比特幣與挖礦是什麼？過去身邊有許多親朋好友原本都和巴菲特一樣，認為比特幣是個毫無產值的東西，不過他們的想法在 Catherine Wood(ARK 創辦人) 與 Elon Musk(特斯拉創辦人) 相繼出來喊聲之後出現變化了。周遭開始有許多人向我詢問比特幣是什麼？挖礦又是什麼？
鑒於某些人的問題也會是另外一群人的問題，所以今天就把當時的回答，簡略的整理出來跟大家分享：新手加密貨幣教學：區塊鏈原理、避免詐騙、可靠交易所統整
比特幣簡介
比特幣是由中本聰所發明的，是一種沒有實體的虛擬貨幣，性質上屬於「同質化代幣」Fungible Token (FT) 的一種。
- Fungible Token (FT，同質化代幣)：代表它可互相取代，且可以分割。(以太坊上，對應的技術協定是 ERC-20)
- Non-Fungible-Token (NFT，非同質化代幣)：具有不可互相取代、不可分割的特性，上面的每一個產品都是獨一無二的，因此目前有許多藝術品都以 NFT 的形式拍賣，例如 NBA 球星卡包、Twitter 創辦人的第一篇貼文…等等。(以太坊上，對應的技術協定是 ERC-721 和 ERC-1155)
既然比特幣屬於 Fungible Token (FT)，就代表它是「可互相取代」且「可分割的」。
- 可互相取代：換句話說就是，你擁有的比特幣與我擁有的並沒有不同之處，就像民國 85 年生產的 10 元，價值和民國 100 年生產的 10 元一樣，不同的兩枚幣彼此可以互相取代。
- 可分割性：就像 100 元能換成 10 個 10 元一樣，比特幣最小可以分割成 0.00000001 個比特幣。
既然比特幣是一種虛擬貨幣，那自然在交易後就會產生交易紀錄。
全世界所有的比特幣交易紀錄都會被「打包成資料塊」 (區塊)，然後記錄在「比特幣帳本」上。
每個區塊大約可以記錄 2,000 筆交易，然後以「鏈結」將其相連，因此被稱為「區塊鏈」。
這個記錄著全世界比特幣交易紀錄的「比特幣帳本」，會儲存在區塊鏈中每個人的電腦上，而非只保存在單一的伺服器上，就是所謂的去中心化記帳系統。
一般我們使用行動支付時，會由銀行來幫我們記帳，而紀錄都只存在銀行的伺服器中，這就是中心化記帳系統
礦工要怎麼獲得比特幣呢？
如果你是一位礦工的話，必須要獲得打包交易紀錄 (區塊) 的權利，才能獲得比特幣作為獎勵。
只要你成功將一個區塊打包上鏈，那麼就可以獲得礦工獎勵金 (比特幣)。
誰具有打包的權利？如何打包區塊上鏈？
區塊鏈上的每一筆交易都需要電腦的運算力來驗證，並記錄到公開帳本上。
因為每天都會有新的交易產生，所以需要有人來幫忙更新這些交易紀錄到區塊鏈上，而這些幫忙記帳的人就稱為「礦工」，他們用自己的電腦提供算力(這些電腦被稱為礦機)，幫忙計算新交易紀錄。
由於每個人都能成為礦工，因此為了決定由誰記帳，比特幣採用了工作量證明（Proof-of-Work，PoW）機制。
所謂的工作量證明就是一個「猜數字競賽」，透過電腦算力去猜出符合條件的數字，成功猜對的礦工就能獲得記帳的權利，也能得到相對應的比特幣做為報酬。
然而實際上要猜中一個符合「猜數字」競賽的「數字」是極其困難的，就算使用一般的電腦來猜，可能猜上幾十億次都不見得猜的到；
不過「運算能力」越強的話，能猜的次數也越多，猜中的機率也會越高，所以全世界就出現了許多集合大量「運算能力」的「礦場」。
當有人猜對數字的時候，區塊鏈上的每個節點就會對答案進行驗證(驗證時很簡單，只需套入一個公式即可驗證成功)，確認無誤後你就能獲得比特幣作為回報。
全世界只要有一個人猜出了符合的「數字」時，區塊鏈就會產生出一個新的「區塊」，此時新一輪的「猜數字」競賽就重新開始了。
持續重複以上的運作，就可以不斷的為整條區塊鏈接上新的區塊。
鏈結是什麼？
前面說過，我們可以把整個挖礦過程，想成是一個不斷重複的世界性「猜數字」競賽，
所有被猜出的數字都必須要符合「條件」，而這個「條件」的組成中是會包含「上一筆區塊的內容」的；
同時最新猜出來的「數字」與「最新產出的區塊內容」，也會成為下一次「猜數字」競賽的「條件」，就這樣不斷的重複下去。
說的再白話一點就是：每個猜出來的「數字」都會與「上一個區塊」有關聯，而下一個猜出來的「數字」又會與「剛產出的區塊」有關連。
如此重複下去，就能達到整條鏈上的區塊彼此間都有「關聯」。
為什麼比特幣不容易被竄改？
首先你要知道在比特幣(也可以說區塊鏈系統)中有個最長鏈原則，也就是全世界的人都會往最長那條鏈的方向去接下一個區塊。
那麼假設有一位駭客想竄改鏈上某個區塊中的某筆交易紀錄的話，該怎麼做呢？
首先他在竄改交易紀錄後，一樣必須先進行數字解謎，直到他猜出正確的數字後，這個「被竄改的區塊」才能獲得上鏈的資格。(這個步驟本身是極其困難，就算耗盡整個比特幣區塊鏈的算力也要 10 分鐘才能產生一個新區塊)
即使該名駭客的運氣很好，成功猜出數字，也還是沒辦法成功竄改。
這是因為前面提到的「最長鏈原則」，也就是說如果這個「被竄改的區塊」所在的鏈不是最長的鏈，是無法取得全世界信任的，
所以駭客必須繼續往下猜，持續建立新的區塊，直到「被竄改的區塊」所在的那條鏈比全世界所猜出來的鏈還要長(也就是成為最長鏈)時，這個「被竄改的區塊」才會被眾人所承認。
如果要完成上面的操作，代表你必須掌握該區塊鏈至少 51% 的算力，以比特幣目前的規模來說是不太可能做到的，因此現在駭客都是以小區塊鏈或者是小型交易所為攻擊對象。
過去我有寫過一篇關於「區塊鏈常見的駭客攻擊有哪些」的文章，
感興趣的朋友可以參照：區塊鏈的資安議題：常見的駭客攻擊有哪些？論文導讀《Exploring the Attack Surface of Blockchain: A Systematic Overview》
比特幣可以避險嗎？
市場上似乎有不少的聲音將比特幣視為虛擬黃金，認為比特幣具有避險作用，但這是真的嗎？
我認為「比特幣可以避險」這個說法並不正確。
這是因為近年來比特幣與納斯達克 100 指數 (NDX) 的相關係數逐漸升高；與標普 500 指數(SPX) 的相關係數雖然稍微低一點，但大多數時間仍屬於中度相關，
而大多數人的投資標的又都是以股市為主，因此認為在股市下跌時可以購買比特幣避險，是不正確的想法(既然相關係數越來越高，代表當股市下跌時，比特幣也會下跌)，
所以我認為應該把比特幣同樣視為一種風險性資產比較恰當。
比特幣與美元指數的關係？
就過去的資料顯示，比特幣似乎與美元有一定的負相關性，如下圖所示：
由上表中可以看出，隨著美元下跌，就會讓資金流入比特幣中，帶動它的價格上漲(就像資金流入股市一樣)，也反應出市場上有許多人開始將比特幣視為一種投資資產。
量子電腦會對比特幣產生威脅嗎？
結論是：10 年內不會。
就目前的資訊顯示，理論上量子電腦確實會對比特幣的安全性產生威脅，甚至對整個網路安全都會產生威脅；但其實量子電腦現在也有許多物理上的限制需要突破。
因此就連量子電腦的專家也認為，至少還要 10 年以上的時間，也就是大概 2030 年時，量子電腦的發展才有可能對現行的加密系統產生威脅。
在量子電腦進步的同時，維護比特幣和以太幣安全性的那群頂級工程師們也不會閒著，他們早就已經注意到這項潛在威脅，未來也有計畫針對此事對系統做升級，
所以目前將量子電腦的威脅視為天邊遙遠的一朵烏雲就好，不用過度煩惱。
結論
這篇文花了很長的篇幅，講解「比特幣」和「挖礦」背後的機制觀念是怎麼一回事。
不過嚴格來說，上述這些觀念其實說是「區塊鏈基礎知識」更為恰當，不單單只適用比特幣，其他如以太幣、幣安幣、狗狗幣……大方向上都可以從這些角度來切入理解。
免責聲明： 本文僅為經驗分享內容，無任何投資建議或開戶建議。所有交易皆存在風險，尤其加密貨幣和相關合約商品屬於波動性高的產品， 請謹慎投資。本文不構成任何開戶建議，請謹慎選擇具有安全監管保障的交易所與券商。
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Last Updated on 2022-11-30 by 刻銘
