什麼是加密貨幣，它們是如何運作的？

加密貨幣對許多人來說可能令人困惑。它只是一串代碼嗎？

當你在網上搜索加密貨幣的工作原理時，經常會看到「區塊鏈」、「共識機制」和「哈希算法」等術語，這些可能會讓人感到不知所措。

今天，我們將用最簡單的語言解釋加密貨幣。雖然這不會讓我們成為技術專家，但能幫助我們理解自己投資的是什麼，而不是盲目投機。

首先：為什麼要發明加密貨幣？

我們在日常生活中使用的貨幣被稱為法定貨幣。人們信任這些貨幣，因為政府為其背書。

但你是否曾想過，政府是否總是值得信賴？如今，許多國家正在大量印鈔，一些人認為這是一種消耗社會財富的方式。

那麼，是否有可能創建一個沒有中央權威的貨幣體系，其中貨幣不會被無限印製？並且公平得以實現？

這正是 Satoshi Nakamoto——第一種加密貨幣比特幣的發明者——在 2008 年所思考的問題。

但比特幣是如何實現這一點的呢？

讓我們先從比特幣交易的工作原理入手，並將其與我們熟悉的銀行轉賬進行比較。

銀行轉賬 vs. 比特幣交易

我們先來看看它們的相似之處，再看不同之處。

進行銀行轉賬時，你需要：

1. 你的賬戶信息
2. 收款方的賬戶信息
3. 一個密碼

對於一個比特幣交易時，你需要：

1. 您的比特幣地址
2. 收款方的比特幣地址
3. 一個私鑰

比特幣交易類似於銀行轉賬，但它使用加密信息以實現匿名性和安全性.

（有關技術細節，請參見下方說明。）

A 比特幣地址可能看起來像這樣：1A1b3CeP5QGeqi2DMPFfTL6SLmv7EivfNa。
它可能看起來令人困惑，但只要它是唯一的，就可以正常工作。

A 私鑰可能看起來像這樣：1101......0011。
它是一個由計算機生成的 256 位二進制數，因此無法被猜出。

與銀行賬戶和密碼不同，比特幣地址是從私鑰派生而來的。這一過程涉及橢圓曲線乘法以生成公鑰，然後再通過一個哈希函數將其轉換為一個比特幣地址。這一單向過程確保了私鑰的安全性。這被稱為非對稱加密。

可以把比特幣地址想象成一個公開的銀行賬戶，而私鑰則像是一個秘密密碼。

乍看之下，比特幣交易在用戶體驗方面似乎與銀行轉賬類似。然而，兩者的關鍵區別在於支持這些交易的系統，如下圖所示。

對於銀行轉賬，銀行的中心化系統負責處理操作。這被稱為中心化網絡。相比之下，比特幣交易由點對點（P2P）網絡管理，這是一種去中心化網絡.

中心化網絡 vs. P2P 網絡

讓我們用一個例子來更輕鬆地進行比較。想象一間教室裡，學生們經常交換鉛筆，但常常會出現問題，比如有人沒收到鉛筆，或者有人多給了一支。

為了解決這個問題，班長建議，在每次交換之前，學生們先把鉛筆交給班長，由班長記錄這筆交易，然後再把鉛筆轉交給接收人。這樣一來，班長的記錄本就能追蹤所有交換情況，從而解決任何爭議。

這種系統類似於一箇中心化網絡，其中班長充當「中央服務器」，處理所有信息。

現在，假設學生們開始懷疑班長的記賬能力。他們想出了一種新方法：每當有人想要交換鉛筆時，就向全班宣佈。只有當所有人都記錄下這筆交換後，交換才算完成。這樣，每個學生的筆記本都包含所有交易的完整記錄。即使有人丟失了自己的筆記本，這些記錄仍然是安全的，任何篡改行為也會很快被發現。

這種方法類似於去中心化網絡。在沒有中心班長的情況下，每個學生都是一個節點，共同維護網絡的完整性。

因此，區別顯而易見：中心化網絡依賴於單一的「中心」，而去中心化網絡則依靠集體參與。比特幣是去中心化的，因為它運行在一個不依賴銀行或任何中央機構作為「中心」的網絡上。

在中心化網絡，中央服務器提供服務並存儲用戶數據。當前的互聯網就是一種中心化網絡。

在去中心化網絡中，網絡節點通過特定協議共享計算資源和數據，每個節點都像一個微型中央服務器。比特幣的點對點（P2P）網絡就是此類網絡的一個例子。

從理論上講，這些節點可以是任何使用服務器、礦機、計算機甚至智能手機的人。

在去中心化網絡中，信息通過每個節點將數據傳遞給少數相鄰節點進行傳播。這些節點再將其轉發給各自的鄰居，依此類推。這一過程持續進行，直到所有節點都接收到該數據，從而使信息在網絡中快速傳播。

前面的例子幫助我們理解了比特幣網絡的工作原理，但現實情況更為複雜。點對點（P2P）網絡如何驗證比特幣交易並快速處理成千上萬筆交易？這正是區塊鏈技術發揮作用的地方。

區塊鏈簡要說明

區塊鏈也被稱為分佈式賬本。還記得示例中每個學生都有一本筆記本嗎？區塊鏈就像那本筆記本：每個節點都持有一份完全相同的副本，記錄所有歷史交易，就像一本龐大且已備份的賬本。

當你發送比特幣時，該交易會被髮送到一個鄰近的節點以進行驗證。該節點會檢查其賬本，確認你擁有足夠的比特幣。如果驗證通過，該節點會將交易廣播到整個網絡。

在交易被添加到一個「數據庫」之前，它並不算完成，而這個數據庫正是所謂的區塊鏈。參與驗證和處理交易的人被稱為礦工。

1. Blocks
   一個節點會收到許多交易，由礦工打包成一個區塊。每個區塊通常包含數千筆交易。

2. 鏈
   一旦一個區塊準備就緒，礦工就會將其廣播到點對點（P2P）網絡。其他節點會根據既定規則驗證該區塊。如果驗證通過，該區塊就會按時間順序與之前的區塊鏈接起來，形成一條鏈。這就是它被稱為「區塊鏈」的原因。

當一個區塊被添加到鏈上時，其中包含的所有交易都會被確認，並被所有節點認可。未來的交易可以引用這一更新後的「賬本」。

比特幣從何而來？

比特幣是通過一種獨特的挖礦機制產生的。

如前所述，礦工會將數千筆交易打包進一個區塊。但他們為什麼要這樣做呢？這並非出於利他主義，而是因為他們會獲得比特幣作為獎勵。比特幣的創始人 Satoshi Nakamoto 設計了一種機制，讓礦工們競相爭奪記錄交易的權利。唯一的勝出者可以將新區塊添加到區塊鏈上，並獲得一定數量的比特幣作為獎勵——這是新比特幣發行的唯一方式。

這種巧妙的挖礦機制激勵節點自願記錄和驗證交易，防止欺詐和雙重支付。

挖礦在技術上被稱為工作量證明（PoW）機制，其運作方式如下：

每筆交易都會廣播給許多節點，但只有一個節點能將其加入新區塊。各節點（礦工）通過解一道數學難題（密碼學哈希函數）。第一個解決該問題的人獲得添加區塊的權利，並獲得比特幣獎勵。這一過程被稱為挖礦。

挖礦需要大量的計算能力，因為礦工們會不斷嘗試不同的數字，直到找到一個有效的哈希值。這就像在浩瀚的數字海洋中尋找一粒特定的沙子，消耗大量電力，並使用昂貴的專業計算機（礦機).

然而，比特幣的獎勵每四年減半一次，從而減少礦工的收益。

摘要

比特幣基於區塊鏈技術運行，其供應量由挖礦控制。它獨立於政府和銀行，依賴一個公開的系統——確實非常巧妙！

比特幣因其匿名性、安全性、去中心化和透明度——吸引了科技愛好者，隨後也吸引了普通大眾。

此外，比特幣的供應量上限為 2,100 萬，且發行速率不斷降低，從而確保稀缺性和抗通脹性。

讓我們回顧一下你可能會遇到的關於加密貨幣和區塊鏈的最重要術語。

作為加密貨幣投資者，瞭解比特幣的基礎知識就足夠了，因為許多其他加密貨幣只是其變體或改進版本。

如果你對這一領域的發展感興趣，請繼續閱讀以瞭解以太坊。如果你有任何問題，請在評論區留言！

更多關於加密貨幣的內容：以太坊

以太坊於 2015 年推出，作為第二代區塊鏈，克服了比特幣的技術侷限性。

以下是以太坊創新的一個例子：假設 Jimmy 通過質押 1 枚比特幣向 Michael 借入 $10,000。當 Jimmy 償還 $10,000 後，Michael 應歸還該比特幣。但如果 Michael 拒絕歸還呢？

以太坊通過智能合約——即區塊鏈上的自動執行協議。吉米可以將 100 枚以太幣存入一個智能合約，該合約隨後借給他價值 $10,000 的 USDT（一種與美元掛鉤的代幣）。當吉米歸還 10,000 USDT 時，該合約會自動將 100 枚以太幣返還給他。

正因如此，以太坊常被稱為「世界計算機」。它使人們能夠自由編寫代碼，並利用智能合約控制價值的流動，從而促進去中心化應用（DApps).

以太坊比比特幣領先一步，因為它引入了智能合約。這些合約允許將協議直接編碼到區塊鏈上，並在滿足特定條件時自動執行。

以太幣是以太坊的原生貨幣，用於支持智能合約的執行並支付交易費用。與主要用於交易的比特幣不同，以太幣具有特定的功能性用途。

以太幣通過權益證明（PoS）機制發行，而非比特幣所採用的工作量證明（PoW）機制。PoS 效率更高，顯著降低了挖礦的能源消耗並提升了網絡安全。

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參考來源

原文：什麼是加密貨幣，它們是如何運作的？（moomoo 投資課程）

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