Mr.Cai

TL; DR#

• 這是一篇新手向的文章，也是我研究比特幣以來的總結，解決了初次接觸比特幣時的疑問：比特幣是貨幣嗎？比特幣有價值嗎？是什麼支撐著它的價值？為什麼許多人對它有信念？這種信念來自哪裡？是純粹的信仰還是基於現實的相信？如果基於現實，那現實是什麼？如果你對這些問題同樣感到好奇，那就看下去吧。
• 本文從以物易物的低效出發解釋了貨幣的起源，通過分析貨幣的基本屬性，以黃金和石幣為例，說明了稀缺性是商品貨幣所有屬性中最難長期保持的屬性，因為隨著科技的發展，生產某種商品的難度會持續下降，導致商品貨幣超發。
• 基於商品貨幣建立了通用的貨幣價值模型，模型包含四層：表現層、功能層、屬性層和信任層，其中信任層是貨幣價值的源泉也是木桶的最短板。
• 基於貨幣的價值模型，以思想實驗的形式創造了代用貨幣和法定貨幣，並指出了法定貨幣價值崩潰最可能的原因：政治不穩和經濟衰退導致的貨幣廢黜和惡性通貨膨脹。
• 以比特幣為例描述了一種將中心化貨幣體系的核心組成部分（貨幣結算系統和貨幣發行系統）去中心化的辦法，簡述了比特幣的基本原理，通過例子介紹了為什麼需要公私鑰體系、哈希函數、工作量證明以及最長合法鏈原則。
• 分析了可能使比特幣價值崩潰的方式，加密貨幣難長期保持的屬性不是稀缺性而是防偽性，即如何防止他人偽造交易和篡改交易，具體的威脅包括量子計算機對公私鑰體系的危害、51% 算力攻擊對共識機制的影響。
• 通過比特幣的屬性和現實例子解釋了為什麼抗審查支付和個人對資產的絕對擁有是比特幣的價值源泉，失去這些屬性比特幣將失去價值存儲的功能，並以此得出了比特幣的價值模型。
• 感興趣的話可以關注我的 twitter： https://twitter.com/onecellinglamp

貨幣的價值模型#

投資者大多認為比特幣是一種貨幣，一種優於美元和黃金的超級貨幣，那麼支撐他們這種認知的邏輯是什麼？為了回答這個問題，在研究過程中我大概問了自己以下問題：

• 貨幣是如何產生的？
• 貨幣為什麼有價值？
• 貨幣應該具備哪些功能？
• 貨幣有哪些種類？
• 同樣是貨幣，為什麼有些國家的貨幣會崩潰，比如津巴布韋元和土耳其里拉？
• 是否有一個通用模型可以描述不同種類的貨幣價值？
• 比特幣是貨幣嗎？
• 比特幣有價值嗎？是什麼支撐著它的價值？

我最終得到了答案，即比特幣較為完美的符合貨幣的價值模型，並解決了其他類型貨幣無法解決或者貨幣發行者不想讓你解決的問題。

貨幣的起源#

當今社會，我們可以通過工作賺貨幣（也就是錢）然後用貨幣買到所需的物品，比如三塊錢買到一瓶可樂，這個過程本質上是你用三塊錢與賣家交換了一瓶可樂。那在貨幣還沒有產生的社會呢？我們該如何通過交換得到自己需要的物品。

答案是以物易物

一起做個思想實驗吧，原始社會裡有個農民叫做小 A，今年他的土豆大豐收，快到冬天了，想用一些土豆與獵人小 E 交換一件獸皮過冬，但不巧的是小 E 討厭吃土豆，他需要的是一把可以劈柴的斧子。小 A 是個腦筋靈活的原始人，他從各方打聽到小 B 想用番茄換土豆，小 C 想用鋤頭換番茄，而小 D 正好想用斧子換鋤頭。於是，小 A 先與小 B 交易換來了番茄，然後拿著換來的番茄與小 C 交易換來了鋤頭，再然後用鋤頭與小 D 換來了斧子，最後又用斧子與小 E 交易換來了夢寐以求的獸皮，整個過程如下圖所示。

為了換到獸皮，小 A 可能跑了很遠的路去尋找小 B、小 C 和小 D，在途中還遇到了些危險，最終通過 4 次交換才得到獸皮，這個過程深刻的體現了兩個字：低效。這種低效體現在三個方面：

1. 交易雙方需求須一致，否則不得不經過多次交換
2. 沒有衡量價值的方法。一個番茄可以換幾個土豆，幾把斧子可以換一套獸皮，市場上沒有公認的衡量標準，雙方只能討價還價，討價還價的過程無法確定物品的價值
3. 某些物品不方便分割。假如小 E 想用一把椅子換小 A 的土豆，小 A 和小 E 都認為一把椅子值 20 個土豆，但小 A 目前只有 10 個土豆，小 E 應該不會傻到把椅子劈成兩半，把其中一半給小 A，小 A 也不會傻到用 10 個土豆換半把椅子，因為半把椅子和沒有椅子一樣，都不能用。

人類史是一部通過科學進步、工程創新和制度優化等手段讓生活變得更高效的發展史，只要有需求遲早會有人想出辦法將低效變為高效。

分析問題可以發現，導致抵消的首要的原因是交易雙方的需求不一致 —— 小 E 想要斧子，而小 A 只有土豆，即小 A 沒有小 E 想要的東西。

那如果小 A 有小 E 想要的東西，而且這種東西是小 A 所在地區 所有人都想要、都喜歡、都有需求呢？ 那小 A 不僅可以直接與小 E 直接交換東西，而且可以與這個地區所有人交換任何他想要的東西。

假設這種人人都想要的東西叫做 M。如果小 A 沒有 M，他可以與需要土豆且有 M 的人交換得到 M，然後拿著 M 與小 E 交換得到獸皮，此時小 A 總共經過兩次交換得到了獸皮；如果小 A 一開始就有 M，那他可以直接用 M 與小 E 交換得到獸皮，此時小 A 只經過了一次交換就得到了獸皮。而 M 就起著交易中介或者交易媒介的作用 (Medium of Exchange)。

因為 M 這種交易媒介的出現，四次交換減少為兩次甚至一次，隨著人類需求的多樣性增加，使用 M 作為交易的媒介會顯得越來越高效。

此時的 M 就是貨幣 (Money)。

PS：由於貨幣出現在有文字記載的歷史之前，因此任何關於貨幣起源的理論都是假說。除了認為貨幣的出現是為了解決以物易物的低效，也有人認為是貨幣是為了方便計算別人欠了自己多少錢即量化債務，以及是政府為了控制經濟活動而創造的。

商品貨幣#

你需要貨幣，你也想要貨幣，貨幣是人人想要的東西。貨幣最開始是實實在在、看得見摸得著的物品，所以被叫做商品貨幣(Commodity Money)。歷史上很多物品在不同的國家和地區充當過商品貨幣，比如石頭、串珠、鹽、銅、珊瑚、黃金、白銀等。

為什麼上述物品成為了貨幣，而其他物品沒有？換句話說，這些物品具備什麼樣的優質屬性使其成為貨幣？

我們試著推演一下：

• 貨幣是人人都想擁有的商品，那它一定在某種程度上是有用的，無論是被消費使用還是提供審美價值，即商品貨幣應具備實用性 (Utility)
• 你拿著一份商品貨幣去交換一張獸皮，通過討價還價確定了獸皮的價值 —— 這張獸皮價值半份商品貨幣，但是你的商品貨幣是在太過堅硬，沒法切成兩半，那這筆交易可能就做不成，因此商品貨幣應具備可分割性 (Divisible)
• 你要到山的另一邊尋人，為了路上有飯吃有屋住，你隨身拿著一些商品貨幣，如果商品貨幣很不方便運輸和攜帶（以巨石充當貨幣），那也是不行的，因此商品貨幣應便於攜帶 (Portable)
• 你用商品貨幣去交換他人的物品，其他人要有能力驗證你給的貨幣是否是偽造的，因此商品貨幣還應具有防偽性 (Resitance to counterfeiting)
• 假設以黃金作為商品貨幣，那麼只要是同樣重量的黃金，無論以金條、手鐲或項鏈的形式存在，它們都應具有相同的價值，所以商品貨幣應具有可替代性 (Fungiblility)
• 此外，如果某種商品貨幣無法長期保存，易腐爛、生鏽或破碎，今年賺的錢明年就腐爛了，這種商品誰也不願意使用，因此也無法很好的承擔商品貨幣的功能，因此商品貨幣應具有耐用性 (Durable)
• 最後，假設以泥餅作為商品貨幣，今天一隻雞值一塊泥餅，明天一隻雞可能就值一百塊泥餅了，因為泥的供應量是無限的，每個人都具備生產泥餅的能力，市場上流通的泥餅會越來越多，泥餅相對於雞的價值不斷貶值，最終沒有人願意使用泥餅作為商品貨幣，因此商品貨幣應具備稀缺性 (Scarcity)

以上就是商品貨幣應具備的七大屬性：實用性、可分割性、易攜帶、防偽性、可替代性、耐用性和稀缺性

黃金#

現以黃金為例，說明這些屬性對貨幣價值的重要性。

黃金非常耐用，有真金不怕火煉一說，它不會腐爛生鏽，埋在土裡千年也能金光閃閃。黃金非常稀缺，形成於超新星爆發。超新星爆發產生巨大能量，使鐵原子核發生核聚變，形成金元素，所以地球上的金元素不僅稀缺，而且地球形成早期的產物，是太陽形成階段的饋贈。黃金每年大概新增 3000 噸，增發率約為 1.5%。

• source：616c92ea37a2ff12923190c8_NYDIG-Power-of-Bitcoins-Network-Effect.pdf

黃金的防偽性好，偽造的黃金可以從顏色、重量和硬度三方面鑑別，真黃金顏色七青八黃五赤、密度大、質地軟，所以古人常常判斷黃金真假時會用牙咬，如果能咬出痕跡，則說明是真的。黃金也是同質化的，比如只要是 10g 純黃金，無論它們是以硬幣、金條或是元寶形式存在，都有相同的價值。黃金也具備很強的實用性，可用於裝飾和工業，比如製作黃金首飾和智能手機等。

不過，黃金的價值很高，相對的使其可分割性變差，一小點黃金的價值都很高，不利於小額交易，為了彌補這個缺陷，人們使用可分割性更好的白銀作為日常交易的媒介，形成了金銀雙本位制。黃金也不便於攜帶，所以古代常有專門的安保機構 —— 鏢局負責押送黃金。

稀缺是最難長期保持的屬性#

對於貨幣，稀缺性指的不是單純的稀缺，是在另外六大屬性沒有明顯短板情況下的稀缺。一旦某種商品具備了可分割、易攜帶、耐用、同質化、防偽和實用這些屬性，那它將長期擁有這些屬性，因為這些都是商品自帶的本質屬性。但稀缺性除外，它受到很多外來因素的影響，難以長期保持。如果把貨幣的七大屬性比作組成木桶的木板，那稀缺就是最短和最容易斷裂的那塊板。

鹽曾在我國雲南作為貨幣（鹽幣），鹽是日常生活的必需品，人人都有需求，可分割性好、易防偽、且同質化，但是鹽會易受潮不耐用。最關鍵的是，雲南多山地，鹽的產量少，是稀缺品，因此鹽有資格作為貨幣，後來隨著社會發展，交通便利，雲南的鹽供應逐漸充足，鹽不再稀缺，也就失去了作為貨幣的資格。

黃金雖然分割性差和不便於運輸，但黃金一直很稀缺，從上面的例子可以初步看出：要成為貨幣，只要只要能保證稀缺，其他屬性差一點也沒關係，總會有其他辦法來彌補這些缺陷。比如為了解決黃金作為商品貨幣的缺陷，起初用可分割性較好的白銀作為補充，後來進一步使用代用貨幣 (Representative money) 解決問題 —— 金融機構發行的一種面值與黃金掛鉤的紙幣，比如布雷頓森林體系崩潰前的美元。

所以，稀缺決定了商品貨幣的價值。價值體現在你工作換來的貨幣的購買力，無論是現在還是未來，都不會損失太多甚至還可能升值。

因不再稀缺而失敗的貨幣：Rai Stone#

稀缺性決定了貨幣的價值，那今日之稀缺明日依舊稀缺嗎？商品貨幣的稀缺性如何維持？芒格曾說，反著想，一切都反著想，如果知道自己將死在哪裡，就不去那裡。這種思維模型也可以用在此處：不想如何維持商品貨幣的稀缺性，想如何才能維持不住稀缺性。

南太平洋裡有座叫 Yap 的小島，島上的土著使用巨大的石頭作為貨幣，這些石幣做 “Rai Stone”，形狀為圓盤，中間有一孔，像中國古代的銅錢。石幣直徑從幾英寸到十幾英尺（幾厘米～幾米），大多數直徑為半米以上，重數百磅，最大的可達幾千磅。

• 圖源：Rai of Yap - the stone money | Wondermondo

因稀缺而成為貨幣。石幣材質為石灰岩，是 Yap 島周圍稀缺品。為了得到這種石頭，島民要乘船 250 英里（402 km）去一個叫做 Palau 的小島上開採，並用狹小的木船運送回來，運輸時會造成一定的人员死傷。通過這種方式開採出的石頭注定付出了極高成本，非常稀缺。此外，Rai Stone 在陽光下閃閃發光，可長時間保存，具備良好的耐用性。

但是，石幣很重，抗著石頭去換其他商品很不方便，此時石幣看上去不太適合承擔貨幣的功能 —— 交易媒介。但由於 Yap 島面積小，人口少，島民 A 購買島民 B 提供的商品時實際上並不會攜帶石幣，而是直接向整個島上的人（即向社區）宣布，他把 Rai Stone 轉移給 B 以換取商品，通過口口相傳的方式確定了石頭的歸屬，因此石幣具備了交易媒介的功能。

因科技而崩潰。1800 年代，愛爾蘭人 David O’Keefe 來到小島，他明白了 Yap 島上的貨幣系統，利用更先進的航海技術，輕易的將石頭從 Palau 運輸到 Yap 島，並做成石幣。他相當於成了小島上的中央銀行，掌握了發行貨幣的權力，成了島上最富有的人，島民為他工作，他用廉價的石幣從島民手中購買更值錢的商品。

David 增大了島上貨幣的供應，使島上的貨幣不再稀缺，隨著時間的推移，通貨膨脹產生，島民手中的石幣購買力降低，以石幣為基礎的貨幣系統也開始崩潰，這是先進科技發起的降維打擊。

科技進步是貨幣稀缺性最大的敵人，因為先進的科技可以在短時間內創造出更多的可以充當貨幣的商品，無論是鹽幣還是石幣，都因科技進步而失去稀缺性，進而失去了充當貨幣的資格。

為緩解石幣的貶值，島民採取了一些方法人為製造稀缺性，他們規定年代越久遠的石頭和運輸過程中喪失生命數量越多的石幣越有價值。因為年代久遠的石幣是幾十年前和上百年前島民手工開採的，與機器開採的石幣外觀上會有一些區別。但這種規定會減少市場中石幣的流通量，造成通貨緊縮，還會影響石幣的同質化屬性。

黃金能夠長期充當貨幣，是因為現有的技術無法開採出更多的黃金，保證了黃金供應量的增長很少，不會使黃金失去稀缺性。黃金是太陽形成時的饋贈，儲量有限，當開採技術落後時，人們只能獲取開採難度低的黃金。當開採幾乎進步時，由於易開採區域的黃金已被開發殆盡，人們只能去難度高的區域開採黃金。無形之中產生了天然的開採難度調解機制。

另外，雖然黃金可以通過核聚變和粒子對撞合成，但成本遠高於直接開採，因此以當前的科技水平和可預見的未來，人類無法以何理的成本合成黃金，所以黃金將持續保持稀缺性。

如何量化稀缺性#

黃金和白銀很稀缺，稀有金屬銥、鉍、銠和鎵也很稀缺，它們各自的稀缺性如何量化，如何比較？

首先，對於貨幣，要求稀缺但也不能太稀缺。比如金屬鎵 2020 年的新增產量為 300 噸，但卻被工業領域消耗了，比如製造氮化鎵用於半導體。供應量少，但消耗量多，導致沒有多餘的庫存量作為貨幣在市場上流通。

黃金每年雖然新增產量只有 3000 余噸，但是被工業領域消耗掉的少，因此有大量的黃金保存在各地，比如銀行的金庫、房屋裝修和個人的首飾。這些留存於市場上的黃金可以承擔貨幣作為交易媒介的任務。

從鎵和黃金的例子，可以發現兩個關鍵參數：新增量 和庫存量。對於某種商品能否充當貨幣，稀缺性可以用庫存量除以新增量表示，其結果叫做庫存流量比(Stock-to-flow raito)。庫存流量比越大，說明每年新增量占總庫存量的比例越低，即說明該商品稀缺。

黃金每年新增產量占庫存量的比例為 1.5%，所以庫存流量比為 100/1.5=67，比特幣目前為 56，到了 2025 會增加到 100 以上，成為比黃金更稀缺的商品。

圖源：Daily Stock-to-Flow charts – Daily updated charts of Bitcoin's stock-to-flow vs price

建立貨幣的價值模型#

某些商品在歷史上曾充當貨幣，因為它們具備七大屬性，雖然這些屬性的優秀程度可能不同，某種商品的某項屬性可能會好於另外一種商品，比如鹽的可分割性強於黃金。但這些商品都有一個共同點：在特定時間和特定區域，它們是稀缺的。

具備七大屬性後，它們才可以實現貨幣必備的三大功能：

1. 交易媒介：解決以物易物存在的問題，提高交易效率，降低交易成本
2. 價值存儲：保證貨幣在未來的購買力，主要受商品稀缺性的影響
3. 計價單位：衡量價值的單位和標準，有了它不同的商品和服務，才可以用同一種單位來計價，比如你賣小白菜，你說一斤賣 6，買家說一斤只能出 5，你們要是不說 6 什麼，5 什麼，則沒法討價還價並對價格達成一致，要是你說 6 毛一斤，她說 5 毛一斤，你才知道這個生意能不能做成

具備這三項功能的商品即成為貨幣，成為貨幣後就具備了貨幣的。

商品是否可以長期保持七大屬性，是人們是否願意用該商品作為貨幣的關鍵。換句話說，人們願意使用某種商品作為貨幣，是因為相信它未來依舊可以保持優良的屬性尤其是稀缺性。比如人們信任黃金，這種信任來自於一個事實：黃金具備貨幣的其他屬性，其中稀缺性體現為總量有限、無法大量開採且無法以合理的成本人工合成，有很高的庫存流量比。

至於這種商品是什麼不重要，只要它在七大屬性中有幾項足夠優秀（一定要有稀缺性），且能長期保持這些屬性，那它就具備了成為貨幣的條件。

對上面的內容進行抽象，可以建立商品貨幣的價值模型，該模型分為四層：

1. 表現層：商品貨幣以何種具體的形式表現出來，比如是黃金、白銀、石幣或鹽幣
2. 功能層：商品貨幣應具備的功能 —— 交易媒介、價值存儲、計價單位
3. 屬性層：商品貨幣之所以具備這些功能是因為擁有這些屬性 —— 稀缺、可分割、易攜帶、耐用、同質化、防偽、實用
4. 信任層：人們相信這種商品能夠長期維持七大屬性的信念來源，尤其是稀缺性

其中，信任層是某種商品能夠終成為貨幣的價值源泉，是萬丈高樓的地基，屬性層中各屬性的得分高低是決定一種商品貨幣優於另外一種商品貨幣的依據，屬性越好，越能更好地實現貨幣的功能。

以黃金為例，它與其他貨幣最大的不同在於稀缺性，可以長期保持稀缺性的原因為：現有科技無法大量開採黃金和現有科技無法低成本合成黃金。換句話說，對黃金的信念來自於對科學的信念。如果人類掌握了更先進的開採技術、更低成本合成技術或者掌握了星際遠航能力可以從其他星球運回黃金，那麼黃金的價值會像 Yap 島上的石幣一樣飛速貶值，因為不再稀缺。

參考文獻#

• Barter - Wikipedia
• What is Money, Anyway?
• Money - Wikipedia
• Fungibility - Wikipedia
• History of money - Wikipedia
• Rai of Yap - the stone money | Wondermondo
• David O’Keefe: The King of Hard Currency | History| Smithsonian Magazine
• Trade beads - Wikipedia
• 人工合成黃金有多難？為什麼沒人合成黃金？
• 星球說：宇宙最強爆炸 -- 超新星爆發 - 知乎
• 黃金都有什麼用處？看完你就知道了！
• Representative money - Wikipedia
• 代用貨幣 - MBA 智庫百科
• 布雷頓森林體系 - 維基百科，自由的百科全書
• 比稀土還珍貴的金屬鎵，中國占全球 96％產量，我們為何不漲價？
• Daily Stock-to-Flow charts – Daily updated charts of Bitcoin's stock-to-flow vs price
• Unit of account - Wikipedia

創造貨幣#

創造代用貨幣#

當前生活中使用的貨幣，無論是美元、歐元、日元還是人民幣，與黃金這種商品貨幣有巨大的不同，它們解決了黃金作為貨幣存在的問題：不便於運輸且分割性差。

既然建立了貨幣的價值模型，那我們就依據該模型創建一種新的貨幣，解決黃金作為貨幣存在的問題 —— 不便於運輸且分割性差。

以及思考一個思想實驗，假設我們生活在一個叫做蔡國的國家，人們使用黃金作為貨幣，但是黃金可分割性較差且運輸不方便，充當交易媒介還有些許欠缺。於是，我成立了當鋪，廣泛分布於全國各地，你只需把黃金抵押給我，我發放等額的紙質票據給你。

由於人們在任何時候任何地方拿手中的票據都可以從我的當鋪贖回等額的黃金，當鋪在人們心中積累了深厚的信譽，在社會上產生很大的影響力，所以人們默認將當鋪發放的票據看作與黃金等價。

票據的面值不僅可以是任何金額，票據本身票據也比沉甸甸的黃金實物更易攜帶和運輸，我一舉解決了黃金可分割性差的問題。鑒於此，人們開始使用票據購買商品和服務，比如買食物、買房、支付工資等等，也開始從存儲黃金變為存我的發行的票據，因為他們相信這些票據贖回黃金。

通過這種方式，票據實現了交易媒介、價值存儲和計價單位的功能，於是一種新的貨幣種類形成了。這種貨幣的價值由黃金背書，代表了黃金這種更底層的貨幣，所以又被叫做代用貨幣（Representative Money）。

人們願意接受代用貨幣的原因，是人們相信它具備購買力，相信從代用貨幣發行方可兌換回足額的黃金。換句話說，代用貨幣的價值取決於發行貨幣方的可信度。

代用貨幣發行方是否可信？會不會在用戶共抵押了 1 kg 黃金時發行價值 2 kg 黃金的票據呢，多的 1 kg 悄悄花掉，通過超發貨幣稀釋他人的購買力呢？或者發行方會不會挪用金庫裡的黃金？

所以對代用貨幣的信任包含兩個層次：

1. 信任黃金本身的購買力
2. 信任可以從當鋪贖回等額的黃金，當鋪不會超發代用貨幣或者挪用黃金

代用貨幣曾在歷史上廣泛使用，比如美國的金券和中國的銀票。

創造法定貨幣#

我們繼續這個思想實驗。

由於我創造的偉大商業成就，大大提高了全社會商品和服務的交易效率，在成了人們心中管理國家最合適的人選，於是我從商界步入政壇，成為蔡國的總統。

不過眼下我面臨一個大問題。在成為總統前，蔡國剛與世界其他國家進行了持續 6 年的戰爭，當鋪裡的黃金幾乎都被前政府用於購買武器和彈藥，現在戰爭結束，人民開始紛紛的要求贖回自己的黃金，當鋪面臨大規模擠兌。

我想到了個解決辦法：依靠政府的權力，再發明一種新的貨幣完全取代黃金。

我討厭代用貨幣受制於黃金，我要讓貨幣擺脫黃金。貨幣雖然要具備交易媒介、價值存儲和計價單位三項基本功能，但最根本的功能是交易媒介，這是人類發明貨幣的初衷。

我做的第一件事是發行一種新的紙質票據，即一種新貨幣，這種貨幣不與黃金掛鉤。我知道，人民是不會自發使用新貨幣的，因為紙張本身沒有價值，即便上面印了花花綠綠的圖案。

所以，我做的第二件事是創造人們對新貨幣的需求。由於我有軍權和政權，有軍隊、警察和稅務人員供我調用，我要求所有公司必須使用新貨幣支付工資和獎金，稅收部門只接受新貨幣，納稅方使用舊貨幣不被承認，而不納稅將受到懲罰，用這些方法我成功創造了人民對新貨幣最初的需求。

為了交易的便利，人們會在日常生活中逐漸使用新貨幣，人們開始使用新貨幣購買商品和服務，人們也不得不常備新貨幣，從而創造了對新貨幣的持續的需求。

此外，為了提升人民對新貨幣的信心，我建立良好的社會規則，大力發展教育，努力發展經濟，提高人民生活水平，並且不隨意超發貨幣使人民手中的貨幣貶值，進一步增強了社會對新貨幣需求。

至此，新貨幣開始廣泛流通於社會中，於是我頒布一條法令，不再承認黃金作為合法貨幣的地位，使黃金的功能從交易媒介退出，只具備價值存儲功能。

雖然對新貨幣的需求一開始不是自發的，但需求創立後會形成網絡效應，如果不使用新貨幣就無法買到你想要的商品和服務，最終使用新貨幣的人越多，人們越離不開新貨幣。

這種貨幣的初始需求是通過頒布法令強制創造的，而且製造這種貨幣所需的成本遠低於貨幣的面值，為了表現這種貨幣與商品貨幣的區別，又被稱為法定貨幣 (Fiat)。是我們日常中使用的貨幣，比如美元、英鎊和人民幣等。可能絕大多數心中的貨幣都是法定貨幣，但從布雷頓森林體系失敗後，法定貨幣才開始成為唯一的貨幣形式，到目前僅持續了 50 多年時間。

法定貨幣的價值來源與價值崩潰#

根據貨幣的價值模型，黃金作為商品的價值是人們相信它可以持續保持優良屬性，尤其是稀缺性 —— 基於現有科技，黃金無法大量開採也無法以合理的成本合成。同理，法定貨幣的價值也源於信任。

具體信任什麼？信任包括兩點：

1. 相信政府不會倒台
2. 相信政府不會發行過量的法定貨幣，導致貨幣購買力爆跌。當貨幣購買力爆跌，你不會有繼續持有這種貨幣的動力，從而失去使用這種貨幣需求。

第一點很好理解，法定貨幣的原始需求是通過強權創造的，如果權力更替，前朝的貨幣自然會被廢除，因為新掌權者會推行自己的法定貨幣。

闡述述第二點時，我依舊以虛構的蔡國為例進行解釋。

我雖然掌握蔡國的政權，但名叫 W 的外來種族控制著國家的經濟命脈。我對此很不滿，一直在尋找機會把他們趕走。

後來，我發起土地改革，派軍隊沒收了 W 人的農場，廢除憲法中關於 W 人擁有固定席位的規定，剝奪 W 人的政治權力。

於是農場主失去生產積極性，紛紛出走或撤資，其他國家也對我們進行譴責和制裁。我雖然奪回了土地，但缺乏資金和生產資料、技術和能力，農產品產量開始大幅下降，價格飛漲，產生了通貨膨脹。物價上漲從農業傳導到其他行業，導致各種商品和服務產量下降，最終使整個社會的物價大幅上漲。

為了讓人們有錢買生活東西，我不得不通過印錢的方式提高了工人的工資，但這種方式並沒有真的創造價值，反而繼續推高物價，形成惡性通貨膨脹。

昨天一隻雞值 20 元，今天值 200 元，明天可能值 1000 元，物價的劇烈波動上漲，使蔡國法定貨幣的價值劇烈波動且無法預測，這樣的貨幣人們不會想使用這樣的貨幣，於是貨幣失去需求，走向崩潰。

參考文獻#

• Network effect - Wikipedia
• 美團被罰 34 億！阿里被罰 182 億！互聯網壟斷巨頭是如何誕生的？ - YouTube
• 雙邊市場 - MBA 智庫百科
• 通貨膨脹 - 維基百科，自由的百科全書
• 土改、大饑荒、超級通脹，津巴布韋是這樣一步步走向政變的 - 港股頻道 - 金融界

比特幣#

法定貨幣體系的缺陷#

代用貨幣和法定貨幣的價值都源於信任。代用貨幣需要信任貨幣發行方，如果不能從發行方處贖回抵押的貴金屬比如黃金，那代用貨幣將失去價值。法定貨幣需要信任發行貨幣的政府，如果政權更迭和政治經濟崩潰，那法定貨幣也將失去價值。

以黃金為首的商品貨幣需要信任黃金的屬性可以長期保持，這是由自然規律和人類科學技術的發展決定的，這種信任要遠遠強於對某個機構和政權的信任，但是黃金本身可分割性差且不便於運輸，作為交易媒介不夠完美。

代用貨幣和法定貨幣雖然一定程度解決了商品貨幣的問題，但是也帶來了新的問題。

第一：貨幣容易超發，造成通貨膨脹。由於貨幣的發行由唯一的機構負責，在某些特定時候，比如戰爭期間，當政府無法高效地直接通過稅收從人民手中獲取資源，那麼政府就有足夠的動機直接發行貨幣，從人民手中間接收取鑄幣稅。比如在經濟危機時，政府發行貨幣收購瀕臨倒閉的大公司，造成人民手中的貨幣貶值，美國和英國都幹過這種事。

第二：無法抗審查，甚至主動服務於審查。貨幣發行方可以凍結和沒收你的財產，限制你使用貨幣進行轉賬和交易，簡單來說，看上去你的錢是你的，但歸根結底錢是他們的，因為你沒有真的掌管你的錢。或許你覺得只要不做違法犯罪的事情就沒事，但事情沒那麼簡單。美國凍結過俄羅斯的資產，這合理嗎？俄羅斯政府凍結了民主人士的基金賬戶，這合理嗎？還有數不勝數的例子，本質上這種貨幣體系無法真的保證私有財產不受侵犯的基本權利。

這兩個問題都源於貨幣體系的中心化。貨幣體系包括貨幣的結算系統 和貨幣的發行，如果由少數幾個機構控制，而機構的權力不受約束，而不受約束的權力又是作惡的根源。

去中心化之路#

貨幣體系可以去中心化（decentralization）嗎？可以。

黃金這種貨幣體系就是去中心化的。可以將黃金的開採看作是貨幣的發行，曾經所有人都可以開採黃金，沒有被某一個機構壟斷，所以黃金的發行是去中心化的。人們可以直接用黃金支付工資和購買商品，不受其他機構的限制，所以黃金自帶的支付體系也是去中心化的。

但黃金的貨幣體系有與法定貨幣有相同的缺陷，黃金是實實在在可觸及的金光閃閃的東西，你雖然可以自己保管黃金，但安全性不夠，依舊可以沒收你的黃金。你想隨身攜帶大量黃金遠行，比如出國，也會被海關查扣。

可以設計一種既去中心化又安全的貨幣體系嗎？可以，我們現在以比特幣為例從零開始設計一套。

貨幣體系包括貨幣結算系統和貨幣發行系統兩部分。

貨幣結算系統用來記錄你的交易歷史，比如今天張三從李四處買了半塊西瓜花了 40 元錢，那就在賬本裡記錄一條 ” 張三轉給李四轉賬 40 元 “；明天李四請王五給自己家裡打掃衛生花了 50 塊錢，則在賬本裡記錄一條 “李四給王五轉賬 50 元”。

貨幣發行系統用來記錄什麼時候發行了新的貨幣，貨幣的發行會增加整個社會的貨幣供應量。比如美聯儲可以發行美元，然後將美元借給美國政府，而美國政府拿著借來的美元投入社會，從而增加整個社會的貨幣供應量。

在法定貨幣體系中，貨幣的結算和發行都是由少數幾個機構決定的，權力是集中的，也就是常說的中心化。現在要做的是，設計一套系統，讓任何人都有資格參與貨幣的結算和發行，讓原本集中的權力變得分散，這就是去中心化。

货币结算系统的去中心化#

公开的账本#

當所有人都在看時，撒謊是很難的”—— 伊恩 - 格里格 Ian Grigg

要想建立去中心化的貨幣結算體系，讓人人都有資格結算貨幣，第一步應該建立一份公開的賬本，只有這樣所有人才可以往賬本中記錄交易信息。

不過，使用人人都有權記錄的公共賬本存在以下問題：

1. 如何防止他人偽造交易？ 任何人都可以在賬本上記錄交易，如何防止張三在賬本上記錄一筆交易實際並沒有發生的交易：“李四給張三轉賬 100 元”
2. 如何防止錢不夠還發起轉賬？ 如何防止張三在不夠 100 元的情況下，卻在賬本上寫下：“張三給王五轉賬 100 元”
3. 如何防止賬本中已有的交易記錄被篡改？ 比如，之前有一筆交易是 “張三給王五轉賬 100 元”，一段時間後，張三將其篡改為 “張三給王五轉賬 200 元”

接下來我們挨個解決上述問題。

問題 1：如何防止他人偽造交易？#

我們常常會在合同上簽名，用來證明自己認可合同內容，比如租房合同。那在每一筆交易後面簽名以證明這筆交易確實是自己發起的可行嗎？可行，但是還不是完全可行。

在網絡上，簽名是電子版的，比如李四發起一筆交易，並在後面留下他的電子簽名。由於賬本是公開的，任何人都可以複製這個電子簽名，如果某人用複製李四的簽名來發起李四本人不知情的交易，這依舊是偽造交易。

如何解決這個問題？

我們可以讓簽名無法複製，並且簽名會隨著交易內容改變而改變。

首先，用戶隨機生成一串由 256 位 0 和 1 組成的二進制數字作為私鑰(secret key, sk)，然後由私鑰通過椭圆曲线乘法生成公鑰(public key, pk)。

發起轉賬時用戶需要使用私鑰對這筆交易進行簽名 (Signature)，此時要用到一個簽名函數 $Sign (Message, sk) = \text {Signature}$。由於私鑰只有用戶自己知道，所以只有用戶自己可以對自己的交易進行簽名確認，其他人無法偽造簽名，因此也無法偽造交易。

簽名函數中的 $Message$ 表示交易內容，比如 “張三轉賬給李四 100 元”，$sk$ 表示表示私鑰。簽名函數的輸出 $\text {Signature}$ 也是一個 256 位的二進制數字。

除了需要一個簽名函數來生成數字簽名，還需要驗證數字簽名是否屬於私鑰的擁有者，因此還需要一個驗證函數 $Verify = (Message, Signature, pk) = T/F$。驗證時需要將交易內容，簽名和公鑰 (pk) 作為參數輸入到驗證函數中，如果簽名屬於私鑰擁有者，則驗證函數的輸出為 T (True)，表示驗證通過，否則輸出 F (False)，表示驗證未通過。注意，公鑰是公開的，所有人都知道。

需要注意的是，私鑰可以生成公鑰，但是無法通過公鑰反推私鑰。

那這樣的簽名有多安全呢？他人是否可以猜出簽名的呢？幾乎不可能。

由於簽名是 256 位的二進制數字，共有 $2^{256}$ 可能的結果，將其表示成以 10 為底的數為 $10^{77}$，而全宇宙的原子數約為 $10^{80}$，這是一個超級天文數字，如果不知道私鑰，以現有科技沒有任何可能性猜出簽名。想更直觀的了解 $2^{256}$ 有多大，可以參考該視頻

有了數字簽名是否就足以防止偽造交易了呢？還不夠。

如果李四曾給張三轉賬 100 元並親自簽名，那張三複製 一次這筆交易和相應的簽名，不同樣偽造交易嗎？解決方法很簡單，給每筆交易添加一個獨特的 ID，避免被人直接複製交易信息。

最終，經過上述方法得到的公開賬本如下圖所示：

小結：通過數字簽名技術解決了他人在公開賬本上偽造交易的問題。

問題 2：如何防止錢不夠還發起轉賬？#

當前已經有了一個公開的賬本，記錄了所有人的交易歷史，那基於該賬本如何防止用戶在錢不夠的情況下依舊發起轉賬呢？

核實用戶名下到底有沒有足夠的錢即可。比如最初有位神秘人 X 給張三、李四、王五和宋六各轉了 100 元，隨後張三給李四和王五分別轉賬 60 元和 40 元，此時張三賬戶上沒有錢了。如果他再向宋六轉賬 20 元時，所有人都通過查看交易記錄發現他沒有足夠的錢，從而認定這筆交易非法。

所以，對於使用公開的賬本作為結算系統的去中心化貨幣系統，人們所擁有的錢的數量本質上等於賬本上的交易記錄。

不過，這種計算餘額的方法存在一個問題。公開對的賬本只記錄了交易，沒有直接記錄餘額，餘額需要通過核算交易記錄間接得到。當賬本中記錄了天量的交易記錄後，如果每次都需要從頭開始計算每個人有多少餘額，相當於每次都需要將所有交易記錄進行加減，非常耗費計算資源和時間，使交易確認的速度變慢，影響貨幣實現交易媒介的功能。

為了解決這個問題，可以在給他人轉賬時，同時將沒有花完的錢轉給自己。比如，張三此時有 100 元，他向李四轉賬 60 元，然後給自己轉賬 40 元，這 40 元就相當於找零。此時的找零本質上是一次轉賬剩餘沒有轉出的資金，也被叫做未花費的輸出(UTXO，Unspent Transaction Output)，這種方式可以大大減少計算餘額所需的時間和資源。

現在通過一個例子說明，使用 UTXO 方法比從頭到尾將交易記錄加減一遍來統計餘額的方法有多大的優勢。

依舊假設神秘人 X 開始時給張三、李四、王五各轉了 100 元，隨後他們之間發生了如下幾筆交易：

• 張三給李四轉賬 10 元
• 李四給張三轉賬 20 元
• 李四給王五轉賬 10 元
• 張三給王五轉賬 30 元
• 張三給李四轉賬 40 元

如果不用 UTXO 方法統計餘額，上述交易變成：

統計張三、李四和王五的餘額時需要計算的次數如下：

• 張三
  • 張三的餘額 ：100 - 10 + 20 - 30 - 40 = 40
  • 計算次數：4 次
• 李四
  • 李四的餘額 ：100 + 10 - 20 - 10 + 40 = 120
  • 計算次數：4 次
• 王五
  • 王五的餘額：100 + 10 + 30 = 140
  • 計算次數：2 次

如果使用 UTXO，上述交易變成：

統計張三、李四和王五的餘額時需要計算的次數如下：

• 張三
  • 張三的餘額：40
  • 計算方法：直接從交易 8 (UTXO) 讀出
  • 計算次數：0 次
• 李四
  • 李四的餘額 ：80 + 40 = 120
  • 計算方法：用李四最近一次的 UTXO 值（80），加上其他人轉給李四的金額（40）
  • 計算次數：1 次
• 王五
  • 王五的餘額 ：100 + 10 + 30 = 140
  • 計算方法：由於王五沒有給其他人轉過賬，沒有 UTXO，所以需要從頭到尾計算
  • 計算次數：2 次

對比可知，UTXO 法更高效，如果轉賬次數很多時，優勢會更加突出。因為 UTXO 如同階段性的小結，每當自己給別人做一次轉賬時都記錄一下自己的餘額，然後這筆轉賬之前的所有交易都不需要參與後續的計算了。

所以餘額的計算方法為：餘額 = 最近一次 UTXO 本身 $\pm$ 這個 UTXO 之後其他人給自己轉賬的金額。

問題 3：如何防止他人篡改賬本？#

工作量證明：共識機制

對於一個公開的賬本，首先通過數字簽名技術解決了他人偽造交易的問題，然後通過回溯交易記錄和 UTXO 的方法解決了他人錢不夠依舊發起轉賬的問題。但現在還有兩個問題：

• 公開的賬本由誰保存？
• 如何防止賬本管理者篡改交易記錄？

既然是賬本是公開的，那賬本就不能由某幾個人或者機構保存，萬一他們聯合起來篡改交易記錄呢？由於交易記錄決定了你有多少錢，篡改交易記錄就是盜竊你的資產。

所以，這份公開的賬本應該人手一個，每一個想參與記帳的人都可以擁有一份，賬本的內容由大家共同維護。

假如張三發起一筆交易 “張三給李四轉賬 10 元”，這筆交易的內容將發送給網絡中所有負責記帳的人，他們負責將收聽到的這筆交易記錄到他們手中的賬本裡。

但這種記帳方式依然存在需要解決的問題：如何讓張三、李四、王五和趙六手中的賬本內容保持一致？ 每個人手中都有一份賬本，如果賬本內容不一致，那就無法根據賬本知道某個人確切的有多少錢。比如，在張三的賬本上你有 80 元，但在李四的賬本上卻可能有 100 元，因為別人曾經給你轉了 20 元，這筆交易只記錄在了李四的賬本上而沒有記錄在張三的賬本。

除此之外，如果同時收聽到多筆交易時，如何決定哪些交易被接收哪些被拒絕？以及如何確保他人記錄的交易順序都相同？

這些問題都指向了同一件事情：如何對大家手中賬本的內容達成共識？ 即共識機制是什麼 ？

既然難以控制每個人如何選擇要接收的交易以及記錄交易的順序，那麼可以一次只選擇一個人出來記錄某些交易，比如張三，然後張三再將他記錄的交易發給其他人，其他人只需要負責記錄張三已經記錄過的交易即可。這樣就可以保證所有人手中的賬本內容一致了。

那如何選擇出那個有資格記錄交易的人呢？

選擇某一個人做某一件事情，在日常生活中經常遇到。比如，用投票的方式競選班委，票數多的人獲勝，或者投票決定晚飯吃什麼，去哪裡旅行，甚至誰來當政府官員。

但我想聊的是另一種選擇方式：選拔。教育系統通過考試的方式選拔學生，學生通過做題獲得分數，而分數的高低決定了誰有資格讀重點高中、本科和研究生，分數最高的人稱作狀元。

受此啟發並稍作改變，可以設計一個系統，系統每次只出一道題，讓