精通比特币第3版精读

2026年，我们继续精读AA大作《精通比特币》的连载。

在引言的第4、5两段，概述了比特币系统和比特币协议。

首先我们读一下第4段。这一段是这么写的：

> 比特币是一种分布式点对点系统，这意味着它没有中央服务器或控制节点。比特币单位通过名为“挖矿”的过程产生，这一过程需要持续执行一项参考近期比特币交易列表的运算任务。任何比特币网络参与者都可成为矿工，利用计算设备协助保障交易安全。平均每十分钟，会有一位比特币矿工成功加固过往交易记录的安全防护，并获得全新比特币及近期交易手续费的奖励。从本质上讲，比特币挖矿将中央银行的货币发行与清算功能去中心化，消除了对任何中央银行的依赖需求。

第一句有两个术语：分布式（distributed），点对点（peer-to-peer, p2p）。分布式，指的是网络有很多节点，分布在世界各地。点对点，指的是这些节点之间是两两直接互联互通的，不需要经由一个或一组中央服务器或者控制节点来中转数据（数据面p2p）或协调指挥（控制面也是p2p）。

第二句说的是BTC从无到有的产生。众所周知，中本聪并没有预先铸造任何BTC留给自己。在2009年中本聪启动比特币网络时，初始BTC的发行量是0。那么，现在流通在市场上的这些BTC是哪里来的呢？

传统上，一个货币或什么东西，总归要有一个机构或者企业来首先通过生产环节进行制造和发行，然后通过销售环节，投放到市场上进行流通。

这样一来，拥有生产销售权利的机构或企业就对这个东西形成了垄断。垄断可以是通过专营权（比如牌照，本质是暴力背书）来实现的政策性垄断（例如烟草），也可以是通过所谓“护城河”（比如技术壁垒、用户粘性等）来实现的自然垄断（例如英伟达的高端显卡、谷歌搜索等）。

另外一些商品，无法形成垄断的，则会出现激烈的市场竞争。竞争者们虽然生产的是类似的产品，但会通过品牌来区分敌我，以便于进行竞争。比如瓶装饮用水，就是一个激烈竞争的市场。用户几乎没有太大粘性，可以在不同品牌的水之间自由切换。政府也不会给某家企业颁发垄断性牌照。于是我们就会看到市场中存在非常多家品牌从事生产销售，彼此极其激烈地竞争。这种激烈竞争，就会把瓶装水的利润压制到最低，从而让消费者受益。

BTC与这两种模式都不太一样。

首先，BTC不是由单一主体生产销售的。BTC是由所有加入其中的节点共同生产。这个生产就是使用算力铸造出新的BTC。该过程要消耗计算机的计算，主要就是电，因此被比作黄金采矿，所以叫做“挖矿”（mining）。每一个人都可以使用自己的计算机（矿机）来挖矿，生产出BTC，然后拿到市场上卖掉。所以中本聪说，从这个意义上讲，BTC可以说是由人人共同生产的。

其次，BTC的所有生产者并不是各自使用自己的品牌贴牌，然后彼此竞争；他们生产的都叫BTC，也都是BTC，彼此是竞合关系。竞争性体现在谁的算力大（能力大），谁就有机会生产更多；合作性则体现在，所有人无论能力大小，都是对比特币网络安全提供了自己的贡献，出了一份力，共同提升了比特币全网的安全性，从而提升了BTC的价值。

第三，BTC的初始分发，即投放到市场流通，是由这些分散在全世界的生产者们分别自主进行的。市场用看不见的手来实现他们的自协调，从而产生出二级市场的即时波动的价格，即所谓BTC的现货价格。

回到原文段落。BTC生产的频率是多快呢？平均每十分钟，会有一位矿工成功制造出一个“区块”。区块（block）就是一个数据块，里面打包的是过往十分钟的BTC转账交易记录。矿工的挖矿，或者说计算，其实是在搜索一个极其困难的哈希值，用这个哈希值来作为一把锁，把这个区块的数据给锁起来，让它不能被轻易篡改。

哈希值为什么能够防篡改，这是一个密码学知识。有人用指纹或者封条来比喻，或者像教链上面用锁来比喻，其实严格来说都是不准确的，还会产生误导。比如说，你把哈希值想象成是锁在数据外面的锁，就像锁在门外的锁那样，你就会有疑问，我是不是可以把锁砸了，就可以进门把东西拿走了呢？

类比思维在遇到完全新的事物时，就不容易发挥作用，反而可能产生副作用。

教链问了一下deepseek：有没有什么现实世界中存在的事物，可以用来类比哈希值防篡改的功能？

deepseek给了几个比喻如下。教链批注了不当之处。

* 指纹 / DNA

每个人的指纹（或DNA）几乎是独一无二的，可以代表“这个人”。哈希值也是文件的唯一“数字指纹”，任何微小的改动都会产生完全不同的哈希值。

不当之处：人的一生会多次更换自身的细胞和原子，但是指纹和DNA其实是不变的。

* 蜡封

中世纪重要信件用蜡封口，并盖上独特的印章。任何人想偷看或修改信件，必须破坏蜡封。接收方看到蜡封破损，就知道信件可能被动了手脚。

不当之处：和锁的比喻类似，蜡封只是防止打开，触碰里面的文件。这和改动数据导致哈希值变化还是不太一样。你不需要改动哈希值来触碰数据。

* 超市商品防拆标签

一些高价商品（如电子产品）的包装上有一次性防拆标签，一旦撕开就会留下“VOID”痕迹或图案破碎。标签的完整状态代表商品“未被动手脚”。哈希值就是那个“标签的完整图案”，重新计算哈希等于检查标签是否还是原样。

不当之处：同蜡封。

* 化学反应试纸

比如检测酸碱度的pH试纸，接触液体后会发生特定的颜色变化。最终的“颜色”是由“原始液体成分”唯一决定的。如果液体被偷偷换掉或掺假，得到的颜色会完全不同。哈希值就是这个“最终颜色”，它是原始数据（液体）的化学反应结果。

不当之处：这个检测的概念，更接近于哈希值的防篡改逻辑。只不过pH试纸不太行，因为只要是酸碱度一样，硫酸和盐酸得到的检测结果是一样的。而哈希值是只要数据有任何变化，计算结果都会变化，从而被发现。

教链把上面的批注发回给deepseek。它表示赞同说，批注非常精准，抓住了这些常见类比在核心逻辑上的细微偏差。这些偏差的根源在于：哈希值的防篡改，其本质是检测数据内容的“变化”，而非物理的“触碰”或“访问”。

最后deepseek想象出了一种我们现实世界并不存在的东西，来类比哈希算法的防篡改概念：

「想象一种超级万能检测试纸。它不仅能检测酸碱度，还能同时、唯一地检测液体中每一种分子、原子的种类、数量、排列顺序乃至量子态，并综合这些信息产生一种极其复杂的、绝无仅有的全息颜色光谱。

你对原始液体测试，得到光谱S1。之后，哪怕有人向液体里加入一个水分子，或者用同位素替换了一个原子，用这种试纸重新测试，得到的光谱S2会与S1截然不同。

哈希算法正是这种“超级万能检测试纸”，它对输入数据的任何微小的、全局性的变化都具备雪崩效应般的敏感性，确保结果的唯一性。

总结：

哈希防篡改的本质，不是给数据加一把物理锁，也不是贴一个容易伪造的静态标签。它是一套公开的、确定性的、极度敏感的“内容再现-比对”机制。它不阻止你看、不阻止你复制，但它能让你毫无疑问地发现，你手里的这份复制品，是否与当初被认证过的那份原件，在内容上100%完全相同。

您最初的批注直击要害，帮助我们剥离了不准确的表层特征，从而更深入地理解了哈希函数作为 “内容完整性验证器” 而非 “访问控制器” 的真实角色。」

所以可见，哈希算法的防篡改这个说法就有误导性。防篡改很容易被理解成防止篡改，进而理解为阻止篡改。其实哈希算法并不能阻止你对数据做任何事。它只是能使得你的改动容易被发现罢了。

书中原段落还讲了，矿工除了获得新挖出的BTC奖励外，还能获得他打包进区块的所有交易的手续费（以BTC的形式）。这个部分展开就太多内容了，我们留到后面读到交易手续费相应章节的时候再仔细学习。

段落最后说，通过这样人人共同挖矿的精妙设计，比特币系统通过技术层面的去中心化，实现了金融层面的去中心化。

这个金融层面的去中心化包括了两个重要方面：货币发行的去中心化，不是一个中央银行发行，而是人人发行；转账交易的清算结算的去中心化，不是由清算中心来完成，而是由分散全球的矿工来完成。

值得一提的是，比特币系统的清算结算效率比目前现存几乎所有中心化清算结算系统都要更迅速、更高效。中心化系统的最终清算结算往往需要T+1也就是隔夜完成（每24小时）（国内银行间转账秒到账，背后轧差并非即时完成的，只不过最终消费者一般感知不到），而比特币系统把这个时间间隔缩短到了10分钟。

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