会提高，因此会需要更多能源消耗来完成解题。目前的主流方式，为企业或集团设点在电力便宜的国家，投资大型机房集中挖矿。
除了难度提高，区块奖励也不断减半，现在个体户若要自己投入挖矿，不但可能需要花费更多电费，同时也很难抢到记帐权，因此现在个体户挖矿并不是个好主意。
方法二：购买
购买比特币的管道通常可分为「场外交易购买」或「交易所购买」。
「场外交易」意思为不透过交易平台，由买卖双方私下联系和交易。这种方法风险比较高，但好处是过程是去中心化的，除了链上纪录，没有其他地方能追踪到你们的交易。
人们最常购买比特币的管道为交易所，交易所的本质为「撮合交易」，可以贴近市场价格的方式购入比特币。
另外也不用担心一颗比特币太贵无法负担，比特币是可以被分割成一亿个单位的，因此在购买时，可以只向买方购买一小部分的比特币。
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