萬幣之王比特幣3-轉帳系統

在了解了比特幣的特性之後，我們一定很好奇，到底這個點對點的轉帳系統，沒有透過銀行和任何交易中心，是怎麼把幣轉過去的?整個比特幣網路是用甚麼方式在運作的?這篇文章我將用最最最簡單的方式，為各位介紹比特幣的轉帳系統。

比特幣轉帳系統是仰賴所有自願協助比特幣轉帳的人所進行的，就是每個人手上的那台電腦，在中本聰的論文裡稱這些電腦為”節點”，每一個電腦就是一個節點，據比特幣 (BTC) 網路統計儀錶板 Bitnodes.io 的統計，在2021年9月18日當天，全世界比特幣節點數大約是11,846個。每一個節點都有一個一模一樣的公開帳本，上面記錄著比特幣創世以來的每一筆交易。

當你按出轉帳指令時，這1萬多個節點會同步收到訊息，開始驗證你的公鑰(帳號的概念)及私鑰(密碼的概念)是否配對正確，然後依照你給的手續費高低，將你的交易依序放到區塊上面，一個區塊最多可以容納2500多筆交易，接著這些節點就開始記賬，一次就是記一個區塊上所有的帳，一個區塊記完再換下一個，不是一筆一筆的記。

而這些節點是怎麼記帳的呢，當然不可能是每一個節點各記各的，這樣一定會有人記錯，導致最後帳目對起來不合，整個系統就會毀滅。所以中本聰想了個方法，就是只給一個節點記帳，其他節點在他記完後，負責核對他的帳有沒有錯，只要一半的節點以上核對完，同意他記的帳是對的，就代表這個區塊的帳記錄正確，系統會自動將這個區塊跟前一個區塊連結在一起，並且上鎖使任何人不得更動(上鏈)，最後比特幣網路就會對所有節點廣播:這個區塊的帳已經記錄完成且正確，同時開始更新每個節點手上的帳本，所有節點完成更新後，至此這個區塊記賬完畢，每個節點手上的帳本都相同無誤了，然後再開始重複剛剛的動作，記下一個區塊的帳，這樣無限重複下去。而這樣一個區塊記帳的過程，耗時大約是十分鐘。

好，這裡一定有各種疑問，到底是給哪一個節點記帳?為什麼給他?這些節點為什麼自願幫系統記帳?有甚麼好處?

首先，中本聰讓記帳的那個節點有獎勵，這個獎勵就是比特幣，並將獎勵分成兩個部分，最重要的是記錄區塊獎勵，另一個則是手續費獎勵。比特幣創造出來的第1-4年，記錄到一個區塊的獎勵是50顆比特幣(btc)，之後每四年減半一次，第5-8年的獎勵是25 顆 btc，9-12年是12.5 顆 btc，13-16年是6.25 顆 btc(目前)，至2140年達到上限，所有區塊獎勵發放完畢。這個記帳獲得獎勵的過程，就是我們常聽到的”挖礦”，礦指的就是區塊獎勵，礦工指的就是每一個節點。

以2021年9月18號的比特幣價值45,000計算，只要記錄到一個區塊就可以獲得區塊獎勵6.25*45,000=281,250美金，相當於台幣787萬。而手續費獎勵相比起來就少的很多，以每筆交易平均支付0.0003btc手續費、一個區塊2000筆交易來算，紀錄一個區塊可得到0.0003*2,000*45,000=27,000美金。所以，記帳總獎勵=區塊獎勵+手續費獎勵=308,250美金。

也就是由於記錄到一個區塊可以得到這麼多錢，所以每一個節點(礦工)都會搶著要當這個記帳者。這裡要注意!核對記帳正確性的節點是一塊錢獎勵都沒有的，也就是做白工。而到底誰有資格搶下記帳權呢?系統當然是想給貢獻度最大的節點，問題是系統不知道誰貢獻度最大，同時也不希望永遠都是發給貢獻度最大的那個，因為這樣一來其他節點知道自己的貢獻度永遠沒辦法超越第一名，這輩子沒機會拿到獎勵，就會退出系統，對比特幣網路不是好事，因此中本聰在此設計了一個推算機制。

簡單來說，所有的節點都會收到一個難度相同數學題目，是一個出自於密碼學的雜湊函數，要解開這個函數靠人腦是不可能的，需要用到大量的電腦計算能力，其實就是用俗稱的暴力法不斷地嘗試和錯誤，最終找到答案。哪一個節點能最先試出正確答案(這個答案稱之為hash值)，系統就認為他是最有貢獻度最大的人，便可搶下記帳權，經過其他節點認證答案無誤後，就可得到記帳獎勵。這就是我們常聽到的工作量證明(POW，Proof-of-Work):在比特幣系統中，用計算出答案來反推算貢獻了多少能力，搶先答對的人就默認他是貢獻最多能力的人。在這個搶答的過程中，性能愈加的電腦絕對有愈高的優勢，但由於是用暴力法的方式猜答案，所以即便是性能較差的電腦，也還是有可能最先答出答案，只是機率非常非常非常的低而已，就像一億個數字裡選一個，他就剛好第5個就猜中了，你能奈他何。

中本聰發明的這個記帳機制非常聰明，礦工們為了搶下記帳權，勢必會採購性能最好的電腦，或是專業的挖礦機，而有了這些性能強大的機器在比特幣網路中運作、協助轉帳，就更能確保這個系統運作順暢，當這個系統運行順暢無誤就能吸引更多的人使用，系統越多人用比特幣就更有價值，當比特幣越有價值，挖礦獎勵就越高，礦工自然會投入更多更好的設備去挖礦，如此不斷良性循環下去，形成一個自發性的高效率系統。

以上就是比特幣轉帳過程，由於我是用最簡短及白話的方式寫成此篇文章，目的在於簡單介紹轉帳過程，在系統技術方面並不是我著墨的重點，所以各位朋友們如果想要了解技術性方面的細節，網路上有很多文章可以查閱，麻煩自行出動一下google大神吧。

下一篇文章將會延續本篇，為大家說明”萬幣之王比特幣”系列最後一個主題:區塊鏈。如果有想要進一步了解的地方或是相關的主題，歡迎在下方的留言告訴我。虛擬貨幣投資風險及波動極大， 沒有做足功課及相關研究， 切勿隨意買賣

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