bitpie钱包官方下载|比特币下个牛市预计

作者： bitpie钱包官方下载

2024-03-10 23:45:11

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比特币减半后才是真牛市？从过去3次减半看比特币未来走势

2024-03-08 16:07:49　来源: 站长之家

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比特币在过去一个月中大幅上涨，一度突破6.9万美元/枚（约合人民币49.7万元），创下历史新高，比特币总市值超1.3万亿。在触及历史最高点后，比特币一路下滑，一度下跌至59000美元一枚。据币界网APP数据，截至发稿，比特币现报66511.4美元。比特币最新价格66511.4美元，图片来自币界网APP 在比特币的历史上，减半事件一直是市场关注的焦点，被视为比特币价格周期性变动的重要驱动因素。通过回顾过去几轮牛市周期，并结合比特币减半事件，我们可以尝试分析比特币的未来走势，特别是在即将到来的第四次减半后。过去三次减半的影响 2011~2013年牛市周期：在这一周期中，比特币的第一次减半发生在2012年11月28日，这一事件被认为是该轮牛市中点的标志。减半前后，比特币的价格经历了显著的上涨，最终达到了一个高点。 2015~2017年牛市周期：在这一周期中，比特币的第二次减半发生在2016年7月9日，同样，减半事件前后比特币的价格有了显著的变动，表明减半对比特币价格有着直接的影响。 2018~2021年牛市周期：这一周期的减半事件发生在2020年5月11日，与前两次一样，减半似乎再次作为牛市中点的信号，推动了比特币价格的进一步上涨。 2022~2025年牛市周期预测基于过去的模式，我们可以预测，如果比特币保持其历史走势，那么第四次减半后的价格上涨可能将再次出现。考虑到本轮牛市的低点出现在2022年11月底，以及第四次减半预计在2024年4月22日发生，或许将在2025年10月初左右达到价格高点。比特币未来走势分析历史模式的重复：如果历史模式重演，那么比特币在减半后可能会迎来新一轮的价格上涨，预计最高点可能达到15万美元左右。外部因素的影响：虽然历史数据提供了一定的参考价值，但比特币的价格还会受到宏观经济环境、监管政策、市场情绪等多种因素的影响。因此，投资者在进行投资决策时，还需要考虑这些外部因素。技术和基础设施的发展：随着区块链技术的不断进步和比特币生态系统的日益成熟，这些因素也可能对比特币的未来价格产生积极影响。虽然比特币的减半事件在过去被证明是推动价格上涨的关键时刻，但对未来的预测仍需谨慎。币界网APP提醒投资者应该综合考虑历史数据、市场趋势以及外部环境因素，进行全面分析后作出明智的投资选择。

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数据解读 BTC 走势：我们已经进入新一轮牛市周期_腾讯新闻

数据解读 BTC 走势：我们已经进入新一轮牛市周期

作者：Darko Bosnjak, Momir Amidzic from IOSG Ventures

—— 了解过去周期的特点可以为评估当前市场提供宝贵的背景资料。

TL;DR

IOSG 研究表明，我们目前处于第六个加密货币牛市周期中，且已经持续了一年多时间。

根据历史上的市场周期模式，IOSG 认为：我们目前正处于一个中等长度牛市周期的中前段，且正在进入中后段（积累期->上升期->分配期->下降期)，且正在进入爬升期。

最近，加密周期中第二次出现50日均线突破200日均线，代表着积极的信号。这个技术指标有着稳定的历史回测数据，超过80%的情况在中期内都有正收益回报。

与之前的周期相比，当前的比特币牛市周期异常平稳，但如果参考历史模式，在达到本周期顶峰之前，IOSG 预期还有至少10次回调修正（超过-5%）。

在比特币减半事件发生之前和之后的一段时间内，比特币的价格往往会出现明显的上涨。

IOSG：尽管比特币减半事件与市场周期的变化同时发生，但它们可能并非市场变化的直接原因，而是与更广泛的全球经济趋势相一致。

研究动机

为了更好地理解和应对当前的市场状况，我们需要研究历史上市场周期的形成和发展，以及影响这些周期的各种因素。

参考以往市场周期的经验教训，我们可以更深入地理解市场行为。此外，理解过去周期的持续时间、幅度和特征，可以为评估当前市场状况，并识别潜在的市场转折点

关于周期性

市场周期，通常被定义为更广义的市场指数（如标准普尔500指数）两个主要低点之间的时期。全球市场周期受到商业周期、经济状况和投资者情绪的影响。在更微观的层面上，各个行业、产业和资产都承载着这些宏观周期的印记，但仍然受到自身行业和自有的的独特因子影响。

一般来说，周期有四个不同的阶段或时期，描述了市场参与者的行为：积累期（吸引筹码）、标记上升期、分配期（派发筹码）和标记下降期。

在初始阶段，积累期标志着下跌趋势的结束。普遍的情绪是不信任和不确定，市场参与者谨慎地导航在一个低价格波动的环境中。

过渡到上升期，牛市成为主角。投资者情绪乐观且积极，市场走出上升趋势的价格k线。

在市场周期的的分配阶段，情绪叙事开始发生变化，市场情绪开始被过度自信和贪婪所主导。

最后，标记下降期标志着熊市的到来。焦虑和恐慌主导市场情绪，k线图趋势的不断下降。不利的经济条件下笼罩的阴影，更加剧了投资者在这一阶段中的不安感。

这个部分，我们聚焦在分析加密货币市场固有的周期性上，特别关注比特币。比特币的市场资本化程度最高，市值大，交易量高，在数字货币市场中占据着重要的地位。比特币的价格波动对其他通常与之高度相关，其他加密资产的价格通常会随着比特币的涨跌而相应调整。

自诞生以来，BTC 平均每年上涨超过2倍，然而，如果我们用更宏观的视角，我们可以识别出明显的周期。

来源：IOSG Ventures

迄今为止，我们已经经历了五个（如果算上当前周期则为六个）牛市周期（绿色区域）和五个熊市周期（蓝色区域）。

目前看来，加密货币市场处于第六个牛市周期的中期，正在经历上升期。而积累期——周期的初始阶段——是从2022年底延续到2023年夏季，当时比特币的波动性降至历史低点。

探索历史和当下的平行表现

目前有一派观点否认技术分析的有效性，认为历史价格和成交量数据缺乏预测未来股价所需的一致性预测能力。其观点表明，依赖过去的价格走势和交易量并没有在预测市场趋势方面提供内在优势。我们相对同意这种观点，尤其在单独评估个别资产的表现时。

但相反地说，我们同时认为分析历史信息对于理解市场的周期性是有价值的。虽然它不能提供精确预测未来价格的走势，但做历史数据的分析可以培养直觉，帮助避免偏见。通过仔细研究市场周期，可以帮助避免不必要的看涨热情，如市场上升时（贪婪期）持有的超级周期论调，并在市场下跌时（恐慌期）抵消悲观看跌论调。这样能培养既有韧性又有洞察力的心态，更加理智和审慎地应对市场的高低波动，不被一时的市场情绪所左右。

基础数据统计

在下面的表格中，我们展示了每个历史牛市和熊市周期的统计数据。

来源：IOSG Ventures

分析过去的周期，以前熊市周期的中位数跌幅为-77%（平均跌幅约为-75%）。最近的熊市周期正好下跌了77%。另一方面，牛市周期的中位数价格增幅为15倍（平均增幅约为60倍）。

至于周期的持续时间，熊市周期的中位数持续时间为354天，平均持续时间为293天。最近的熊市周期持续时间为354天。对于牛市周期，中位数持续时间为604天，平均持续时间为571天。

牛市倒计时

当前的牛市周期持续一年左右。下面我们将在类似的时间窗口内，将比特币在本轮周期与前几个周期的回报率进行对比。

来源：IOSG Ventures

2018-2019年的牛市周期在不到一年的时间内结束，回报率约为3.9倍。2020-2021年和2015-2017年的周期持续了一年多，而在最初的365天内，各自的回报率为11倍和1.9倍。本质上，2020-2021年周期的回报主要在牛市开始的第一年实现，而2015-2017年周期在第一年之后加速表现。

对于当前的牛市周期，比特币价格从底部起算增长了2.6倍，时间上大致处于中等持续时间牛市周期的中间。

来源：IOSG Ventures

在过去几周内，自本周期开始以来第二次，50天价格移动平均线（MA）穿过了200天MA。事实上，过去我们很少看到这样的形态在短时间内发生两次。历史上，这种事件只在2015-2017年的牛市期间发生过一次。

来源：IOSG Ventures

那时，在2015-2017年牛市周期的第二次50/200天 MA 交叉后，BTC 的结果如下：

90天后 - 回报率为1.27倍

180天后 - 回报率为1.43倍

365天后 - 回报率为2.26倍

纵观比特币价格的整个历史上，50天 MA 仅在6个实例中跨越了200天 MA。从概率上讲，可以预测超过80%的可能性（历史上6次事件中的5次），在交叉发生的一年后会有正收益回报。

来源：IOSG Ventures

平均而言，在牛市交叉事件之后，预期的比特币（BTC）回报率如下：

90天后：1.1倍

180天后：1.33倍

365天后：2.5倍

崎岖前路

据 IOSG 观察，出本轮牛市周期所表现出的平滑程度超过了比特币历史上的任何一轮周期。

在比特币走向顶峰的过程中，上一轮周期经历了近 115 次 5%或以上的每日修正（这里我们将负收益称为修正），而本轮周期只经历了 10 次这样的修正。即使是持续时间较短的周期，其修正次数也多于本轮周期。

迄今为止，没有一个牛市周期是以少于 20 次 5%以上的每日修正结束的。因此，如果本轮牛市周期与前几轮牛市周期的特征相似，我们预期，在市场过渡到看跌情绪之前，随着市场继续上升，至少还会出现 10 次修正。

来源：IOSG Ventures

BTC减半的影响

比特币减半是网络内的预设事件，大约每四年发生一次，特别是当 210,000 个区块被挖出时。在减半期间，新 BTC 的生成速度会减半。

这对比特币矿工有显著影响，因为他们的挖矿奖励也会减半。因此，挖矿的竞争变得更加激烈，促使矿工寻求成本效益更高的能源来维持他们的运营。

此外，减半还大大减少了新比特币流入市场的数量，这使得许多市场参与者认为减半是一种行情看涨催化剂。

为了说明减半的影响，让我们来看看每次减半前后比特币的发行情况。在第一次减半之前，比特币的发行量超过了 1000 万枚。在第二次减半之前，比特币的发行量略高于 500 万枚，在第三次减半之前，比特币的发行量约为 250 万枚。

这些统计数据凸显了随着时间的推移，新的比特币发行量不断减少，强调了加密货币的稀缺性和长期升值潜力。

来源：IOSG Ventures

虽然仅对三个历史性减半事件进行分析，可能无法提供具有统计学意义的样本量来得出明确结论，但减半事件在比特币社区中的重要性及其作为看涨催化剂的广泛讨论不容忽视。有鉴于此，我们将在下文中深入探讨历史减半事件的相关数据。

来源：IOSG Ventures

下一次减半预计将于 2024 年 4 月左右在 840,000 区块发生。挖矿奖励将降至 3.125 BTC。

这些周期清晰可见，似乎与减半事件有关，从下图中可以清楚地看到减半事件后 BTC 价格的变化：

来源：IOSG Ventures

从百分比上看，随着 BTC 成为一种更加成熟的资产，减半的影响逐渐减小。在上一次减半事件后，价格在减半一年后上涨了 6 倍多。

来源：IOSG Ventures

减半前时期的分析

在预期的减半事件中，我们也观察到了强劲的 BTC 价格走势，尽管没有达到减半后的强度。同样，在每个新周期中，涨幅都比较温和，从 400% 到 150%，再到封顶前的 25%。

来源：IOSG Ventures

宏观和加密货币牛市周期重叠分析

在确定减半事件对加密货币市场周期性的影响之前，我们应该尝试分离全球宏观周期对加密货币的影响。

来源：IOSG Ventures

如上图所示，有很多重叠，尤其是在最近几年。因此，我们不能说减半事件在新周期开始的时间上起着决定性作用。虽然积极的宏观环境可能是决定加密货币周期性的主要因素，但减半周期以及其他特定的加密货币事件也可能会对牛市的规模产生重大影响。

来源：IOSG Ventures

加密货币交易者可能会密切关注宏观环境，利率、油价（能源成本）和正在进行的地缘政治战争的结果将对整个宏观周期产生重大影响。

在加密货币方面，到目前为止，主要的看涨触发因素是一系列备受瞩目的大型银行破产、对加密货币 ETF 产品的投机，以及 Binance 与监管机构之间的和解，这消除了最大的潜在黑天鹅事件之一。

结论

尽管我们对接下来的几个月仍持乐观态度，但周期从繁荣期到修正期的历史趋势提醒我们，达到估值过高的地步并不罕见。我们正处于一个过度自信和贪婪的临界点，在这个阶段，过度自信和贪婪往往会主导一切，从而可能导致大起大落的环境和违背理性的估值。

虽然这一分析表明，加密货币投资的热情有望进一步增长，积极的势头将继续保持，但我们也需要谨慎对待。

毕竟，与早期的周期相比，比特币目前的状态是一种更为成熟的资产。这一资产类别的日益制度化和成熟，引发了有效市场假说发挥作用的担忧。我们认识到，随着资产的成熟，历史模式分析可能会变得不那么适用。有鉴于此，用一种平衡和现实的视角来看待和分析市场是非常宝贵的。

区块链技术研究综述：原理、进展与应用

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国通信学会

ISSN 1000-436X CN 11-2102/TN

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通信学报, 2020, 41(1): 134-151 doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2020027

综述

区块链技术研究综述：原理、进展与应用

曾诗钦1, 霍如2,3, 黄韬1,3, 刘江1,3, 汪硕1,3, 冯伟4

1 北京邮电大学网络与交换国家重点实验室，北京 100876

2 北京工业大学北京未来网络科技高精尖创新中心，北京 100124

3 网络通信与安全紫金山实验室，江苏南京 211111

4 工业和信息化部信息化和软件服务业司，北京 100846

Survey of blockchain:principle,progress and application

ZENG Shiqin1, HUO Ru2,3, HUANG Tao1,3, LIU Jiang1,3, WANG Shuo1,3, FENG Wei4

1 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China

2 Beijing Advanced Innovation Center for Future Internet Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

3 Purple Mountain Laboratories,Nanjing 211111,China

4 Department of Information Technology Application and Software Services,Beijing 100846,China

通讯作者: 霍如，huoru@bjut.edu.cn

修回日期: 2019-12-12

网络出版日期: 2020-01-25

基金资助:

国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目. 2015AA015702未来网络操作系统发展战略研究基金资助项目. 2019-XY-5

Revised: 2019-12-12

Online: 2020-01-25

Fund supported:

The National High Technology Research and Development Program of China (863 Program). 2015AA015702The Development Strategy Research of Future Network Operating System. 2019-XY-5

作者简介 About authors

曾诗钦（1995-），男，广西南宁人，北京邮电大学博士生，主要研究方向为区块链、标识解析技术、工业互联网

。

霍如（1988-），女，黑龙江哈尔滨人，博士，北京工业大学讲师，主要研究方向为计算机网络、信息中心网络、网络缓存策略与算法、工业互联网、标识解析技术等。

。

黄韬（1980-），男，重庆人，博士，北京邮电大学教授，主要研究方向为未来网络体系架构、软件定义网络、网络虚拟化等。

。

刘江（1983-），男，河南郑州人，博士，北京邮电大学教授，主要研究方向为未来网络体系架构、软件定义网络、网络虚拟化、信息中心网络等。

。

汪硕（1991-），男，河南灵宝人，博士，北京邮电大学在站博士后，主要研究方向为数据中心网络、软件定义网络、网络流量调度等。

。

冯伟（1980-），男，河北邯郸人，博士，工业和信息化部副研究员，主要研究方向为工业互联网平台、数字孪生、信息化和工业化融合发展关键技术等

。

摘要

区块链是一种分布式账本技术，依靠智能合约等逻辑控制功能演变为完整的存储系统。其分类方式、服务模式和应用需求的变化导致核心技术形态的多样性发展。为了完整地认知区块链生态系统，设计了一个层次化的区块链技术体系结构，进一步深入剖析区块链每层结构的基本原理、技术关联以及研究进展，系统归纳典型区块链项目的技术选型和特点，最后给出智慧城市、工业互联网等区块链前沿应用方向，提出区块链技术挑战与研究展望。

关键词：

区块链

;

加密货币

;

去中心化

;

层次化技术体系结构

;

技术多样性

;

工业区块链

Abstract

Blockchain is a kind of distributed ledger technology that upgrades to a complete storage system by adding logic control functions such as intelligent contracts.With the changes of its classification,service mode and application requirements,the core technology forms of Blockchain show diversified development.In order to understand the Blockchain ecosystem thoroughly,a hierarchical technology architecture of Blockchain was proposed.Furthermore,each layer of blockchain was analyzed from the perspectives of basic principle,related technologies and research progress in-depth.Moreover,the technology selections and characteristics of typical Blockchain projects were summarized systematically.Finally,some application directions of blockchain frontiers,technology challenges and research prospects including Smart Cities and Industrial Internet were given.

Keywords：

blockchain

;

cryptocurrency

;

decentralization

;

hierarchical technology architecture

;

technology diversity

;

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本文引用格式

曾诗钦, 霍如, 黄韬, 刘江, 汪硕, 冯伟. 区块链技术研究综述：原理、进展与应用. 通信学报[J], 2020, 41(1): 134-151 doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2020027

ZENG Shiqin. Survey of blockchain:principle,progress and application. Journal on Communications[J], 2020, 41(1): 134-151 doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2020027

1 引言

2008年，中本聪提出了去中心化加密货币——比特币（bitcoin）的设计构想。2009年，比特币系统开始运行，标志着比特币的正式诞生。2010—2015 年，比特币逐渐进入大众视野。2016—2018年，随着各国陆续对比特币进行公开表态以及世界主流经济的不确定性增强，比特币的受关注程度激增，需求量迅速扩大。事实上，比特币是区块链技术最成功的应用场景之一。伴随着以太坊（ethereum）等开源区块链平台的诞生以及大量去中心化应用（DApp,decentralized application）的落地，区块链技术在更多的行业中得到了应用。

由于具备过程可信和去中心化两大特点，区块链能够在多利益主体参与的场景下以低成本的方式构建信任基础，旨在重塑社会信用体系。近两年来区块链发展迅速，人们开始尝试将其应用于金融、教育、医疗、物流等领域。但是，资源浪费、运行低效等问题制约着区块链的发展，这些因素造成区块链分类方式、服务模式和应用需求发生快速变化，进一步导致核心技术朝多样化方向发展，因此有必要采取通用的结构分析区块链项目的技术路线和特点，以梳理和明确区块链的研究方向。

区块链涵盖多种技术，相关概念易混淆，且应用场景繁多，为此，已有相关综述主要从技术体系结构、技术挑战和应用场景等角度来梳理区块链的最新进展、技术差异和联系，总结技术形态和应用价值。袁勇等[1]给出了区块链基本模型，以比特币为例将非许可链分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层；邵奇峰等[2]结合开源项目细节，对比了多种企业级区块链（许可链）的技术特点；Yang等[3]总结了基于区块链的网络服务架构的特点、挑战和发展趋势；韩璇等[4]系统性归纳了区块链安全问题的研究现状；Ali等[5]总结了区块链在物联网方面的应用研究进展、趋势。上述文献虽然归纳得较为完整，但是都没有从许可链与非许可链共性技术的角度进行通用的层次结构分析，没有体现出区块链技术与组网路由、数据结构、同步机制等已有技术的关联性，且缺少对区块链项目的差异分析。本文则对有关概念进行区分，探讨了通用的层次化技术结构及其与已有技术的关联性，并针对该结构横向分析相关学术研究进展；根据分层结构对比部分区块链项目的技术选型；最后以智慧城市场景、边缘计算和人工智能技术为代表介绍区块链应用研究现状，给出区块链技术挑战与研究展望。

2 相关概念

随着区块链技术的深入研究，不断衍生出了很多相关的术语，例如“中心化”“去中心化”“公链”“联盟链”等。为了全面地了解区块链技术，并对区块链技术涉及的关键术语有系统的认知，本节将给出区块链及其相关概念的定义，以及它们的联系，更好地区分易使人混淆的术语。

2.1 中心化与去中心化

中心化（centralization）与去中心化（decentralization）最早用来描述社会治理权力的分布特征。从区块链应用角度出发，中心化是指以单个组织为枢纽构建信任关系的场景特点。例如，电子支付场景下用户必须通过银行的信息系统完成身份验证、信用审查和交易追溯等；电子商务场景下对端身份的验证必须依靠权威机构下发的数字证书完成。相反，去中心化是指不依靠单一组织进行信任构建的场景特点，该场景下每个组织的重要性基本相同。

2.2 加密货币

加密货币（cryptocurrency）是一类数字货币（digital currency）技术，它利用多种密码学方法处理货币数据，保证用户的匿名性、价值的有效性；利用可信设施发放和核对货币数据，保证货币数量的可控性、资产记录的可审核性，从而使货币数据成为具备流通属性的价值交换媒介，同时保护使用者的隐私。

加密货币的概念起源于一种基于盲签名（blind signature）的匿名交易技术[6]，最早的加密货币交易模型“electronic cash”[7]如图1所示。

图1

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图1

“electronic cash”交易模型

交易开始前，付款者使用银行账户兑换加密货币，然后将货币数据发送给领款者，领款者向银行发起核对请求，若该数据为银行签发的合法货币数据，那么银行将向领款者账户记入等额数值。通过盲签名技术，银行完成对货币数据的认证，而无法获得发放货币与接收货币之间的关联，从而保证了价值的有效性、用户的匿名性；银行天然具有发放币种、账户记录的能力，因此保证了货币数量的可控性与资产记录的可审核性。

最早的加密货币构想将银行作为构建信任的基础，呈现中心化特点。此后，加密货币朝着去中心化方向发展，并试图用工作量证明（PoW,poof of work）[8]或其改进方法定义价值。比特币在此基础上，采用新型分布式账本技术保证被所有节点维护的数据不可篡改，从而成功构建信任基础，成为真正意义上的去中心化加密货币。区块链从去中心化加密货币发展而来，随着区块链的进一步发展，去中心化加密货币已经成为区块链的主要应用之一。

2.3 区块链及工作流程

一般认为，区块链是一种融合多种现有技术的新型分布式计算和存储范式。它利用分布式共识算法生成和更新数据，并利用对等网络进行节点间的数据传输，结合密码学原理和时间戳等技术的分布式账本保证存储数据的不可篡改，利用自动化脚本代码或智能合约实现上层应用逻辑。如果说传统数据库实现数据的单方维护，那么区块链则实现多方维护相同数据，保证数据的安全性和业务的公平性。区块链的工作流程主要包含生成区块、共识验证、账本维护3个步骤。

1) 生成区块。区块链节点收集广播在网络中的交易——需要记录的数据条目，然后将这些交易打包成区块——具有特定结构的数据集。

2) 共识验证。节点将区块广播至网络中，全网节点接收大量区块后进行顺序的共识和内容的验证，形成账本——具有特定结构的区块集。

3) 账本维护。节点长期存储验证通过的账本数据并提供回溯检验等功能，为上层应用提供账本访问接口。

2.4 区块链类型

根据不同场景下的信任构建方式，可将区块链分为2类：非许可链（permissionless blockchain）和许可链（permissioned blockchain）。

非许可链也称为公链（public blockchain），是一种完全开放的区块链，即任何人都可以加入网络并参与完整的共识记账过程，彼此之间不需要信任。公链以消耗算力等方式建立全网节点的信任关系，具备完全去中心化特点的同时也带来资源浪费、效率低下等问题。公链多应用于比特币等去监管、匿名化、自由的加密货币场景。

许可链是一种半开放式的区块链，只有指定的成员可以加入网络，且每个成员的参与权各有不同。许可链往往通过颁发身份证书的方式事先建立信任关系，具备部分去中心化特点，相比于非许可链拥有更高的效率。进一步，许可链分为联盟链（consortium blockchain）和私链（fully private blockchain）。联盟链由多个机构组成的联盟构建，账本的生成、共识、维护分别由联盟指定的成员参与完成。在结合区块链与其他技术进行场景创新时，公链的完全开放与去中心化特性并非必需，其低效率更无法满足需求，因此联盟链在某些场景中成为实适用性更强的区块链选型。私链相较联盟链而言中心化程度更高，其数据的产生、共识、维护过程完全由单个组织掌握，被该组织指定的成员仅具有账本的读取权限。

3 区块链体系结构

根据区块链发展现状，本节将归纳区块链的通用层次技术结构、基本原理和研究进展。

现有项目的技术选型多数由比特币演变而来，所以区块链主要基于对等网络通信，拥有新型的基础数据结构，通过全网节点共识实现公共账本数据的统一。但是区块链也存在效率低、功耗大和可扩展性差等问题，因此人们进一步以共识算法、处理模型、交易模式创新为切入点进行技术方案改进，并在此基础上丰富了逻辑控制功能和区块链应用功能，使其成为一种新型计算模式。本文给出如图2 所示的区块链通用层次化技术结构，自下而上分别为网络层、数据层、共识层、控制层和应用层。其中，网络层是区块链信息交互的基础，承载节点间的共识过程和数据传输，主要包括建立在基础网络之上的对等网络及其安全机制；数据层包括区块链基本数据结构及其原理；共识层保证节点数据的一致性，封装各类共识算法和驱动节点共识行为的奖惩机制；控制层包括沙盒环境、自动化脚本、智能合约和权限管理等，提供区块链可编程特性，实现对区块数据、业务数据、组织结构的控制；应用层包括区块链的相关应用场景和实践案例，通过调用控制合约提供的接口进行数据交互，由于该层次不涉及区块链原理，因此在第 5节中单独介绍。

3.1 网络层

网络层关注区块链网络的基础通信方式——对等（P2P,peer-to-peer）网络。对等网络是区别于“客户端/服务器”服务模式的计算机通信与存储架构，网络中每个节点既是数据的提供者也是数据的使用者，节点间通过直接交换实现计算机资源与信息的共享，因此每个节点地位均等。区块链网络层由组网结构、通信机制、安全机制组成。其中组网结构描述节点间的路由和拓扑关系，通信机制用于实现节点间的信息交互，安全机制涵盖对端安全和传输安全。

图2

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图2

区块链层次化技术结构

1) 组网结构

对等网络的体系架构可分为无结构对等网络、结构化对等网络和混合式对等网络[9]，根据节点的逻辑拓扑关系，区块链网络的组网结构也可以划分为上述3种，如图3所示。

图3

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图3

区块链组网结构

无结构对等网络是指网络中不存在特殊中继节点、节点路由表的生成无确定规律、网络拓扑呈现随机图状的一类对等网络。该类网络结构松散，设计简洁，具有良好的容错性和匿名性，但由于采用洪泛机制作为信息传播方式，其可扩展性较差。典型的协议有Gnutella等。

结构化对等网络是指网络中不存在特殊中继节点、节点间根据特定算法生成路由表、网络拓扑具有严格规律的一类对等网络。该类网络实现复杂但可扩展性良好，通过结构化寻址可以精确定位节点从而实现多样化功能。常见的结构化网络以DHT （distributed hash table）网络为主，典型的算法有Chord、Kademlia等。

混合式对等网络是指节点通过分布式中继节点实现全网消息路由的一类对等网络。每个中继节点维护部分网络节点地址、文件索引等工作，共同实现数据中继的功能。典型的协议有Kazza等。

2) 通信机制

通信机制是指区块链网络中各节点间的对等通信协议，建立在 TCP/UDP 之上，位于计算机网络协议栈的应用层，如图4所示。该机制承载对等网络的具体交互逻辑，例如节点握手、心跳检测、交易和区块传播等。由于包含的协议功能不同（例如基础链接与扩展交互），本文将通信机制细分为3个层次：传播层、连接层和交互逻辑层。

传播层实现对等节点间数据的基本传输，包括2 种数据传播方式：单点传播和多点传播。单点传播是指数据在2个已知节点间直接进行传输而不经过其他节点转发的传播方式；多点传播是指接收数据的节点通过广播向邻近节点进行数据转发的传播方式，区块链网络普遍基于Gossip协议[10]实现洪泛传播。连接层用于获取节点信息，监测和改变节点间连通状态，确保节点间链路的可用性（availability）。具体而言，连接层协议帮助新加入节点获取路由表数据，通过定时心跳监测为节点保持稳定连接，在邻居节点失效等情况下为节点关闭连接等。交互逻辑层是区块链网络的核心，从主要流程上看，该层协议承载对等节点间账本数据的同步、交易和区块数据的传输、数据校验结果的反馈等信息交互逻辑，除此之外，还为节点选举、共识算法实施等复杂操作和扩展应用提供消息通路。

图4

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图4

区块链网络通信机制

3) 安全机制

安全是每个系统必须具备的要素，以比特币为代表的非许可链利用其数据层和共识层的机制，依靠消耗算力的方式保证数据的一致性和有效性，没有考虑数据传输过程的安全性，反而将其建立在不可信的透明P2P网络上。随着隐私保护需求的提出，非许可链也采用了一些网络匿名通信方法，例如匿名网络Tor（the onion router）通过沿路径的层层数据加密机制来保护对端身份。许可链对成员的可信程度有更高的要求，在网络层面采取适当的安全机制，主要包括身份安全和传输安全两方面。身份安全是许可链的主要安全需求，保证端到端的可信，一般采用数字签名技术实现，对节点的全生命周期（例如节点交互、投票、同步等）进行签名，从而实现许可链的准入许可。传输安全防止数据在传输过程中遭到篡改或监听，常采用基于TLS的点对点传输和基于Hash算法的数据验证技术。

4) 研究现状

目前，区块链网络层研究主要集中在3个方向：测量优化、匿名分析与隐私保护、安全防护。

随着近年来区块链网络的爆炸式发展以及开源特点，学术界开始关注大型公有链项目的网络状况，监测并研究它们的特点，研究对象主要为比特币网络。Decker等[11]设计和实现测量工具，分析传播时延数据、协议数据和地址数据，建模分析影响比特币网络性能的网络层因素，基于此提出各自的优化方法。Fadhil等[12]提出基于事件仿真的比特币网络仿真模型，利用真实测量数据验证模型的有效性，最后提出优化机制 BCBSN，旨在设立超级节点降低网络波动。Kaneko 等[13]将区块链节点分为共识节点和验证节点，其中共识节点采用无结构组网方式，验证节点采用结构化组网方式，利用不同组网方式的优点实现网络负载的均衡。

匿名性是加密货币的重要特性之一，但从网络层视角看，区块链的匿名性并不能有效保证，因为攻击者可以利用监听并追踪 IP 地址的方式推测出交易之间、交易与公钥地址之间的关系，通过匿名隐私研究可以主动发掘安全隐患，规避潜在危害。Koshy 等[16,17]从网络拓扑、传播层协议和作恶模型3个方面对比特币网络进行建模，通过理论分析和仿真实验证明了比特币网络协议在树形组网结构下仅具备弱匿名性，在此基础上提出 Dandelion 网络策略以较低的网络开销优化匿名性，随后又提出 Dandelion++原理，以最优信息理论保证来抵抗大规模去匿名攻击。

区块链重点关注其数据层和共识层面机制，并基于普通网络构建开放的互联环境，该方式极易遭受攻击。为提高区块链网络的安全性，学术界展开研究并给出了相应的解决方案。Heilman 等[18]对比特币和以太坊网络实施日蚀攻击（eclipse attack）——通过屏蔽正确节点从而完全控制特定节点的信息来源，证实了该攻击的可行性。Apostolaki等[19]提出针对比特币网络的 BGP（border gateway protocal）劫持攻击，通过操纵自治域间路由或拦截域间流量来制造节点通信阻塞，表明针对关键数据的沿路攻击可以大大降低区块传播性能。

3.2 数据层

区块链中的“块”和“链”都是用来描述其数据结构特征的词汇，可见数据层是区块链技术体系的核心。区块链数据层定义了各节点中数据的联系和组织方式，利用多种算法和机制保证数据的强关联性和验证的高效性，从而使区块链具备实用的数据防篡改特性。除此之外，区块链网络中每个节点存储完整数据的行为增加了信息泄露的风险，隐私保护便成为迫切需求，而数据层通过非对称加密等密码学原理实现了承载应用信息的匿名保护，促进区块链应用普及和生态构建。因此，从不同应用信息的承载方式出发，考虑数据关联性、验证高效性和信息匿名性需求，可将数据层关键技术分为信息模型、关联验证结构和加密机制3类。

1) 信息模型

区块链承载了不同应用的数据（例如支付记录、审计数据、供应链信息等），而信息模型则是指节点记录应用信息的逻辑结构，主要包括UTXO （unspent transaction output）、基于账户和键值对模型3种。需要说明的是，在大部分区块链网络中，每个用户均被分配了交易地址，该地址由一对公私钥生成，使用地址标识用户并通过数字签名的方式检验交易的有效性。

UTXO是比特币交易中的核心概念，逐渐演变为区块链在金融领域应用的主要信息模型，如图5所示。每笔交易（Tx）由输入数据（Input）和输出数据（Output）组成，输出数据为交易金额（Num）和用户公钥地址（Adr），而输入数据为上一笔交易输出数据的指针（Pointer），直到该比特币的初始交易由区块链网络向节点发放。

图5

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图5

UTXO信息模型

基于账户的信息模型以键值对的形式存储数据，维护着账户当前的有效余额，通过执行交易来不断更新账户数据。相比于UTXO，基于账户的信息模型与银行的储蓄账户类似，更直观和高效。

不管是UTXO还是基于账户的信息模型，都建立在更为通用的键值对模型上，因此为了适应更广泛的应用场景，键值对模型可直接用于存储业务数据，表现为表单或集合形式。该模型利于数据的存取并支持更复杂的业务逻辑，但是也存在复杂度高的问题。

2) 关联验证结构

区块链之所以具备防篡改特性，得益于链状数据结构的强关联性。该结构确定了数据之间的绑定关系，当某个数据被篡改时，该关系将会遭到破坏。由于伪造这种关系的代价是极高的，相反检验该关系的工作量很小，因此篡改成功率被降至极低。链状结构的基本数据单位是“区块（block）”，基本内容如图6所示。

图6

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图6

基本区块结构

区块由区块头（Header）和区块体（Body）两部分组成，区块体包含一定数量的交易集合；区块头通过前继散列（PrevHash）维持与上一区块的关联从而形成链状结构，通过MKT（MerkleTree）生成的根散列（RootHash）快速验证区块体交易集合的完整性。因此散列算法和 MKT 是关联验证结构的关键，以下将对此展开介绍。

散列（Hash）算法也称为散列函数，它实现了明文到密文的不可逆映射；同时，散列算法可以将任意长度的输入经过变化得到固定长度的输出；最后，即使元数据有细微差距，变化后的输出也会产生显著不同。利用散列算法的单向、定长和差异放大的特征，节点通过比对当前区块头的前继散列即可确定上一区块内容的正确性，使区块的链状结构得以维系。区块链中常用的散列算法包括SHA256等。

MKT包括根散列、散列分支和交易数据。MKT首先对交易进行散列运算，再对这些散列值进行分组散列，最后逐级递归直至根散列。MKT 带来诸多好处：一方面，对根散列的完整性确定即间接地实现交易的完整性确认，提升高效性；另一方面，根据交易的散列路径（例如 Tx1：Hash2、Hash34）可降低验证某交易存在性的复杂度，若交易总数为N，那么MKT可将复杂度由N降为lbN。除此之外，还有其他数据结构与其配合使用，例如以太坊通过MPT（Merkle Patricia tree）——PatriciaTrie 和MerkleTree混合结构，高效验证其基于账户的信息模型数据。

此外，区块头中还可根据不同项目需求灵活添加其他信息，例如添加时间戳为区块链加入时间维度，形成时序记录；添加记账节点标识，以维护成块节点的权益；添加交易数量，进一步提高区块体数据的安全性。

3) 加密机制

由上述加密货币原理可知，经比特币演变的区块链技术具备与生俱来的匿名性，通过非对称加密等技术既保证了用户的隐私又检验了用户身份。非对称加密技术是指加密者和解密者利用2个不同秘钥完成加解密，且秘钥之间不能相互推导的加密机制。常用的非对称加密算法包括 RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等。对应图5，Alice 向 Bob 发起交易 Tx2，Alice使用Bob的公钥对交易签名，仅当Bob使用私钥验证该数字签名时，才有权利创建另一笔交易，使自身拥有的币生效。该机制将公钥作为基础标识用户，使用户身份不可读，一定程度上保护了隐私。

4) 研究现状

数据层面的研究方向集中在高效验证、匿名分析、隐私保护3个方面。

高效验证的学术问题源于验证数据结构（ADS,authenticated data structure），即利用特定数据结构快速验证数据的完整性，实际上 MKT 也是其中的一种。为了适应区块链数据的动态性（dynamical）并保持良好性能，学术界展开了研究。Reyzin等[20]基于AVL树形结构提出AVL+，并通过平衡验证路径、缺省堆栈交易集等机制，简化轻量级节点的区块头验证过程。Zhang等[21]提出GEM2-tree结构，并对其进行优化提出 GEM2כ-tree 结构，通过分解单树结构、动态调整节点计算速度、扩展数据索引等机制降低以太坊节点计算开销。

区块数据直接承载业务信息，因此区块数据的匿名关联性分析更为直接。Reid等[22]将区块数据建模为事务网络和用户网络，利用多交易数据的用户指向性分析成功降低网络复杂度。Meiklejohn等[23]利用启发式聚类方法分析交易数据的流动特性并对用户进行分组，通过与这些服务的互动来识别主要机构的比特币地址。Awan 等[24]使用优势集（dominant set）方法对区块链交易进行自动分类，从而提高分析准确率。

隐私保护方面，Saxena等[25]提出复合签名技术削弱数据的关联性，基于双线性映射中的Diffie-Hellman假设保证计算困难性，从而保护用户隐私。Miers 等[26]和 Sasson 等[27]提出 Zerocoin 和Zerocash，在不添加可信方的情况下断开交易间的联系，最早利用零知识证明（zero-knowledge proof）技术隐藏交易的输入、输出和金额信息，提高比特币的匿名性。非对称加密是区块链数据安全的核心，但在量子计算面前却显得“捉襟见肘”，为此Yin等[28]利用盆景树模型（bonsai tree）改进晶格签名技术（lattice-based signature），以保证公私钥的随机性和安全性，使反量子加密技术适用于区块链用户地址的生成。

3.3 共识层

区块链网络中每个节点必须维护完全相同的账本数据，然而各节点产生数据的时间不同、获取数据的来源未知，存在节点故意广播错误数据的可能性，这将导致女巫攻击[29]、双花攻击[30]等安全风险；除此之外，节点故障、网络拥塞带来的数据异常也无法预测。因此，如何在不可信的环境下实现账本数据的全网统一是共识层解决的关键问题。实际上，上述错误是拜占庭将军问题（the Byzantine generals problem）[31]在区块链中的具体表现，即拜占庭错误——相互独立的组件可以做出任意或恶意的行为，并可能与其他错误组件产生协作，此类错误在可信分布式计算领域被广泛研究。

状态机复制（state-machine replication）是解决分布式系统容错问题的常用理论。其基本思想为：任何计算都表示为状态机，通过接收消息来更改其状态。假设一组副本以相同的初始状态开始，并且能够就一组公共消息的顺序达成一致，那么它们可以独立进行状态的演化计算，从而正确维护各自副本之间的一致性。同样，区块链也使用状态机复制理论解决拜占庭容错问题，如果把每个节点的数据视为账本数据的副本，那么节点接收到的交易、区块即为引起副本状态变化的消息。状态机复制理论实现和维持副本的一致性主要包含2个要素：正确执行计算逻辑的确定性状态机和传播相同序列消息的共识协议。其中，共识协议是影响容错效果、吞吐量和复杂度的关键，不同安全性、可扩展性要求的系统需要的共识协议各有不同。学术界普遍根据通信模型和容错类型对共识协议进行区分[32]，因此严格地说，区块链使用的共识协议需要解决的是部分同步（partial synchrony）模型[33]下的拜占庭容错问题。

区块链网络中主要包含PoX（poof of X）[34]、BFT（byzantine-fault tolerant）和 CFT（crash-fault tolerant）类基础共识协议。PoX 类协议是以 PoW （proof of work）为代表的基于奖惩机制驱动的新型共识协议，为了适应数据吞吐量、资源利用率和安全性的需求，人们又提出PoS（proof of stake）、PoST （proof of space-time）等改进协议。它们的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错。BFT类协议是指解决拜占庭容错问题的传统共识协议及其改良协议，包括PBFT、BFT-SMaRt、Tendermint等。CFT类协议用于实现崩溃容错，通过身份证明等手段规避节点作恶的情况，仅考虑节点或网络的崩溃（crash）故障，主要包括Raft、Paxos、Kafka等协议。

非许可链和许可链的开放程度和容错需求存在差异，共识层面技术在两者之间产生了较大区别。具体而言，非许可链完全开放，需要抵御严重的拜占庭风险，多采用PoX、BFT类协议并配合奖惩机制实现共识。许可链拥有准入机制，网络中节点身份可知，一定程度降低了拜占庭风险，因此可采用BFT类协议、CFT类协议构建相同的信任模型[35]。

限于篇幅原因，本节仅以 PoW、PBFT、Raft为切入进行3类协议的分析。

1) PoX类协议

PoW也称为Nakamoto协议，是比特币及其衍生项目使用的核心共识协议，如图7所示。

图7

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图7

PoW协议示意

该协议在区块链头结构中加入随机数Nonce，并设计证明依据：为生成新区块，节点必须计算出合适的 Nonce 值，使新生成的区块头经过双重SHA256 运算后小于特定阈值。该协议的整体流程为：全网节点分别计算证明依据，成功求解的节点确定合法区块并广播，其余节点对合法区块头进行验证，若验证无误则与本地区块形成链状结构并转发，最终达到全网共识。PoW是随机性协议，任何节点都有可能求出依据，合法区块的不唯一将导致生成分支链，此时节点根据“最长链原则”选择一定时间内生成的最长链作为主链而抛弃其余分支链，从而使各节点数据最终收敛。

PoW协议采用随机性算力选举机制，实现拜占庭容错的关键在于记账权的争夺，目前寻找证明依据的方法只有暴力搜索，其速度完全取决于计算芯片的性能，因此当诚实节点数量过半，即“诚实算力”过半时，PoW便能使合法分支链保持最快的增长速度，也即保证主链一直是合法的。PoW是一种依靠饱和算力竞争纠正拜占庭错误的共识协议，关注区块产生、传播过程中的拜占庭容错，在保证防止双花攻击的同时也存在资源浪费、可扩展性差等问题。

2) BFT类协议

PBFT是 BFT经典共识协议，其主要流程如图8 所示。PBFT将节点分为主节点和副节点，其中主节点负责将交易打包成区块，副节点参与验证和转发，假设作恶节点数量为f。PBFT共识主要分为预准备、准备和接受3个阶段，主节点首先收集交易后排序并提出合法区块提案；其余节点先验证提案的合法性，然后根据区块内交易顺序依次执行并将结果摘要组播；各节点收到2f个与自身相同的摘要后便组播接受投票；当节点收到超过2f+1个投票时便存储区块及其产生的新状态[36]。

图8

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图8

PBFT协议示意

PBFT 协议解决消息传播过程的拜占庭容错，由于算法复杂度为 O(n2)且存在确定性的主节点选举规则，PBFT 仅适用于节点数量少的小型许可链系统。

3) CFT类协议

Raft[37]是典型的崩溃容错共识协议，以可用性强著称。Raft将节点分为跟随节点、候选节点和领导节点，领导节点负责将交易打包成区块，追随节点响应领导节点的同步指令，候选节点完成领导节点的选举工作。当网络运行稳定时，只存在领导节点和追随节点，领导节点向追随节点推送区块数据从而实现同步。节点均设置生存时间决定角色变化周期，领导节点的心跳信息不断重置追随节点的生存时间，当领导节点发生崩溃时，追随节点自动转化为候选节点并进入选举流程，实现网络自恢复。

Raft协议实现崩溃容错的关键在于领导节点的自选举机制，部分许可链选择降低可信需求，将拜占庭容错转换为崩溃容错，从而提升共识速度。

4) 奖惩机制

奖惩机制包括激励机制与惩罚策略，其中激励机制是为了弥补节点算力消耗、平衡协议运行收益比的措施，当节点能够在共识过程中获得收益时才会进行记账权的争夺，因此激励机制利用经济效益驱动各共识协议可持续运行。激励机制一般基于价值均衡理论设计，具有代表性的机制包括PPLNS、PPS等。为了实现收益最大化，节点可能采用不诚实的运行策略（如扣块攻击、自私挖矿等），损害了诚实节点的利益，惩罚策略基于博弈论等理论对节点进行惩罚，从而纠正不端节点的行为，维护共识可持续性。

5) 研究现状

随着可扩展性和性能需求的多样化发展，除了传统的BFT、CFT协议和PoX协议衍生研究，还产生了混合型协议（Hybrid）——主要为 PoX类协议混合以及PoX-BFT协议混合。因此本节从PoX类、BFT类以及Hybrid类协议归纳共识层研究进展。

如前文所述，PoX类协议的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错。uPoW[38]通过计算有意义的正交向量问题证明节点合法性，使算力不被浪费。PoI （proof-of-importance）[39]利用图论原理为每个节点赋予重要性权重，权重越高的节点将越有可能算出区块。PoS（poof-of-stake）为节点定义“币龄”，拥有更高币龄的节点将被分配更多的股份（stake），而股份被作为证明依据用于成块节点的选举。Ouroboros[40]通过引入多方掷币协议增大了选举随机性，引入近乎纳什均衡的激励机制进一步提高PoS 的安全性。PoRep（proof-of-replication）[41]应用于去中心化存储网络，利用证明依据作为贡献存储空间的奖励，促进存储资源再利用。

BFT协议有较长的发展史，在区块链研究中被赋予了新的活力。SCP[42]和Ripple[43]基于联邦拜占庭共识[44]——存在交集的多池（确定规模的联邦）共识，分别允许节点自主选择或与指定的节点构成共识联邦，通过联邦交集达成全网共识。Tendermint[45]使用Gossip通信协议基本实现异步拜占庭共识，不仅简化了流程而且提高了可用性。HotStuff[46]将BFT与链式结构数据相结合，使主节点能够以实际网络时延及 O(n)通信复杂度推动协议达成一致。LibraBFT[47]在HotStuff的基础上加入奖惩机制及节点替换机制，从而优化了性能。

Hybrid 类协议是研究趋势之一。PoA[48]利用PoW产生空区块头，利用PoS决定由哪些节点进行记账和背书，其奖励由背书节点和出块节点共享。PeerCensus[49]由节点团体进行拜占庭协议实现共识，而节点必须基于比特币网络，通过 PoW 产出区块后才能获得投票权力。ByzCoin[50]利用PoW的算力特性构建动态成员关系，并引入联合签名方案来减小PBFT的轮次通信开销，提高交易吞吐量，降低确认时延。Casper[51]则通过PoS的股份决定节点构成团体并进行BFT共识，且节点可投票数取决于股份。

3.4 控制层

区块链节点基于对等通信网络与基础数据结构进行区块交互，通过共识协议实现数据一致，从而形成了全网统一的账本。控制层是各类应用与账本产生交互的中枢，如果将账本比作数据库，那么控制层提供了数据库模型，以及相应封装、操作的方法。具体而言，控制层由处理模型、控制合约和执行环境组成。处理模型从区块链系统的角度分析和描述业务/交易处理方式的差异。控制合约将业务逻辑转化为交易、区块、账本的具体操作。执行环境为节点封装通用的运行资源，使区块链具备稳定的可移植性。

1) 处理模型

账本用于存储全部或部分业务数据，那么依据该数据的分布特征可将处理模型分为链上（on-chain）和链下（off-chain）2种。

链上模型是指业务数据完全存储在账本中，业务逻辑通过账本的直接存取实现数据交互。该模型的信任基础建立在强关联性的账本结构中，不仅实现防篡改而且简化了上层控制逻辑，但是过量的资源消耗与庞大的数据增长使系统的可扩展性达到瓶颈，因此该模型适用于数据量小、安全性强、去中心化和透明程度高的业务。

链下模型是指业务数据部分或完全存储在账本之外，只在账本中存储指针以及其他证明业务数据存在性、真实性和有效性的数据。该模型以“最小化信任成本”为准则，将信任基础建立在账本与链下数据的证明机制中，降低账本构建成本。由于与公开的账本解耦，该模型具有良好的隐私性和可拓展性，适用于去中心化程度低、隐私性强、吞吐量大的业务。

2) 控制合约

区块链中控制合约经历了2个发展阶段，首先是以比特币为代表的非图灵完备的自动化脚本，用于锁定和解锁基于UTXO信息模型的交易，与强关联账本共同克服了双花等问题，使交易数据具备流通价值。其次是以以太坊为代表的图灵完备的智能合约，智能合约是一种基于账本数据自动执行的数字化合同，由开发者根据需求预先定义，是上层应用将业务逻辑编译为节点和账本操作集合的关键。智能合约通过允许相互不信任的参与者在没有可信第三方的情况下就复杂合同的执行结果达成协议，使合约具备可编程性，实现业务逻辑的灵活定义并扩展区块链的使用。

3) 执行环境

执行环境是指执行控制合约所需要的条件，主要分为原生环境和沙盒环境。原生环境是指合约与节点系统紧耦合，经过源码编译后直接执行，该方式下合约能经历完善的静态分析，提高安全性。沙盒环境为节点运行提供必要的虚拟环境，包括网络通信、数据存储以及图灵完备的计算/控制环境等，在虚拟机中运行的合约更新方便、灵活性强，其产生的漏洞也可能造成损失。

4) 研究现状

控制层的研究方向主要集中在可扩展性优化与安全防护2个方面。

侧链（side-chain）在比特币主链外构建新的分类资产链，并使比特币和其他分类资产在多个区块链之间转移，从而分散了单一链的负荷。Tschorsch等[52]利用Two-way Peg机制实现交互式跨链资产转换，防止该过程中出现双花。Kiayias 等[53]利用NIPoPoW机制实现非交互式的跨链工作证明，并降低了跨链带来的区块冗余。分片（sharding）是指不同节点子集处理区块链的不同部分，从而减少每个节点的负载。ELASTICO[54]将交易集划分为不同分片，每个分片由不同的节点集合进行并行验证。OmniLedger[55]在前者的基础上优化节点随机选择及跨切片事务提交协议，从而提高了切片共识的安全性与正确性。区别于 OmniLedger，PolyShard[56]利用拉格朗日多项式编码分片为分片交互过程加入计算冗余，同时实现了可扩展性优化与安全保障。上述研究可视为链上处理模型在加密货币场景下的可扩展性优化方案。实际上，链下处理模型本身就是一种扩展性优化思路，闪电网络[57]通过状态通道对交易最终结果进行链上确认，从而在交易过程中实现高频次的链外支付。Plasma[58]在链下对区块链进行树形分支拓展，树形分支中的父节点完成子节点业务的确认，直到根节点与区块链进行最终确认。

一方面，沙盒环境承载了区块链节点运行条件，针对虚拟机展开的攻击更为直接；另一方面，智能合约直接对账本进行操作，其漏洞更易影响业务运行，因此控制层的安全防护研究成为热点。Luu等[59]分析了运行于EVM中的智能合约安全性，指出底层平台的分布式语义差异带来的安全问题。Brent 等[60]提出智能合约安全分析框架 Vandal，将EVM 字节码转换为语义逻辑关，为分析合约安全漏洞提供便利。Jiang 等[61]预先定义用于安全漏洞的特征，然后模拟执行大规模交易，通过分析日志中的合约行为实现漏洞检测。

4 技术选型分析

区别于其他技术，区块链发展过程中最显著的特点是与产业界紧密结合，伴随着加密货币和分布式应用的兴起，业界出现了许多区块链项目。这些项目是区块链技术的具体实现，既有相似之处又各具特点，本节将根据前文所述层次化结构对比特币、以太坊和超级账本Fabric项目进行分析，然后简要介绍其他代表性项目并归纳和对比各项目的技术选型及特点。

4.1 比特币

比特币是目前规模最大、影响范围最广的非许可链开源项目。图9为比特币项目以账本为核心的运行模式，也是所有非许可链项目的雏形。比特币网络为用户提供兑换和转账业务，该业务的价值流通媒介由账本确定的交易数据——比特币支撑。为了保持账本的稳定和数据的权威性，业务制定奖励机制，即账本为节点产生新的比特币或用户支付比特币，以此驱动节点共同维护账本。

图9

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图9

比特币运行模式

比特币网络主要由2种节点构成：全节点和轻节点。全节点是功能完备的区块链节点，而轻节点不存储完整的账本数据，仅具备验证与转发功能。全节点也称为矿工节点，计算证明依据的过程被称为“挖矿”，目前全球拥有近 1 万个全节点；矿池则是依靠奖励分配策略将算力汇集起来的矿工群；除此之外，还有用于存储私钥和地址信息、发起交易的客户端（钱包）。

1) 网络层

比特币在网络层采用非结构化方式组网，路由表呈现随机性。节点间则采用多点传播方式传递数据，曾基于Gossip协议实现，为提高网络的抗匿名分析能力改为基于Diffusion协议实现[33]。节点利用一系列控制协议确保链路的可用性，包括版本获取（Vetsion/Verack）、地址获取（Addr/GetAddr）、心跳信息（PING/PONG）等。新节点入网时，首先向硬编码 DNS 节点（种子节点）请求初始节点列表；然后向初始节点随机请求它们路由表中的节点信息，以此生成自己的路由表；最后节点通过控制协议与这些节点建立连接，并根据信息交互的频率更新路由表中节点时间戳，从而保证路由表中的节点都是活动的。交互逻辑层为建立共识交互通道，提供了区块获取（GetBlock）、交易验证（MerkleBlock）、主链选择（CmpctBlock）等协议；轻节点只需要进行简单的区块头验证，因此通过头验证（GetHeader/Header）协议和连接层中的过滤设置协议指定需要验证的区块头即可建立简单验证通路。在安全机制方面，比特币网络可选择利用匿名通信网络Tor作为数据传输承载，通过沿路径的层层数据加密机制来保护对端身份。

2) 数据层

比特币数据层面的技术选型已经被广泛研究，使用UTXO信息模型记录交易数据，实现所有权的简单、有效证明，利用 MKT、散列函数和时间戳实现区块的高效验证并产生强关联性。在加密机制方面，比特币采用参数为Secp256k1的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA,elliptic curve digital signature algorithm）生成用户的公私钥，钱包地址则由公钥经过双重散列、Base58Check 编码等步骤生成，提高了可读性。

3) 共识层

比特币采用 PoW 算法实现节点共识，该算法证明依据中的阈值设定可以改变计算难度。计算难度由每小时生成区块的平均块数决定，如果生成得太快，难度就会增加。该机制是为了应对硬件升级或关注提升引起的算力变化，保持证明依据始终有效。目前该阈值被设定为10 min产出一个区块。除此之外，比特币利用奖惩机制保证共识的可持续运行，主要包括转账手续费、挖矿奖励和矿池分配策略等。

4) 控制层

比特币最初采用链上处理模型，并将控制语句直接记录在交易中，使用自动化锁定/解锁脚本验证UTXO模型中的比特币所有权。由于可扩展性和确认时延的限制，比特币产生多个侧链项目如Liquid、RSK、Drivechain等，以及链下处理项目Lightning Network等，从而优化交易速度。

4.2 以太坊

以太坊是第一个以智能合约为基础的可编程非许可链开源平台项目，支持使用区块链网络构建分布式应用，包括金融、音乐、游戏等类型；当满足某些条件时，这些应用将触发智能合约与区块链网络产生交互，以此实现其网络和存储功能，更重要的是衍生出更多场景应用和价值产物，例如以太猫，利用唯一标识为虚拟猫赋予价值；GitCoin，众筹软件开发平台等。

1) 网络层

以太坊底层对等网络协议簇称为DEVP2P，除了满足区块链网络功能外，还满足与以太坊相关联的任何联网应用程序的需求。DEVP2P将节点公钥作为标识，采用 Kademlia 算法计算节点的异或距离，从而实现结构化组网。DEVP2P主要由3种协议组成：节点发现协议RLPx、基础通信协议Wire和扩展协议Wire-Sub。节点间基于Gossip实现多点传播；新节点加入时首先向硬编码引导节点（bootstrap node）发送入网请求；然后引导节点根据Kademlia 算法计算与新节点逻辑距离最近的节点列表并返回；最后新节点向列表中节点发出握手请求，包括网络版本号、节点ID、监听端口等，与这些节点建立连接后则使用Ping/Pong机制保持连接。Wire子协议构建了交易获取、区块同步、共识交互等逻辑通路，与比特币类似，以太坊也为轻量级钱包客户端设计了简易以太坊协议（LES,light ethereum subprotocol）及其变体PIP。安全方面，节点在RLPx协议建立连接的过程中采用椭圆曲线集成加密方案（ECIES）生成公私钥，用于传输共享对称密钥，之后节点通过共享密钥加密承载数据以实现数据传输保护。

2) 数据层

以太坊通过散列函数维持区块的关联性，采用MPT实现账户状态的高效验证。基于账户的信息模型记录了用户的余额及其他 ERC 标准信息，其账户类型主要分为2类：外部账户和合约账户；外部账户用于发起交易和创建合约，合约账户用于在合约执行过程中创建交易。用户公私钥的生成与比特币相同，但是公钥经过散列算法Keccak-256计算后取20 B作为外部账户地址。

3) 共识层

以太坊采用 PoW 共识，将阈值设定为 15 s产出一个区块，计划在未来采用PoS或Casper共识协议。较低的计算难度将导致频繁产生分支链，因此以太坊采用独有的奖惩机制——GHOST 协议，以提高矿工的共识积极性。具体而言，区块中的散列值被分为父块散列和叔块散列，父块散列指向前继区块，叔块散列则指向父块的前继。新区块产生时，GHOST 根据前 7 代区块的父/叔散列值计算矿工奖励，一定程度弥补了分支链被抛弃时浪费的算力。

4) 控制层

每个以太坊节点都拥有沙盒环境 EVM，用于执行Solidity语言编写的智能合约；Solidity语言是图灵完备的，允许用户方便地定义自己的业务逻辑，这也是众多分布式应用得以开发的前提。为优化可扩展性，以太坊拥有侧链项目 Loom、链下计算项目Plasma，而分片技术已于2018年加入以太坊源码。

4.3 超级账本Fabric

超级账本是Linux基金会旗下的开源区块链项目，旨在提供跨行业区块链解决方案。Fabric 是超级账本子项目之一，也是影响最广的企业级可编程许可链项目；在已知的解决方案中，Fabric 被应用于供应链、医疗和金融服务等多种场景。

1) 网络层

Fabric 网络以组织为单位构建节点集群，采用混合式对等网络组网；每个组织中包括普通节点和锚节点（anchor peer），普通节点完成组织内的消息路由，锚节点负责跨组织的节点发现与消息路由。Fabric网络传播层基于Gossip实现，需要使用配置文件初始化网络，网络生成后各节点将定期广播存活信息，其余节点根据该信息更新路由表以保持连接。交互逻辑层采用多通道机制，即相同通道内的节点才能进行状态信息交互和区块同步。Fabric 为许可链，因此在网络层采取严苛的安全机制：节点被颁发证书及密钥对，产生PKI-ID进行身份验证；可选用 TLS 双向加密通信；基于多通道的业务隔离；可定义策略指定通道内的某些节点对等传输私有数据。

2) 数据层

Fabric的区块中记录读写集（read-write set）描述交易执行时的读写过程。该读写集用于更新状态数据库，而状态数据库记录了键、版本和值组成的键值对，因此属于键值对信息模型。一方面，散列函数和 MerkleTree 被用作高效关联结构的实现技术；另一方面，节点还需根据键值验证状态数据库与读写集中的最新版本是否一致。许可链场景对匿名性的要求较低，但对业务数据的隐私性要求较高，因此Fabric 1.2版本开始提供私有数据集（PDC,private data collection）功能。

3) 共识层

Fabric在0.6版本前采用PBFT 共识协议，但是为了提高交易吞吐量，Fabric 1.0 选择降低安全性，将共识过程分解为排序和验证2种服务，排序服务采用CFT类协议Kafka、Raft（v1.4之后）完成，而验证服务进一步分解为读写集验证与多签名验证，最大程度提高了共识速度。由于Fabric针对许可链场景，参与方往往身份可知且具有相同的合作意图，因此规避了节点怠工与作恶的假设，不需要奖惩机制调节。

4) 控制层

Fabric 对于扩展性优化需求较少，主要得益于共识层的优化与许可链本身参与节点较少的前提，因此主要采用链上处理模型，方便业务数据的存取；而 PDC 中仅将私有数据散列值上链的方式则属于链下处理模型，智能合约可以在本地进行数据存取。Fabric 节点采用模块化设计，基于 Docker构建模块执行环境；智能合约在Fabric中被称为链码，使用GO、Javascript和Java语言编写，也是图灵完备的。

4.4 其他项目

除了上述3种区块链基础项目外，产业界还有许多具有代表性的项目，如表1所示。

5 区块链应用研究

区块链技术有助于降低金融机构间的审计成本，显著提高支付业务的处理速度及效率，可应用于跨境支付等金融场景。除此之外，区块链还应用于产权保护、信用体系建设、教育生态优化、食品安全监管、网络安全保障等非金融场景。

根据这些场景的应用方式以及区块链技术特点，可将区块链特性概括为如下几点。1) 去中心化。节点基于对等网络建立通信和信任背书，单一节点的破坏不会对全局产生影响。2) 不可篡改。账本由全体节点维护，群体协作的共识过程和强关联的数据结构保证节点数据一致且基本无法被篡改，进一步使数据可验证和追溯。3) 公开透明。除私有数据外，链上数据对每个节点公开，便于验证数据的存在性和真实性。4) 匿名性。多种隐私保护机制使用户身份得以隐匿，即便如此也能建立信任基础。5) 合约自治。预先定义的业务逻辑使节点可以基于高可信的账本数据实现自治，在人-人、人-机、机-机交互间自动化执行业务。

鉴于上述领域的应用在以往研究中均有详细描述，本文将主要介绍区块链在智慧城市、边缘计算和人工智能领域的前沿应用研究现状。

表1

代表性区块链项目

技术选型CordaQuorumLibraBlockstackFilecoinZcash控制合约Kotlin,JavaGOMoveClarity非图灵完备非图灵完备非图灵完备执行环境JVMEVMMVM源码编译源码编译源码编译处理模型链上链上/链下（私有数据）链上链下（虚拟链）链下（IPFS）链上奖惩机制——Libra coinsStacks tokenFilecoinZcash/Turnstiles共识算法Notary 机制/RAFT,BFT-SMaRtQuorum-Chain,RAFTLibraBFTTunable Proofs,proof-of-burnPoRep,PoETPoW信息模型UTXO基于账户基于账户基于账户基于账户UTXO关联验证结构散列算法MKT散列算法MPT散列算法MKT散列算法Merklized Adaptive Radix Forest (MARF)散列算法MKT散列算法MKT加密机制Tear-offs机制、混合密钥基于EnclaveSHA3-256/EdDSA基于Gaia/Blockstack AuthSECP256K1/BLSzk-SNARK组网方式混合型结构化混合型无结构结构化/无结构无结构通信机制AMQP1.0/单点传播Wire/GossipNoise-ProtocolFramework/GossipAtlas/GossipLibp2p/GossipBitcoin-Core/Gossip安全机制Corda加密套件/TLS证书/HTTPSDiffie-HellmanSecure BackboneTLSTor区块链类型许可链许可链许可链非许可链非许可链非许可链特点只允许对实际参与给定交易的各方进行信息访问和验证功能基于以太坊网络提供公共交易和私有交易2种交互渠道稳定、快速的交易网络剔除中心服务商的、可扩展的分布式数据存储设施，旨在保护隐私数据激励机制驱动的存储资源共享生态基于比特币网络提供零知识证明的隐私保护应用场景金融业务平台分布式应用加密货币互联网基础设施文件存储与共享加密货币

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5.1 智慧城市

智慧城市是指利用 ICT 优化公共资源利用效果、提高居民生活质量、丰富设施信息化能力的研究领域，该领域包括个人信息管理、智慧医疗、智慧交通、供应链管理等具体场景。智慧城市强调居民、设施等各类数据的采集、分析与使能，数据可靠性、管理透明化、共享可激励等需求为智慧城市带来了许多技术挑战。区块链去中心化的交互方式避免了单点故障、提升管理公平性，公开透明的账本保证数据可靠及可追溯性，多种匿名机制利于居民隐私的保护，因此区块链有利于问题的解决。Hashemi等[62]将区块链用于权限数据存储，构建去中心化的个人数据接入控制模型；Bao等[63]利用区块链高效认证和管理用户标识，保护车主的身份、位置、车辆信息等个人数据。

5.2 边缘计算

边缘计算是一种将计算、存储、网络资源从云平台迁移到网络边缘的分布式信息服务架构，试图将传统移动通信网、互联网和物联网等业务进行深度融合，减少业务交付的端到端时延，提升用户体验。安全问题是边缘计算面临的一大技术挑战，一方面，边缘计算的层次结构中利用大量异构终端设备提供用户服务，这些设备可能产生恶意行为；另一方面，服务迁移过程中的数据完整性和真实性需要得到保障。区块链在这种复杂的工作环境和开放的服务架构中能起到较大作用。首先，区块链能够在边缘计算底层松散的设备网络中构建不可篡改的账本，提供设备身份和服务数据验证的依据。其次，设备能在智能合约的帮助下实现高度自治，为边缘计算提供设备可信互操作基础。Samaniego等[64]提出了一种基于区块链的虚拟物联网资源迁移架构，通过区块链共享资源数据从而保障安全性。Stanciu[65]结合软件定义网络（SDN）、雾计算和区块链技术提出分布式安全云架构，解决雾节点中SDN控制器流表策略的安全分发问题。Ziegler等[66]基于 Plasma 框架提出雾计算场景下的区块链可扩展应用方案，提升雾计算网关的安全性。

5.3 人工智能

人工智能是一类智能代理的研究，使机器感知环境/信息，然后进行正确的行为决策，正确是指达成人类预定的某些目标。人工智能的关键在于算法，而大部分机器学习和深度学习算法建立于体积庞大的数据集和中心化的训练模型之上，该方式易受攻击或恶意操作使数据遭到篡改，其后果为模型的不可信与算力的浪费。此外，数据采集过程中无法确保下游设备的安全性，无法保证数据来源的真实性与完整性，其后果将在自动驾驶等场景中被放大。区块链不可篡改的特性可以实现感知和训练过程的可信。另外，去中心化和合约自治特性为人工智能训练工作的分解和下放奠定了基础，保障安全的基础上提高计算效率。Kim等[67]利用区块链验证联合学习框架下的分发模型的完整性，并根据计算成本提供相应的激励，优化整体学习效果。Bravo-Marquez 等[68]提出共识机制“学习证明”以减轻PoX类共识的计算浪费，构建公共可验证的学习模型和实验数据库。

6 技术挑战与研究展望

6.1 层次优化与深度融合

区块链存在“三元悖论”——安全性、扩展性和去中心化三者不可兼得，只能依靠牺牲一方的效果来满足另外两方的需求。以比特币为代表的公链具有较高的安全性和完全去中心化的特点，但是资源浪费等问题成为拓展性优化的瓶颈。尽管先后出现了PoS、BFT等共识协议优化方案，或侧链、分片等链上处理模型，或Plasma、闪电网络等链下扩展方案，皆是以部分安全性或去中心化为代价的。因此，如何将区块链更好地推向实际应用很大程度取决于三元悖论的解决，其中主要有2种思路。

1) 层次优化

区块链层次化结构中每层都不同程度地影响上述3种特性，例如网络时延、并行读写效率、共识速度和效果、链上/链下模型交互机制的安全性等，对区块链的优化应当从整体考虑，而不是单一层次。

网络层主要缺陷在于安全性，可拓展性则有待优化。如何防御以 BGP 劫持为代表的网络攻击将成为区块链底层网络的安全研究方向[19]。信息中心网络将重塑区块链基础传输网络，通过请求聚合和数据缓存减少网内冗余流量并加速通信传输[69]。相比于数据层和共识层，区块链网络的关注度较低，但却是影响安全性、可拓展性的基本因素。

数据层的优化空间在于高效性，主要为设计新的数据验证结构与算法。该方向可以借鉴计算机研究领域的多种数据结构理论与复杂度优化方法，寻找适合区块链计算方式的结构，甚至设计新的数据关联结构。实际上相当一部分项目借鉴链式结构的思想开辟新的道路，例如压缩区块空间的隔离见证、有向无环图（DAG）中并行关联的纠缠结构（Tangle），或者Libra项目采用的状态树。

共识机制是目前研究的热点，也是同时影响三元特性的最难均衡的层次。PoW牺牲可拓展性获得完全去中心化和安全性，PoS高效的出块方式具备可扩展性但产生了分叉问题，POA结合两者做到了3种特性的均衡。以此为切入的Hybrid类共识配合奖惩机制的机动调节取得了较好效果，成为共识研究的过渡手段，但是如何做到三元悖论的真正突破还有待研究。

控制层面是目前可扩展性研究的热点，其优势在于不需要改变底层的基础实现，能够在短期内应用，集中在产业界的区块链项目中。侧链具有较好的灵活性但操作复杂度高，分片改进了账本结构但跨分片交互的安全问题始终存在，而链下处理模型在安全方面缺少理论分析的支撑。因此，三元悖论的解决在控制层面具有广泛的研究前景。

2) 深度融合

如果将层次优化称为横向优化，那么深度融合即为根据场景需求而进行的纵向优化。一方面，不同场景的三元需求并不相同，例如接入控制不要求完全去中心化，可扩展性也未遇到瓶颈，因此可采用BFT类算法在小范围构建联盟链。另一方面，区块链应用研究从简单的数据上链转变为链下存储、链上验证，共识算法从 PoW 转变为场景结合的服务证明和学习证明，此外，结合 5G 和边缘计算可将网络和计算功能移至网络边缘，节约终端资源。这意味着在严格的场景建模下，区块链的层次技术选型将与场景特点交叉创新、深度融合，具有较为广阔的研究前景。

6.2 隐私保护

加密货币以匿名性著称，但是区块链以非对称加密为基础的匿名体系不断受到挑战。反匿名攻击从身份的解密转变为行为的聚类分析，不仅包括网络流量的IP聚类，还包括交易数据的地址聚类、交易行为的启发式模型学习，因此大数据分析技术的发展使区块链隐私保护思路发生转变。已有Tor网络、混币技术、零知识证明、同态加密以及各类复杂度更高的非对称加密算法被提出，但是各方法仍有局限，未来将需要更为高效的方法。此外，随着区块链系统的可编程化发展，内部复杂性将越来越高，特别是智能合约需要更严格、有效的代码检测方法，例如匿名性检测、隐私威胁预警等。

6.3 工业区块链

工业区块链是指利用区块链夯实工业互联网中数据的流通和管控基础、促进价值转换的应用场景，具有较大的研究前景。

工业互联网是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的重要基础设施。“工业互联网平台”是工业互联网的核心，通过全面感知、实时分析、科学决策、精准执行的逻辑闭环，实现工业全要素、全产业链、全价值链的全面贯通，培育新的模式和业态。

可以看到，工业互联网与物联网、智慧城市、消费互联网等场景应用存在内在关联，例如泛在连接、数据共享和分析、电子商务等，那么其学术问题与技术实现必然存在关联性。区块链解决了物联网中心管控架构的单点故障问题，克服泛在感知设备数据的安全性和隐私性挑战，为智慧城市场景的数据共享、接入控制等问题提供解决方法，为激励资源共享构建了新型互联网价值生态。尽管工业互联网作为新型的产业生态系统，其技术体系更复杂、内涵更丰富，但是不难想象，区块链同样有利于工业互联网的发展。

“平台+区块链”能够通过分布式数据管理模式，降低数据存储、处理、使用的管理成本，为工业用户在工业 APP 选择和使用方面搭建起更加可信的环境，实现身份认证及操作行为追溯、数据安全存储与可靠传递。能够通过产品设计参数、质量检测结果、订单信息等数据“上链”，实现有效的供应链全要素追溯与协同服务。能够促进平台间数据交易与业务协同，实现跨平台交易结算，带动平台间的数据共享与知识复用，促进工业互联网平台间互联互通。

当然，工业是关乎国计民生的产业，将区块链去中心化、匿名化等特性直接用于工业互联网是不可取的，因此需要研究工业区块链管理框架，实现区块链的可管可控，在一定范围内发挥其安全优势，并对工业互联网的运转提供正向激励。

7 结束语

区块链基于多类技术研究的成果，以低成本解决了多组织参与的复杂生产环境中的信任构建和隐私保护等问题，在金融、教育、娱乐、版权保护等场景得到了较多应用，成为学术界的研究热点。比特币的出现重塑了人们对价值的定义，伴随着产业界的呼声，区块链技术得到了快速发展，而遵循区块链层次化分析方法，能够直观地区别各项目的技术路线和特点，为优化区块链技术提供不同观察视角，并为场景应用的深度融合创造条件，促进后续研究。未来的发展中，区块链将成为更为基础的信任支撑技术，在产业互联网等更广阔的领域健康、有序地发展。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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区块链技术发展现状与展望

2016

... 区块链涵盖多种技术，相关概念易混淆，且应用场景繁多，为此，已有相关综述主要从技术体系结构、技术挑战和应用场景等角度来梳理区块链的最新进展、技术差异和联系，总结技术形态和应用价值.袁勇等[1]给出了区块链基本模型，以比特币为例将非许可链分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层；邵奇峰等[2]结合开源项目细节，对比了多种企业级区块链（许可链）的技术特点；Yang等[3]总结了基于区块链的网络服务架构的特点、挑战和发展趋势；韩璇等[4]系统性归纳了区块链安全问题的研究现状；Ali等[5]总结了区块链在物联网方面的应用研究进展、趋势.上述文献虽然归纳得较为完整，但是都没有从许可链与非许可链共性技术的角度进行通用的层次结构分析，没有体现出区块链技术与组网路由、数据结构、同步机制等已有技术的关联性，且缺少对区块链项目的差异分析.本文则对有关概念进行区分，探讨了通用的层次化技术结构及其与已有技术的关联性，并针对该结构横向分析相关学术研究进展；根据分层结构对比部分区块链项目的技术选型；最后以智慧城市场景、边缘计算和人工智能技术为代表介绍区块链应用研究现状，给出区块链技术挑战与研究展望. ...

区块链技术发展现状与展望

2016

企业级区块链技术综述

2019

企业级区块链技术综述

2019

A survey on blockchain-based internet service architecture:requirements,challenges,trends,and future

2019

区块链安全问题:研究现状与展望

2016

区块链安全问题:研究现状与展望

2016

Applications of blockchains in the Internet of things:a comprehensive survey

2019

Blind signature system

1984

... 加密货币的概念起源于一种基于盲签名（blind signature）的匿名交易技术[6]，最早的加密货币交易模型“electronic cash”[7]如图1所示. ...

How to make a mint:the cryptography of anonymous electronic cash

1997

... 加密货币的概念起源于一种基于盲签名（blind signature）的匿名交易技术[6]，最早的加密货币交易模型“electronic cash”[7]如图1所示. ...

Proofs of work and bread pudding protocols

1999

... 最早的加密货币构想将银行作为构建信任的基础，呈现中心化特点.此后，加密货币朝着去中心化方向发展，并试图用工作量证明（PoW,poof of work）[8]或其改进方法定义价值.比特币在此基础上，采用新型分布式账本技术保证被所有节点维护的数据不可篡改，从而成功构建信任基础，成为真正意义上的去中心化加密货币.区块链从去中心化加密货币发展而来，随着区块链的进一步发展，去中心化加密货币已经成为区块链的主要应用之一. ...

P2P 关键技术研究综述

2010

... 对等网络的体系架构可分为无结构对等网络、结构化对等网络和混合式对等网络[9]，根据节点的逻辑拓扑关系，区块链网络的组网结构也可以划分为上述3种，如图3所示. ...

P2P 关键技术研究综述

2010

Epidemic algorithms for replicated database maintenance

1988

... 传播层实现对等节点间数据的基本传输，包括2 种数据传播方式：单点传播和多点传播.单点传播是指数据在2个已知节点间直接进行传输而不经过其他节点转发的传播方式；多点传播是指接收数据的节点通过广播向邻近节点进行数据转发的传播方式，区块链网络普遍基于Gossip协议[10]实现洪泛传播.连接层用于获取节点信息，监测和改变节点间连通状态，确保节点间链路的可用性（availability）.具体而言，连接层协议帮助新加入节点获取路由表数据，通过定时心跳监测为节点保持稳定连接，在邻居节点失效等情况下为节点关闭连接等.交互逻辑层是区块链网络的核心，从主要流程上看，该层协议承载对等节点间账本数据的同步、交易和区块数据的传输、数据校验结果的反馈等信息交互逻辑，除此之外，还为节点选举、共识算法实施等复杂操作和扩展应用提供消息通路. ...

Information propagation in the bitcoin network

2013

... 随着近年来区块链网络的爆炸式发展以及开源特点，学术界开始关注大型公有链项目的网络状况，监测并研究它们的特点，研究对象主要为比特币网络.Decker等[11]设计和实现测量工具，分析传播时延数据、协议数据和地址数据，建模分析影响比特币网络性能的网络层因素，基于此提出各自的优化方法.Fadhil等[12]提出基于事件仿真的比特币网络仿真模型，利用真实测量数据验证模型的有效性，最后提出优化机制 BCBSN，旨在设立超级节点降低网络波动.Kaneko 等[13]将区块链节点分为共识节点和验证节点，其中共识节点采用无结构组网方式，验证节点采用结构化组网方式，利用不同组网方式的优点实现网络负载的均衡. ...

Locality based approach to improve propagation delay on the bitcoin peer-to-peer network

2017

DHT clustering for load balancing considering blockchain data size

2018

An analysis of anonymity in bitcoin using P2P network traffic

2014

Deanonymisation of clients in bitcoin P2P network

2014

Dandelion:redesigning the bitcoin network for anonymity

2017

... 匿名性是加密货币的重要特性之一，但从网络层视角看，区块链的匿名性并不能有效保证，因为攻击者可以利用监听并追踪 IP 地址的方式推测出交易之间、交易与公钥地址之间的关系，通过匿名隐私研究可以主动发掘安全隐患，规避潜在危害.Koshy 等[16,17]从网络拓扑、传播层协议和作恶模型3个方面对比特币网络进行建模，通过理论分析和仿真实验证明了比特币网络协议在树形组网结构下仅具备弱匿名性，在此基础上提出 Dandelion 网络策略以较低的网络开销优化匿名性，随后又提出 Dandelion++原理，以最优信息理论保证来抵抗大规模去匿名攻击. ...

Dandelion++:lightweight cryptocurrency networking with formal anonymity guarantees

2018

Eclipse attacks on Bitcoin’s peer-to-peer network

2015

... 区块链重点关注其数据层和共识层面机制，并基于普通网络构建开放的互联环境，该方式极易遭受攻击.为提高区块链网络的安全性，学术界展开研究并给出了相应的解决方案.Heilman 等[18]对比特币和以太坊网络实施日蚀攻击（eclipse attack）——通过屏蔽正确节点从而完全控制特定节点的信息来源，证实了该攻击的可行性.Apostolaki等[19]提出针对比特币网络的 BGP（border gateway protocal）劫持攻击，通过操纵自治域间路由或拦截域间流量来制造节点通信阻塞，表明针对关键数据的沿路攻击可以大大降低区块传播性能. ...

Hijacking bitcoin:routing attacks on cryptocurrencies

2017

... 网络层主要缺陷在于安全性，可拓展性则有待优化.如何防御以 BGP 劫持为代表的网络攻击将成为区块链底层网络的安全研究方向[19].信息中心网络将重塑区块链基础传输网络，通过请求聚合和数据缓存减少网内冗余流量并加速通信传输[69].相比于数据层和共识层，区块链网络的关注度较低，但却是影响安全性、可拓展性的基本因素. ...

Improving authenticated dynamic dictionaries,with applications to cryptocurrencies

2017

... 高效验证的学术问题源于验证数据结构（ADS,authenticated data structure），即利用特定数据结构快速验证数据的完整性，实际上 MKT 也是其中的一种.为了适应区块链数据的动态性（dynamical）并保持良好性能，学术界展开了研究.Reyzin等[20]基于AVL树形结构提出AVL+，并通过平衡验证路径、缺省堆栈交易集等机制，简化轻量级节点的区块头验证过程.Zhang等[21]提出GEM2-tree结构，并对其进行优化提出 GEM2כ-tree 结构，通过分解单树结构、动态调整节点计算速度、扩展数据索引等机制降低以太坊节点计算开销. ...

GEM^2-tree:a gas-efficient structure for authenticated range queries in blockchain

2019

An analysis of anonymity in the bitcoin system

2011

... 区块数据直接承载业务信息，因此区块数据的匿名关联性分析更为直接.Reid等[22]将区块数据建模为事务网络和用户网络，利用多交易数据的用户指向性分析成功降低网络复杂度.Meiklejohn等[23]利用启发式聚类方法分析交易数据的流动特性并对用户进行分组，通过与这些服务的互动来识别主要机构的比特币地址.Awan 等[24]使用优势集（dominant set）方法对区块链交易进行自动分类，从而提高分析准确率. ...

A fistful of bitcoins:characterizing payments among men with no names

2013

Blockchain transaction analysis using dominant sets

2017

Increasing anonymity in bitcoin

2014

... 隐私保护方面，Saxena等[25]提出复合签名技术削弱数据的关联性，基于双线性映射中的Diffie-Hellman假设保证计算困难性，从而保护用户隐私.Miers 等[26]和 Sasson 等[27]提出 Zerocoin 和Zerocash，在不添加可信方的情况下断开交易间的联系，最早利用零知识证明（zero-knowledge proof）技术隐藏交易的输入、输出和金额信息，提高比特币的匿名性.非对称加密是区块链数据安全的核心，但在量子计算面前却显得“捉襟见肘”，为此Yin等[28]利用盆景树模型（bonsai tree）改进晶格签名技术（lattice-based signature），以保证公私钥的随机性和安全性，使反量子加密技术适用于区块链用户地址的生成. ...

Zerocoin:anonymous distributed e-cash from bitcoin

2013

Zerocash:decentralized anonymous payments from bitcoin

2014

A anti-quantum transaction authentication approach in blockchain

2018

The sybil attack

2002

... 区块链网络中每个节点必须维护完全相同的账本数据，然而各节点产生数据的时间不同、获取数据的来源未知，存在节点故意广播错误数据的可能性，这将导致女巫攻击[29]、双花攻击[30]等安全风险；除此之外，节点故障、网络拥塞带来的数据异常也无法预测.因此，如何在不可信的环境下实现账本数据的全网统一是共识层解决的关键问题.实际上，上述错误是拜占庭将军问题（the Byzantine generals problem）[31]在区块链中的具体表现，即拜占庭错误——相互独立的组件可以做出任意或恶意的行为，并可能与其他错误组件产生协作，此类错误在可信分布式计算领域被广泛研究. ...

Double-spending fast payments in bitcoin

2012

The byzantine generals problem

1982

Consensus in the age of blockchains

... 状态机复制（state-machine replication）是解决分布式系统容错问题的常用理论.其基本思想为：任何计算都表示为状态机，通过接收消息来更改其状态.假设一组副本以相同的初始状态开始，并且能够就一组公共消息的顺序达成一致，那么它们可以独立进行状态的演化计算，从而正确维护各自副本之间的一致性.同样，区块链也使用状态机复制理论解决拜占庭容错问题，如果把每个节点的数据视为账本数据的副本，那么节点接收到的交易、区块即为引起副本状态变化的消息.状态机复制理论实现和维持副本的一致性主要包含2个要素：正确执行计算逻辑的确定性状态机和传播相同序列消息的共识协议.其中，共识协议是影响容错效果、吞吐量和复杂度的关键，不同安全性、可扩展性要求的系统需要的共识协议各有不同.学术界普遍根据通信模型和容错类型对共识协议进行区分[32]，因此严格地说，区块链使用的共识协议需要解决的是部分同步（partial synchrony）模型[33]下的拜占庭容错问题. ...

Consensus in the presence of partial synchrony

1988

... 比特币在网络层采用非结构化方式组网，路由表呈现随机性.节点间则采用多点传播方式传递数据，曾基于Gossip协议实现，为提高网络的抗匿名分析能力改为基于Diffusion协议实现[33].节点利用一系列控制协议确保链路的可用性，包括版本获取（Vetsion/Verack）、地址获取（Addr/GetAddr）、心跳信息（PING/PONG）等.新节点入网时，首先向硬编码 DNS 节点（种子节点）请求初始节点列表；然后向初始节点随机请求它们路由表中的节点信息，以此生成自己的路由表；最后节点通过控制协议与这些节点建立连接，并根据信息交互的频率更新路由表中节点时间戳，从而保证路由表中的节点都是活动的.交互逻辑层为建立共识交互通道，提供了区块获取（GetBlock）、交易验证（MerkleBlock）、主链选择（CmpctBlock）等协议；轻节点只需要进行简单的区块头验证，因此通过头验证（GetHeader/Header）协议和连接层中的过滤设置协议指定需要验证的区块头即可建立简单验证通路.在安全机制方面，比特币网络可选择利用匿名通信网络Tor作为数据传输承载，通过沿路径的层层数据加密机制来保护对端身份. ...

Bitcoin and beyond:a technical survey on decentralized digital currencies

2016

... 区块链网络中主要包含PoX（poof of X）[34]、BFT（byzantine-fault tolerant）和 CFT（crash-fault tolerant）类基础共识协议.PoX 类协议是以 PoW （proof of work）为代表的基于奖惩机制驱动的新型共识协议，为了适应数据吞吐量、资源利用率和安全性的需求，人们又提出PoS（proof of stake）、PoST （proof of space-time）等改进协议.它们的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错.BFT类协议是指解决拜占庭容错问题的传统共识协议及其改良协议，包括PBFT、BFT-SMaRt、Tendermint等.CFT类协议用于实现崩溃容错，通过身份证明等手段规避节点作恶的情况，仅考虑节点或网络的崩溃（crash）故障，主要包括Raft、Paxos、Kafka等协议. ...

Blockchains consensus protocols in the wild

2017

... 非许可链和许可链的开放程度和容错需求存在差异，共识层面技术在两者之间产生了较大区别.具体而言，非许可链完全开放，需要抵御严重的拜占庭风险，多采用PoX、BFT类协议并配合奖惩机制实现共识.许可链拥有准入机制，网络中节点身份可知，一定程度降低了拜占庭风险，因此可采用BFT类协议、CFT类协议构建相同的信任模型[35]. ...

Practical byzantine fault tolerance and proactive recovery

2002

... PBFT是 BFT经典共识协议，其主要流程如图8 所示.PBFT将节点分为主节点和副节点，其中主节点负责将交易打包成区块，副节点参与验证和转发，假设作恶节点数量为f.PBFT共识主要分为预准备、准备和接受3个阶段，主节点首先收集交易后排序并提出合法区块提案；其余节点先验证提案的合法性，然后根据区块内交易顺序依次执行并将结果摘要组播；各节点收到2f个与自身相同的摘要后便组播接受投票；当节点收到超过2f+1个投票时便存储区块及其产生的新状态[36]. ...

In search of an understandable consensus algorithm

2015

... Raft[37]是典型的崩溃容错共识协议，以可用性强著称.Raft将节点分为跟随节点、候选节点和领导节点，领导节点负责将交易打包成区块，追随节点响应领导节点的同步指令，候选节点完成领导节点的选举工作.当网络运行稳定时，只存在领导节点和追随节点，领导节点向追随节点推送区块数据从而实现同步.节点均设置生存时间决定角色变化周期，领导节点的心跳信息不断重置追随节点的生存时间，当领导节点发生崩溃时，追随节点自动转化为候选节点并进入选举流程，实现网络自恢复. ...

Proofs of useful work

2017

... 如前文所述，PoX类协议的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错.uPoW[38]通过计算有意义的正交向量问题证明节点合法性，使算力不被浪费.PoI （proof-of-importance）[39]利用图论原理为每个节点赋予重要性权重，权重越高的节点将越有可能算出区块.PoS（poof-of-stake）为节点定义“币龄”，拥有更高币龄的节点将被分配更多的股份（stake），而股份被作为证明依据用于成块节点的选举.Ouroboros[40]通过引入多方掷币协议增大了选举随机性，引入近乎纳什均衡的激励机制进一步提高PoS 的安全性.PoRep（proof-of-replication）[41]应用于去中心化存储网络，利用证明依据作为贡献存储空间的奖励，促进存储资源再利用. ...

Comparative analysis of blockchain consensus algorithms

2018

Ouroboros:a provably secure proof-of-stake blockchain protocol

2017

Tight proofs of space and replication

A vademecum on blockchain technologies:when,which,and how

2019

... BFT协议有较长的发展史，在区块链研究中被赋予了新的活力.SCP[42]和Ripple[43]基于联邦拜占庭共识[44]——存在交集的多池（确定规模的联邦）共识，分别允许节点自主选择或与指定的节点构成共识联邦，通过联邦交集达成全网共识.Tendermint[45]使用Gossip通信协议基本实现异步拜占庭共识，不仅简化了流程而且提高了可用性.HotStuff[46]将BFT与链式结构数据相结合，使主节点能够以实际网络时延及 O(n)通信复杂度推动协议达成一致.LibraBFT[47]在HotStuff的基础上加入奖惩机制及节点替换机制，从而优化了性能. ...

A survey on consensus mechanisms and mining strategy management in blockchain networks

2019

Formal modeling and verification of a federated byzantine agreement algorithm for blockchain platforms

2019

An overview of blockchain technology:architecture,consensus,and future trends

2017

HotStuff:BFT consensus in the lens of blockchain

2019

Libra critique towards global decentralized financial system

2019

Proof of activity:extending bitcoin’s proof of work via proof of stake

... Hybrid 类协议是研究趋势之一.PoA[48]利用PoW产生空区块头，利用PoS决定由哪些节点进行记账和背书，其奖励由背书节点和出块节点共享.PeerCensus[49]由节点团体进行拜占庭协议实现共识，而节点必须基于比特币网络，通过 PoW 产出区块后才能获得投票权力.ByzCoin[50]利用PoW的算力特性构建动态成员关系，并引入联合签名方案来减小PBFT的轮次通信开销，提高交易吞吐量，降低确认时延.Casper[51]则通过PoS的股份决定节点构成团体并进行BFT共识，且节点可投票数取决于股份. ...

Bitcoin meets strong consistency

Enhancing bitcoin security and performance with strong consistency via collective signing

2016

Casper the friendly finality gadget

Bitcoin and beyond:a technical survey on decentralized digital currencies

2016

... 侧链（side-chain）在比特币主链外构建新的分类资产链，并使比特币和其他分类资产在多个区块链之间转移，从而分散了单一链的负荷.Tschorsch等[52]利用Two-way Peg机制实现交互式跨链资产转换，防止该过程中出现双花.Kiayias 等[53]利用NIPoPoW机制实现非交互式的跨链工作证明，并降低了跨链带来的区块冗余.分片（sharding）是指不同节点子集处理区块链的不同部分，从而减少每个节点的负载.ELASTICO[54]将交易集划分为不同分片，每个分片由不同的节点集合进行并行验证.OmniLedger[55]在前者的基础上优化节点随机选择及跨切片事务提交协议，从而提高了切片共识的安全性与正确性.区别于 OmniLedger，PolyShard[56]利用拉格朗日多项式编码分片为分片交互过程加入计算冗余，同时实现了可扩展性优化与安全保障.上述研究可视为链上处理模型在加密货币场景下的可扩展性优化方案.实际上，链下处理模型本身就是一种扩展性优化思路，闪电网络[57]通过状态通道对交易最终结果进行链上确认，从而在交易过程中实现高频次的链外支付.Plasma[58]在链下对区块链进行树形分支拓展，树形分支中的父节点完成子节点业务的确认，直到根节点与区块链进行最终确认. ...

Non-interactive proofs of proof-of-work

A secure sharding protocol for open blockchains

2016

OmniLedger:a secure,scale-out,decentralized ledger via sharding

2018

PolyShard:coded sharding achieves linearly scaling efficiency and security simultaneously

A survey on the scalability of blockchain systems

2019

Scalable funding of bitcoin micropayment channel networks

2017

Making smart contracts smarter

2016

... 一方面，沙盒环境承载了区块链节点运行条件，针对虚拟机展开的攻击更为直接；另一方面，智能合约直接对账本进行操作，其漏洞更易影响业务运行，因此控制层的安全防护研究成为热点.Luu等[59]分析了运行于EVM中的智能合约安全性，指出底层平台的分布式语义差异带来的安全问题.Brent 等[60]提出智能合约安全分析框架 Vandal，将EVM 字节码转换为语义逻辑关，为分析合约安全漏洞提供便利.Jiang 等[61]预先定义用于安全漏洞的特征，然后模拟执行大规模交易，通过分析日志中的合约行为实现漏洞检测. ...

Vandal:a scalable security analysis framework for smart contracts

2018

ContractFuzzer:fuzzing smart contracts for vulnerability detection

2018

Decentralized user-centric access control using pubsub over blockchain

2017

... 智慧城市是指利用 ICT 优化公共资源利用效果、提高居民生活质量、丰富设施信息化能力的研究领域，该领域包括个人信息管理、智慧医疗、智慧交通、供应链管理等具体场景.智慧城市强调居民、设施等各类数据的采集、分析与使能，数据可靠性、管理透明化、共享可激励等需求为智慧城市带来了许多技术挑战.区块链去中心化的交互方式避免了单点故障、提升管理公平性，公开透明的账本保证数据可靠及可追溯性，多种匿名机制利于居民隐私的保护，因此区块链有利于问题的解决.Hashemi等[62]将区块链用于权限数据存储，构建去中心化的个人数据接入控制模型；Bao等[63]利用区块链高效认证和管理用户标识，保护车主的身份、位置、车辆信息等个人数据. ...

Pseudonym management through blockchain:cost-efficient privacy preservation on intelligent transportation systems

2019

Hosting virtual IoT resources on edge-hosts with blockchain

2016

... 边缘计算是一种将计算、存储、网络资源从云平台迁移到网络边缘的分布式信息服务架构，试图将传统移动通信网、互联网和物联网等业务进行深度融合，减少业务交付的端到端时延，提升用户体验.安全问题是边缘计算面临的一大技术挑战，一方面，边缘计算的层次结构中利用大量异构终端设备提供用户服务，这些设备可能产生恶意行为；另一方面，服务迁移过程中的数据完整性和真实性需要得到保障.区块链在这种复杂的工作环境和开放的服务架构中能起到较大作用.首先，区块链能够在边缘计算底层松散的设备网络中构建不可篡改的账本，提供设备身份和服务数据验证的依据.其次，设备能在智能合约的帮助下实现高度自治，为边缘计算提供设备可信互操作基础.Samaniego等[64]提出了一种基于区块链的虚拟物联网资源迁移架构，通过区块链共享资源数据从而保障安全性.Stanciu[65]结合软件定义网络（SDN）、雾计算和区块链技术提出分布式安全云架构，解决雾节点中SDN控制器流表策略的安全分发问题.Ziegler等[66]基于 Plasma 框架提出雾计算场景下的区块链可扩展应用方案，提升雾计算网关的安全性. ...

Blockchain based distributed control system for edge computing

2017

Integration of fog computing and blockchain technology using the plasma framework

2019

Blockchained on-device federated learning

2018

... 人工智能是一类智能代理的研究，使机器感知环境/信息，然后进行正确的行为决策，正确是指达成人类预定的某些目标.人工智能的关键在于算法，而大部分机器学习和深度学习算法建立于体积庞大的数据集和中心化的训练模型之上，该方式易受攻击或恶意操作使数据遭到篡改，其后果为模型的不可信与算力的浪费.此外，数据采集过程中无法确保下游设备的安全性，无法保证数据来源的真实性与完整性，其后果将在自动驾驶等场景中被放大.区块链不可篡改的特性可以实现感知和训练过程的可信.另外，去中心化和合约自治特性为人工智能训练工作的分解和下放奠定了基础，保障安全的基础上提高计算效率.Kim等[67]利用区块链验证联合学习框架下的分发模型的完整性，并根据计算成本提供相应的激励，优化整体学习效果.Bravo-Marquez 等[68]提出共识机制“学习证明”以减轻PoX类共识的计算浪费，构建公共可验证的学习模型和实验数据库. ...

Proof-of- learning:a blockchain consensus mechanism based on machine learning competitions

2019

基于命名数据网络的区块链信息传输机制

2018

基于命名数据网络的区块链信息传输机制

2018

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地址：北京市丰台区东铁匠营街道顺八条1号院B座“北阳晨光大厦”2层邮编：100079

电话：010-53878169、53859522、53878236 电子邮件：xuebao@ptpress.com.cn; txxb@bjxintong.com.cn

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比特币（BTC）挖矿详细图文教程-太平洋电脑网

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2018-07-11 17:31

出处：其他

作者：佚名

责任编辑：liukaiping

好吧，废话不多说了，其实比特币 - Bitcoin 出现时间已经很久了，不过对于新手来说，还是需要讲解一下的。关于比特币。FORECE 在好几年前就听说过了，不过当时就觉得这玩意不靠谱。不过看到CNBETA这几年来一直不时的有比特币的新闻出现。FORECE 决定没事玩玩先吧。比特币的简介比特币(英语：Bitcoin，简写：BTC，货币符号：?)，是一种用开源的P2P技术的软件而产生的电子货币。虚拟货币 “比特币”的概念最初由中本聪(Satoshi Nakamoto，可能化名)在2009年提出。现在比特币也指根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的整个P2P网络。在全球范围内，比特币可以通过多个线上的交易所和服务商进行兑换交易，也可以在线下找到兑换点，兑换为现钞或金币，但未有国家对此作出法律上的任何保障。比特币的价值那么现在的比特币的价值如何呢?我们可以通过 https://mtgox.com/ 来查看当前汇率，刚刚 Forece 查看了一下，一个 BTC 就可以兑换到 $117 美元。比特币的获取渠道那么我们如何获取比特币呢?最开始，比特币的获取方式就是通过CPU来进行“挖矿”。也就是说像挖金子一样，通过CPU计算，通过贡献我们的CPU计算量，我们就可以获得比特币，当你的CPU挖出了一个区块，你就获得了一定量的比特币。不过现在这种单干的方式越来越难了，因为比特币的量是固定的，知道比特币的用户越来越多，所以造成了比特币的矿越来越难挖。于是“矿池”这个东东就诞生了，网上的大牛们建立了一个网站，集合大家的计算能力一起挖矿，虽然你并没有挖到比特币，但是通过贡献计算量，你也可以获得少量的比特币。目前来说比特币的挖矿方式已经从 CPU 转为了 GPU，因为 GPU 的设计问题，GPU 更适用于比特币的计算方式。所以一般来说 GPU 的速度往往要比 CPU 的速度大十倍甚至几十倍。准备工作1. 显卡显卡最好是 AMD ATI 的显卡，N卡不成，速度没有A卡的效果好，当然等级越高越好，另外可以从这个网站看一下自己挖矿的速度。https://en.bitcoin.it/wiki/Mining_hardware_comparison2. 比特币钱包3. 挖矿软件比特币挖矿教程1. 首先安装一个比特币钱包，获得一个比特币的地址去 Bitcoin 官方网站，下载比特币钱包 Bitcoin-Qt ，适用于多个平台。当然你也可以下载到你安卓手机上，在 Google Play 中搜索 Bitcoin Wallet 就可以简单安装了。在各种比特币钱包中，找到你自己的钱包地址，如下图所示：比特币挖矿详细图文教程除了比特币的官方钱包外，我们还有其他各种钱包可供选择。各有优势。Bitcoin-Qt - 基于 C++/Qt 的 Bitcoin 比特币客户端图形化界面，支持 Linux/MacOSX/Windows，全功能。现在作为官方客户端使用，不过有个缺点，就是需要同步数据，超级慢啊，网上搜索了一下，大概需要7G的数据。所以就难怪网络上一堆人在那里叫：比特币钱包同步怎么这么慢啊?实在是没法快起来，数据包太大了。如果实在受不了，只想要一个钱包地址的话，那么不妨试试手机客户端或者以下其他几种客户端吧。下载地址： http://bitcoin.org/en/downloadMultiBit - 一个安全、轻量级、国际化的 Bitcoin 比特币钱包，支持 Windows、MacOS 和 Linux。MultiBit比特币客户端主要面向非技术用户，目标是为了让普通用户更快更方便的使用比特币。主要特征有“秒同步”(同步速度飞快)，客户端可以创建和管理多个钱包，另外每个钱包都可以创建无数个收款地址。唯一的一点不好，选项里面有一个0.001的交易手续费，且不能取消。这是不是意味着，每次付款都要付出至少0.001的手续费呢?小编使用的就是这个客户端，强烈推荐。网站： https://multibit.org/Armory - 是一个开放源代码的钱包客户端。它从一开始就设计用来给大量投资比特币的用户提供最高级别的安全性，同时仍然保持了高度的易用性和便利性。其易于使用和大量先进的功能，使它成为最流行的比特币客户端之一。Armory是基于 Python 的客户端，当前处在 Alpha 测试阶段，Beta 版本由多人资助。网站： https://bitcoinarmory.com/Electrum - 是一个轻量级的、易于使用的比特币客户端，它可以保护你的比特币，避免遭受到因为备份错误或者电脑故障而造成的损失。你的钱包可以从一个秘密的短语中恢复，你可以把这段密语写在纸上或者记在心里。它并不下载比特币的块链数据，所以当你启动客户端时，你会发现不需要等待(众所周知官方客户端启动超慢)。网址： http://electrum.org/2. 找一个矿池，注册一个账号我们就可以开始挖矿啦。如果你不知道都有哪些矿池的话，不妨先下载一个挖矿软件，这里 Forece 推荐的挖矿软件叫做 GUIMiner 然后打开 GUIMiner，通过查看服务器，我们就可以知道目前都有哪些流行的矿池了。比特币挖矿详细图文教程3. 注册完毕后，在网站中选择挖矿方式，然后我们就可以用 GUIMiner 开始挖矿了，在 GUIMiner 中填入刚刚注册的矿池账号信息，然后点击开始挖矿即可。至于挖矿方式，下方会有介绍。几种挖矿方式介绍1. Slush方式-Slush矿池基于积分制，较老的shares将比新的shares拥有更低的权重，以减少一轮中切换矿池的投机分子。2. Pay-Per-Share方式-该方式为立即为每一个share支付报酬。该支出来源于矿池现有的比特币资金，因此可以立即取现，而不用等待区块生成完毕或者确认。这样可以避免矿池运营者幕后操纵。这中方法减少了矿工的风险，但将风险转移给了矿池的运营者。运营者可以收取手续费来弥补这些风险可能造成的损失。3. Luke-Jr方式-该方式借用了其他方式的长处，如Slush方式一样，矿工需要提供工作证明来获得shares，如puddinpop方式一样，当区块生成时马上进行支付。但是不象之前的方式，针对一个区块的shares，会被再次利用于生成下一个区块。为了区分一下参与矿工的交易传输费用，只有当矿工的余额超过1BTC时才进行支付。如果没有达到1BTC，那么将在下一个区块生成时进行累计。如果矿工在一周内没有提供一个share，那么矿池会将剩下的余额进行支付，不管余额是多少。4. Triplemining方式-该方式是将一些中等大小矿池的计算力合并起来，然后将获得奖励的1%按照各个矿池计算力的比例分发给矿池运营者。5. P2Pool方式-P2Pool的挖矿节点工作在类似比特币区块链的一种shares链上。由于没有中心，所以也不会受到DoS攻击。和其他现有的矿池技术都不一样-每个节点工作的区块，都包括支付给前期shares的所有者以及该节点自己的比特币。99%的奖励(寻修网 http://www.seekxiu.com/ (注意：50BTC+交易费用)会平均分给矿工，另外0.5%会奖励给生成区块的人。6. Puddinpop方式-一种使用“元哈希”技术的方式，使用特定的puddinpop挖矿软件，现在没有矿池用这种方式。目前使用较多的方式为Pay-Per-Share，如 deepbit.net和btcguild.com 等均支持PPS，矿工使用起来也比较方便。当然除了 GUIMiner ，我们还有其他选择，比如 CGMiner 等等，不过 GUIMiner 是大家最常用的软件，对于新手来说比较方便。像CGMiner 就是纯代码版本的，需要手动如数一些参数才可以开始挖矿，对于新手来说麻烦一些。另外使用 GUIMiner 的时候，请先安装 AMD 的 SDK 软件，和更新一下驱动程序，目前来说 AMD-APP-SDK-v2.6 和 AMD 12.6 的显卡驱动比较稳定。请大家去官网查询下载。其他赚取比特币的方式现在很多网站还提供很多其他赚取比特币的方式，比如看广告，看视频等等，只要完成他们的任务，你就可以获得小部分比特币，这里 Forece 会稍作整理然后放出。每天只能免费获取一次的：http://dailybitcoins.org/http://boklund.nu/bunnyrun/http://bitcoiner.net/http://netlookup.se/free-bitcoins/http://cointicket.org/index.php以下几个站可以每天看广告获取BTC:http://www.bitvisitor.com/http://www.bitcoin4you.net/earnBit.phphttp://earnfreebitcoins.com/visit关于比特币提现很多人一拿到比特币就想提现，这里 Forece 推荐几个网站提现美元、外币Mt.GoxBTC-E提现人民币：BtcChina比特海FXBTC关于挖矿的速率计算大家可以来到这个网站，通过 GuiMiner 中提供的速率，然后来查询你通过挂机能获得的金额。http://www.alloscomp.com/bitcoin/calculator

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遭受重击的比特币何时迎来下一轮牛市?业内人士：或在未来2-3年

2023年01月17日 08:56

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　　在经历了动荡的2022年之后，加密货币投资者正试图弄清楚下一次比特币牛市可能在什么时候。在上周的一次会议上，加密货币业内人士对比特币在2023年的表现持谨慎态度。他们预计，由于对利率上升等宏观经济形势敏感，比特币价格将在一个区间内波动，2023年不太可能出现新一轮牛市。不过，他们对比特币在明年及之后的前景持乐观态度。

　　2022年，整个加密货币市场损失了约1.4万亿美元，在加息导致流动性不足的情况下，加密货币交易所FTX的破产更是雪上加霜，令整个行业都遭受冲击。比特币与其他风险资产一样在今年年初以来小幅上涨，业内人士表示，比特币不太可能重新测试其略低于6.9万美元的历史高点，但它可能已经见底。

　　风险投资家、加密行业资深人士Bill Tai表示：“我认为会有更多的负面影响，但我不认为会有很多。比特币有可能已经触底。”不过，他还表示，比特币在反弹之前可能会跌至1.2万美元。

　　CoinShares首席战略官Meltem Demirors表示，比特币可能会在1.5万美元至2万美元之间的低端以及2.5万美元至3万美元之间的高端进行区间交易。它表示，尽管因2022年市场崩溃而发生的很多“被迫抛售”现在已经结束，但并没有太多新资金进入比特币市场。她表示：“我不认为很有很多被迫抛售的情况，这是乐观的一面。但是，我再次认为比特币的上行空间相当有限，因为我们也没有看到很多新的资金流入。”

　　投资者也在密切关注宏观经济形势。比特币已被证明与股票等风险资产密切相关，尤其是与以科技股为主的纳斯达克相关。这些风险资产容易受到利率变化和其他宏观经济举措的影响。去年，美联储采取了激进的加息举措以抗击数十年来最严重的通胀，这对包括比特币在内的风险资产造成了巨大的冲击。

　　业内人士表示，宏观形势的变化可能会对比特币有所帮助。他们表示：“可能有一些我们没有意识到的催化剂，宏观形势和地缘政治局势相当不确定，通胀继续高企。我认为这是一件新事情，我们已经三四十年没有见过这种情况了。”“当人们在新的一年进行配置时，加密货币是否将适合他们的投资组合是不确定的。”

　　比特币下一轮牛市的时机

　　在会议中，几位业内人士谈到了比特币的历史周期，大约每四年发生一次。通常情况下，比特币会创下历史新高，然后出现大幅回调，在糟糕的一年之后将是温和复苏的一年。随之而来的将是比特币减半（指比特币挖矿奖励减少一半的事件，因此减少了市场上新比特币的供应）。比特币减半通常是牛市的前兆，而下一次减半预计将发生在2024年。

　　对冲基金SkyBridge Capital创始人Anthony Scaramucci称2023年是比特币的“复苏之年”，并预测比特币价格在两到三年内可能会达到5万至10万美元。

　　Bill Tai还表示，比特币牛市的开始“可能在一年之后”，并表示FTX破产的后续影响可能会持续六到九个月。

　　加密货币交易所Bitstamp的全球首席执行官Jean-Baptiste Graftieaux则认为，下一轮比特币牛市可能会在未来两年到来，原因是机构投资者的兴趣不断上升。

　　不过，Meltem Demirors警告称，2022年的事件“对加密货币行业和资产类别造成了巨大的声誉损害”，投资者需要一段时间才能恢复信心。

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责任编辑：张靖笛

文章关键词：

比特币牛市美元风险资产

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你觉得币圈下一次牛市是多久? - 知乎

你觉得币圈下一次牛市是多久? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册虚拟货币比特币 (Bitcoin)区块链(Blockchain)数字货币币圈你觉得币圈下一次牛市是多久?关注者1,289被浏览1,729,175关注问题写回答邀请回答好问题 71 条评论分享485 个回答默认排序哈希教授+buerhuabiquan 关注2023年8月预判2024一2025年牛市见顶时间和最高价位历史4次牛市时间规律告诉你：下一轮2024一2025牛市的时间顶点时间和价格，比特币共经历了3次产量减半和4次牛市，14年风雨兼程，比特币共经历了3次产量减半和4次牛市，下一次减半时间是2024年5月9号。第一次减半：2012—11—28第二次减半：2016—07—10第三次减半：2020—05—12第四次减半：2024—05—092013 年-2017 年 ❶ 从2013 高点到2017 高点：周线大约211 根柱，1477 天 ❷ 从2015 年底部到2018 年底部：周线大约205 根柱，1435 天。2017 年-2021 年❸ 从2017 年高点到2021 高点：周线大约204 根柱，1428 天。❹ 从2018 年底部到2022 年底部：周线大约205 根柱，1435 天。熊转牛时间跨度❺ 2015年底部到2017年顶部，周线大约152根柱，1064天❻ 2018年底部到2021年顶部，周线大约151根柱，1060天熊转牛时间涨幅2015年1月份最低点152.4刀至2017年12月最高点19892，周线大约152根柱，1064天，涨幅123倍左右2018年12月份最低点3122刀至2021年11月最高点69000，周线大约151根柱，1060天，涨幅20倍左右总结：你可以简单理解为牛市高点之间的时间跨度、熊市底部时间跨度还有熊市底部到牛市高点时间跨度雷同。每轮熊市的回撤幅度雷同第一轮牛市，最高 $32，回撤94%第二轮牛市，2013最高 $1163，回撤87%第三轮牛市，2017最高 $19892，回撤84%第四轮牛市，2022最高 $69000，回撤78%依次数据推算，我认为2022年11月最低点15479时间跨度1400天左右见顶时间在2025年10月—12月，而最高价前两轮牛市涨幅也是越来越小折中6一8倍左右也就是9一12万。（仅供参考不做投资建议）如果你喜欢我的观点，请点赞评论分享，我们一起穿越牛熊！！！发布于 2023-08-17 20:25赞同 10838 条评论分享收藏喜欢收起零下十三度公众号：零下十三度，官方交易所，大家请先咨询十三，避免被骗！关注下一轮牛市的驱动力是web3.0的发展，基于区块链技术的全新互联网。很多黑粉以为技术不成熟、去中心化不可能，甚至认为这是一个彻头彻尾的噱头。未来以来，我们却还不知道，不论成功与否，我们都应该躬身一试。这轮加息周期还将持续一年左右，保守估计，下轮牛市至少要到2024年以后了。美联储每一次加息周期，股市都会在短期内回调，而现在的币圈和标普500的相关性达到了99％。这轮加息预计会持续到2024年中，明显的标志就是通胀率降低到4%-5%左右、失业率8％左右。当然还有一个直观的标志就是比特币跌倒12000左右。以太坊将在9月中旬合并，以二哥在江湖中的地位，它的技术发展会成为这轮行情的领头羊。币圈每轮牛市爆发的导火索各不相同，但上涨结构基本一致：比特币率先领涨，以太坊随后主推将牛市推向高潮，开始全面牛市，最后是山寨币炒作把虚拟货币市值推向新的高点，最后牛市结束，熊市到来。这轮牛市的发展估计也基本是这个脉络;唯一的不同是以太坊可能会和比特币换个位置，最后由概念炒作收场。第①轮牛市最高点到熊市最低点，跌了14个月，回调幅度87.%第②轮牛市最高点到熊市最低点，跌了12个月，回调幅度84%第二轮下跌周期和幅度较第一次都有缩短，那么我们大胆预测，本次回调至最低点的周期可能会小于12个月，回调幅度可能小于84%左右。因此相关专业机构给出了预测，这轮熊市的最低点可能会在11个月后出现，结合标普500的走势分析，这轮熊市的最低点可能会出现在10月份左右，价格在15000左右。每一轮牛市，比特币减半是一个非常重要的影响因素，每次减半之后，都会有一个大牛市，而比特币的下一次减半时间为2024年5月，这是一个非常关键的时间点。恰好美联储加息周期极有可能在这个时间点结束，整个金融市场进入上涨周期。所以我们在币圈的布局最好在2024年5月之前完成。毫无疑问，行情在接下来的实践中还会经历漫长的振荡期，大量的散户会因为忍受不住寂寞而选择离开。机构会在这个时候慢慢建仓。所以，看到这篇文章的投资者，记住一定要在在明年5月完成在币圈的布局。当然每个人对未来预测都是基于已知条件的推测，中间可能会有各种行情的起起伏伏，但大趋势基本不会错。我们不妨把自己的格局放大一点，眼光放长远一些，忽略短期涨跌，努力在熊市播种，牛市收获。按照这个投资方法，在币圈想亏钱其实还真挺难的。很多人对币圈的未来始终报以怀疑的态度，未来巨大的不确定性，让他们天真的以为这里只适合投机，殊不知，这里赚钱的人其实都在投资。关注我，一起在熊市布局！双击屏幕，一夜暴富！编辑于 2022-09-07 14:56赞同 13232 条评论分享收藏喜欢

很多人都认为2024年是币圈牛市，为什么？牛市还有多久？下半年如何布局？ - 知乎

很多人都认为2024年是币圈牛市，为什么？牛市还有多久？下半年如何布局？ - 知乎切换模式写文章登录/注册很多人都认为2024年是币圈牛市，为什么？牛市还有多久？下半年如何布局？九爷说币现在时间是2023年9月21日，先说结论：24-25年的比特币牛市行情会和以往的任何一次牛市都不同。我从两个角度来谈谈我的看法：一是从历年比特减半的行情对未来有何指导意义二是历年美联储货币政策对比特币下轮行情最高点的可能影响。历年比特减半行情比特币减半行情每四年发生一次，具体时间并不确定，目前来看下次减半时间是在2024.05.09，距离现在还有319天。回顾一下过往几次减半周期。第一次减半发生在2012年11月，最低点在此前357天出现，最高点在此后371天出现，总历时735天，从减半开始计算最高涨幅达104倍。第二次减半发生在2016年7月，最低点在此前546天出现，最高点在此后518天出现，总历时1071天，从减半开始计算最高涨幅达40倍。第三次减半发生在2020年5月，最低点在此前518天出现，最高点在此后546天出现，总历时1071天，从减半开始计算最高涨幅达7.5倍。可以看到相似之处有：每次减半前似乎总是会出现最低点，而且都是在1-1.5年间出现，减半后的高点在1-1.5年期间出现；减半前基本都有二次探底甚至多次探底的机会，探底间隔时间不等；减半前基本都有小牛行情，涨幅从一开始的6倍到4倍，再到3.5倍；一旦减半开始，都没有再次进行二次探底的机会，都是一路扶摇直上。也有一些不同之处：并不是每个减半周期的顶部都有双重顶；随着体量越来越大，每次减半后的涨幅越来越低，从一开始的100倍到最近的7.5倍；每一次上涨的斜率都是越来越低的（63°-48°-31°），整体貌似往圆弧顶的态势出发。历史往往不会简单重复，如果历史真按照这样简单的韵脚无脑复现，我们目前可以做什么呢？首先，根据过往历史，可以做出如下猜想：15000附近为本次减半周期前的最低点，如果未来有新低，也只会是在此附近，可能是在18000附近（即假设15000作为底部，探底行为发生在底部区域的颈线附近）；每次减半周期前大概率会有一波小牛，目前我们似乎在经历这样的行情，如果按照小牛行情底部到顶部涨幅不超过3.4倍来看，这次如果是2-2.5倍附近，那么此次小牛顶部会在30000-37500之间；每次减半周期的上涨斜率不断下降，如果按照历史递减大概16°的情况，那么下次最高点价格应在65000附近，最高不会超过上次上涨的最高点，整体周期涨幅自2024年5月到2025年3月附近起算在1.5倍左右；如果将此次上涨斜率定为15°，那么可以参考减半前的小牛顶顶部最高价格大约在31500-33000之间。所以如果历史真的按照简单的韵脚重复，针对操作来讲，有以下结论：目前的价格距离预测减半行情前的小牛顶部不远；如果15000踏空了比特，大概率会有再次买入的机会；面对下一次减半行情，如果标的的选择是比特，涨幅的想象力不会太高，可能在前高附近；二次探底的行为可能会发生在明年第一季度，也就是俄罗斯大选的时候；此文以一个刻舟求剑的角度展开，但相较于之前，当前的宏观背景已有了很大的不同。比特因美国次贷危机而诞生，此后美国不断印钞，开启了美股长达十几年的大牛市，标普500自2009年低点至今也有6.5倍涨幅，相较于之前，目前仍有很多的不确定性：宏观经济并不明朗，短期中国降准降息的潜在影响还未显现；国际形式风云突变，俄乌战争仍在继续；美加息仍未停止，虽现在暂停加息了，但预计今年还有2次加息；美房地产能否平稳着陆仍然未知，银行危机仍在；随着币圈体量越来越大，每轮涨幅越来越小；2020年机构进场以后，和纳指的相关性越来越高，甚至有人将比特当作美股的一支科技股来看，当把比特放在美股的大周期来看，即便是2020年大放水，涨幅也似乎并不高；未来的事情难以预估，历史下的我们总是以一种摸石头过河的心态往前走，回顾过往周期，币圈的牛市始终离不开政策+流动性+叙事这三个要素，目前并不满足这三个要素中的任何一个。对此，对于想靠币圈实现阶级跃迁的人来说，更要具备丰富的知识体系，以长远的目光应对行情。刻舟求剑并不可取，活得久才是硬道理。本文仅从减半周期这个维度进行展开，针对链上数据、每轮叙事及山寨表现等角度，未来有机会会继续发掘，即便是刻舟求剑，但总有一些相似的影响因素会值得参考，炒新不炒旧，这个市场相较于大多数市场，仍有巨大的想象空间。面对下轮行情，根据过往经验，我们能够参考的并不多。从时间来说，一是互联网泡沫破裂后从降息开始到低点出现，总共20个月左右，二是次贷危机后的18个月左右。若明年发生极端黑天鹅事件，美联储开始紧急降息了，做反弹行情是完全可以的，毕竟有减半叙事，但是否意味着反转，或许还得斟酌斟酌。假设明年2月发生黑天鹅，砸到18000附近反弹，那么大底大概率会在25年的第四季度，彼时的价格可能会比15000更低，但这并不意味着可以长拿，因为所处的大周期不同，所以不能一概而论，但你要拿10-20年，大概率是没问题的，因为普通人来说，难度最大的是时间成本。选时，选股，配置是投资的基本顺序，能不能赚到钱关键是靠信仰，而不是研究。这个信仰包括选股的信仰，更包括选时的信仰。人生发财靠康波，拉长视角并不是要我们以一种刻舟求剑的视角去虚度年华，而是保持一种审慎的态度，知其然更知其所以然，以一种更广的视角去观察自己的位置，理解自己的行为。在加密行业你想抓住下一波牛市机会你得有一个优质圈子，大家就能抱团取暖，保持洞察力。如果只是你一个人，四顾茫然，发现一个人都没有，想在这个行业里面坚持下来其实是很难的。想抱团取暖，或者有疑惑的，关注公粽耗：九爷说币感谢阅读，我们下期再见！发布于 2023-09-21 19:37・IP 属地广西比特币 (Bitcoin)区块链(Blockchain)以太坊赞同1 条评论分享喜欢收藏申请

遭受重击的比特币何时迎来下一轮牛市？业内人士：或在未来2-3年_腾讯新闻

遭受重击的比特币何时迎来下一轮牛市？业内人士：或在未来2-3年

在经历了动荡的2022年之后，加密货币投资者正试图弄清楚下一次比特币牛市可能在什么时候。智通财经APP获悉，在上周的一次会议上，加密货币业内人士对比特币在2023年的表现持谨慎态度。他们预计，由于对利率上升等宏观经济形势敏感，比特币价格将在一个区间内波动，2023年不太可能出现新一轮牛市。不过，他们对比特币在明年及之后的前景持乐观态度。

比特币下一轮牛市的时机

在会议中，几位业内人士谈到了比特币的历史周期，大约每四年发生一次。通常情况下，比特币会创下历史新高，然后出现大幅回调，在糟糕的一年之后将是温和复苏的一年。随之而来的将是比特币减半(指比特币挖矿奖励减少一半的事件,因此减少了市场上新比特币的供应)。比特币减半通常是牛市的前兆，而下一次减半预计将发生在2024年。

对冲基金SkyBridge Capital创始人Anthony Scaramucci称2023年是比特币的“复苏之年”，并预测比特币价格在两到三年内可能会达到5万至10万美元。

Bill Tai还表示，比特币牛市的开始“可能在一年之后”，并表示FTX破产的后续影响可能会持续六到九个月。

加密货币交易所Bitstamp的全球首席执行官Jean-Baptiste Graftieaux则认为，下一轮比特币牛市可能会在未来两年到来，原因是机构投资者的兴趣不断上升。

不过，Meltem Demirors警告称，2022年的事件“对加密货币行业和资产类别造成了巨大的声誉损害”，投资者需要一段时间才能恢复信心。

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2024年比特币减半周期你需要知道的一切 - 知乎

2024年比特币减半周期你需要知道的一切 - 知乎首发于周期切换模式写文章登录/注册2024年比特币减半周期你需要知道的一切哈希教授+buerhuabiquan本篇内容将讲述比特币 3 次波澜壮阔的牛市周期是如何走的，比特币每次减半前后的回调是不是空穴来风？大牛市之前必然有最后一跌？下一轮比特币的高点在哪里？了解更多加密货币周期的历史规律和市场的走势，帮助你在迎接下一次牛市前跑在市场前面首先本篇文章的结论1、2024 年比特币减半事件将拉开下一轮大牛市的序幕 2、比特币减半后的一年多虽然是牛市但也不是一帆风顺，三轮牛市中间都经历了几次40%+的跌幅 3、减半前后的两个月最容易发生暴跌幅度10～60%不等 4、2012年减半前2个月（跌幅10%），2016年减半后两个月（跌幅40%），2020年减半前2个月（跌幅63%） 5、下一轮比特币的高点将会在 12 万美元左右加密数字货币已经经历了 3 次波澜壮阔的牛熊周期，上一轮牛市比特币在 2021 年突破 1 万亿美元，跻身万亿美元市值俱乐部。在全球市值资产第6位，仅次于谷歌超越腾讯、阿里、Facebook等巨头，比特币市值已达黄金的10%，白银的69%。在经历过2022的至暗时刻后，2023年新一轮牛熊周期中，比特币以123%涨幅领先于全球的大类资产。比特币减半周期的历史价格比特币的减半周期一直是加密货币市场的一项备受瞩目的事件，是推动比特币进入新一轮牛市的重要催化剂，而其历史价格走势更是为投资者提供了一幅波澜壮阔的图景。让我们一同回顾比特币减半周期的历史，深入挖掘其中的价格规律与市场特征。前三次减半都迎来了 BTC 价格的大幅上涨，具体情况见下图2024 年的减半已经进入倒计时阶段，宏观周期正处于转向阶段，明年准备开启下一轮的放水和货币宽松。无数项目方也在准备新的叙事迎接新一轮减半周期，尤其是比特币生态可能会把17年ETH上的1CO再玩一遍。传统金融机构贝莱德等也在准备比特币现货ETF，在诸多合力的推动下，历史终将重演，新一轮牛市的开启指日可待。下面我们来客观回顾一下 BTC 历史上的三次减半周期市场情况。第一次减半:2012.11.28新叙事：比特币专业矿机的诞生以及应用 / 支付场景的快速拓展/ 价格走势：2011 年6月开始经历了Mt. Gox等多起大额 BTC 被盗事件，BTC 价格下跌幅达到 90%+，最低价2USD，2012年初开始进入上涨趋势。减半前2个月：（2016年10月）出现较大跌幅约为10%。减半后半年：2013年5月～6月，连跌了两个月相比较于4月的高点，下跌约66%（从259U跌至86U），距离在2013年12月，比特币价格达到本轮新的历史高点，在减半后上涨约100倍牛市结束事件：人民银行等五部委发布关于防范比特币风险的通知、2014年2月门头沟申请破产。第二次减半:2016.7.10新叙事：以太坊智能合约诞生的ICO牛市价格走势：2015年开始BTC 开始上涨一直涨到2016年6月，从 152U 涨到 779U， 5 倍的涨幅。减半后开始了两个月（2016年7～8月）的下跌，最低465U回调幅度40%。之后再次上涨直到发生著名的94事件(中国禁止ICO)，九月最高点的回调幅度也是40%，因为有前一轮的经验，当所有人都觉得这轮牛市因为政策提前结束了牛市的时候，交易所纷纷出海，ICO继续狂热，比特币也伴随CME和CBOE要上比特币期货合约再次上涨直到17年12月 17 日到达最高点19927U。牛市结束事件：在2017年12月芝加哥商品交易所（CME）和芝加哥期权交易所（CBOE）推出了比特币期货合约第三次减半:2020.5.12新叙事：DeFi、NFT、GameFi、灰度价格走势：从2019年开始比特币吸引了传统行业巨头的目光，富达、JP 摩根、facebook 等陆续加入，BTC 从 3000-4000U 一直上涨到Facebook听证会前的14000U，接近5倍。减半前的两个月发生了著名的「312」事件，比特币两日累计跌幅超过 50%，币价重回 4000U 以下。减半后一个月，从高点回调约15%，然后开始了比特币有史以来最长的连涨周期。直到4月Coinbase上市和519事件（中国严厉打击比特币交易），期间比特币最大回调幅度56%，又是当所有人都觉得这轮牛市已经结束的时候，随着NFT、GameFi等叙事大量新人涌入，直接2021年12月到达最高点69000U。牛市结束事件：比特币期货ETF上市交易、纳斯达克指数到达高点后开始下跌、FTX、LUNA暴雷 2024年4月第四次减半即将到来（2024年04月23日），整个比特币社区都在密切关注着比特币 ETF 的申请审批进展比特币生态诞生的新玩法。随着美联储加息接近尾声，以及比特币现货ETF的通过将会吸引千亿级别的资金进场。2024-2025年我们一同见证比特币现货ETF通过的历史进程和下一轮波澜壮阔的牛市。发布于 2023-11-26 00:05・IP 属地广东比特币 (Bitcoin)币圈区块链赞同 232 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录周期穿

数据解读 BTC 走势：我们已经进入新一轮牛市周期_腾讯新闻

数据解读 BTC 走势：我们已经进入新一轮牛市周期

作者：Darko Bosnjak, Momir Amidzic from IOSG Ventures

—— 了解过去周期的特点可以为评估当前市场提供宝贵的背景资料。

TL;DR

IOSG 研究表明，我们目前处于第六个加密货币牛市周期中，且已经持续了一年多时间。

与之前的周期相比，当前的比特币牛市周期异常平稳，但如果参考历史模式，在达到本周期顶峰之前，IOSG 预期还有至少10次回调修正（超过-5%）。

在比特币减半事件发生之前和之后的一段时间内，比特币的价格往往会出现明显的上涨。

IOSG：尽管比特币减半事件与市场周期的变化同时发生，但它们可能并非市场变化的直接原因，而是与更广泛的全球经济趋势相一致。

研究动机

为了更好地理解和应对当前的市场状况，我们需要研究历史上市场周期的形成和发展，以及影响这些周期的各种因素。

关于周期性

一般来说，周期有四个不同的阶段或时期，描述了市场参与者的行为：积累期（吸引筹码）、标记上升期、分配期（派发筹码）和标记下降期。

在初始阶段，积累期标志着下跌趋势的结束。普遍的情绪是不信任和不确定，市场参与者谨慎地导航在一个低价格波动的环境中。

过渡到上升期，牛市成为主角。投资者情绪乐观且积极，市场走出上升趋势的价格k线。

在市场周期的的分配阶段，情绪叙事开始发生变化，市场情绪开始被过度自信和贪婪所主导。

自诞生以来，BTC 平均每年上涨超过2倍，然而，如果我们用更宏观的视角，我们可以识别出明显的周期。

来源：IOSG Ventures

迄今为止，我们已经经历了五个（如果算上当前周期则为六个）牛市周期（绿色区域）和五个熊市周期（蓝色区域）。

探索历史和当下的平行表现

基础数据统计

在下面的表格中，我们展示了每个历史牛市和熊市周期的统计数据。

来源：IOSG Ventures

牛市倒计时

当前的牛市周期持续一年左右。下面我们将在类似的时间窗口内，将比特币在本轮周期与前几个周期的回报率进行对比。

来源：IOSG Ventures

对于当前的牛市周期，比特币价格从底部起算增长了2.6倍，时间上大致处于中等持续时间牛市周期的中间。

来源：IOSG Ventures

那时，在2015-2017年牛市周期的第二次50/200天 MA 交叉后，BTC 的结果如下：

90天后 - 回报率为1.27倍

180天后 - 回报率为1.43倍

365天后 - 回报率为2.26倍

来源：IOSG Ventures

平均而言，在牛市交叉事件之后，预期的比特币（BTC）回报率如下：

90天后：1.1倍

180天后：1.33倍

365天后：2.5倍

崎岖前路

据 IOSG 观察，出本轮牛市周期所表现出的平滑程度超过了比特币历史上的任何一轮周期。

来源：IOSG Ventures

BTC减半的影响

比特币减半是网络内的预设事件，大约每四年发生一次，特别是当 210,000 个区块被挖出时。在减半期间，新 BTC 的生成速度会减半。

这对比特币矿工有显著影响，因为他们的挖矿奖励也会减半。因此，挖矿的竞争变得更加激烈，促使矿工寻求成本效益更高的能源来维持他们的运营。

此外，减半还大大减少了新比特币流入市场的数量，这使得许多市场参与者认为减半是一种行情看涨催化剂。

这些统计数据凸显了随着时间的推移，新的比特币发行量不断减少，强调了加密货币的稀缺性和长期升值潜力。

来源：IOSG Ventures

下一次减半预计将于 2024 年 4 月左右在 840,000 区块发生。挖矿奖励将降至 3.125 BTC。

这些周期清晰可见，似乎与减半事件有关，从下图中可以清楚地看到减半事件后 BTC 价格的变化：

来源：IOSG Ventures

从百分比上看，随着 BTC 成为一种更加成熟的资产，减半的影响逐渐减小。在上一次减半事件后，价格在减半一年后上涨了 6 倍多。

来源：IOSG Ventures

减半前时期的分析

来源：IOSG Ventures

宏观和加密货币牛市周期重叠分析

在确定减半事件对加密货币市场周期性的影响之前，我们应该尝试分离全球宏观周期对加密货币的影响。

来源：IOSG Ventures

加密货币交易者可能会密切关注宏观环境，利率、油价（能源成本）和正在进行的地缘政治战争的结果将对整个宏观周期产生重大影响。

结论

虽然这一分析表明，加密货币投资的热情有望进一步增长，积极的势头将继续保持，但我们也需要谨慎对待。

币圈2025年牛市会到来吗？分析一下牛市时间节点 - 知乎

币圈2025年牛市会到来吗？分析一下牛市时间节点 - 知乎切换模式写文章登录/注册币圈2025年牛市会到来吗？分析一下牛市时间节点小王说区块比特币每四年减半，犹如一位严格的指挥家，精准地操控着加密货币市场的荣枯周期。时光荏苒，下一次盛大的减半大幕将在区块840,000的比特币减半时拉开，这一刻，距离我们还有短短的300天左右。当2024年比特币减半的钟声如期而至，挖Kuang区块奖励将从6.25枚比特币羞涩地减少到3.125枚比特币，犹如秋天的落叶，黯然失色。我们可以预见，下一次比特币减半将在2024年4月27日星期六下午05:03:39，这个世界标准时间，准时上演。而具体的时间，可能会因为挖Kuang难度的微妙变化而产生1到2天的摇摆。这不仅仅是一个时间的预言，更是加密货币世界的一次重大变革。在这场盛大的减半狂欢中，我们期待看到更多精彩的瞬间，期待着新的机遇与挑战的来临。2012年11月12日减半，历时92天到达行情最高点。2016年7月9日减半，历时180天到达行情最高点。2020年5月11日减半，历时204天到达行情最高点。预测：2024 年4月27日减半，历时240天到达行情最高点。将于2024年12月27日左右来到行情的峰值。可以看出，随着时间的推移，每次减半后行情达到最高点的时间都在逐渐延长。这个趋势背后的原理非常简单，那就是市场对于增加的资金需求呈指数级增长。就像2023年这波小行情一样，它是未来大牛市的缩影。因此，对于今年行情的走势，它对于预测未来大牛市的走向具有重要的参考价值。首先，牛市启动，比特币先飞，跌得惨的主流币先翻个倍。其次，比特币表演一段时间后，以太坊开启一路狂飙。再次，比特币横盘，山寨跟随以太坊演疯魔症。接着，土狗乱飞，加密市场疲软。再接着，NFT牛市，庞氏链游牛市。最后，崩盘，山寨归零，熊市轮回。如今币圈所有投资者都认为，加密货币市场在2025年是牛市前景。还有群友们也这么觉得，当所有人都认为2025年是牛市的时刻，牛市或许就不再光临。我们无需过多揣测牛市的准确时机，只需坚信它必然会归来。这就像是四年一度的币圈盛宴，下一次的精彩，我们或许无法准确预见。但是我们知道，这个约定不会改变，牛市的归来也只是时间的问题。加密货币市场，已经持续了一年的熊市，比特币从69000美金跌到15000多，更多山寨跌幅超过90%以上，从一月一号开始反弹，比特币时至今日已涨至31000美元左右，上涨近100%，更多山寨群魔乱舞疯狂上涨。这是一个野蛮的疯狂的不受监管的市场，创新与欺骗同时存在，价值与泡沫共飞，资本流向有故事有未来有回报的地方，数字货币区块链，比特币以太坊肯定是有未来有价值的应用，绝不是郁金香式泡沫。根据多年比特币趋势规律结合美元流动性周期研判下行情，比特币每四年产量减半配合美元宽松，刚好四年牛熊更替，12年，16年，20年，24年减半，减半前后启动，13年，17年，21年，25年都是牛市终结年份，上两轮起涨点，高度契合美元降息量化宽松，20年疫情后美元量化宽松，数字货币开始疯狂牛市。14年，18年，22年，26年，都是大熊市，牛熊反转时间点高度契合美元开始加息和缩表周期，所以说水涨船高，价格是由资本推动，流动性泛滥才有疯狂牛。在熊市的肥沃土壤中播下种子，接下来我们需要做的就是耐心等待。只要这颗种子选得精良，那么收获只是时间的问题。然而，牛市往往容易产生一种幻觉，让人误以为在币圈捡钱是轻而易举的事然。而事实并非如此，那些在牛市中获利的人，往往是在熊市时期就已播下了成功的种子。而牛市，其实只是丰收的季节，并不适合再度播种。遗憾的是，很多人并未明白这个道理，因此在牛市亏损也就成了常态。我预计还需要大约一年左右的时间新的一轮牛市才会再次到来。现在的熊市后半段，无论暴涨暴跌，都只是昙花一现的短暂景象币圈，就像一个彻彻底底的投机场所，我们需要小心的把握和理性的操作，千万不要用投资思维来涉足这个领域，否则可能会遭受惨重的损失。因为99%的数字货币最终都会走向归零的命运。加密货币市场是个吃人的市场，也是个创造神话的市场。是投机者的天堂，也是赌徒的地狱。7*24小时的交易时间让人沉迷，100倍的杠杆更是让人疯狂。币圈一天，人间一年，一念成功，一念失败。再从另外一个角度看，每波熊市比特币能跌多深。2015年熊市，高点到低点下跌6.5倍；2018年熊市，高点到低点下跌5.9倍；两次熊市下跌都是6倍的样子，如果2022这波熊市还是一样，那么从高点67000 美元，下跌6倍，底部应该是在10000美元左右。这轮熊市和前两轮熊市有明显不同，感觉就是没跌透。因为全球有萨尔瓦多，中非，多米尼克，等国家队的介入，还有美股上市公司微策略，港股上市公司美图的介入，在比特币熊市下跌时，一路买买买，抬高了比特币的低部价格。如今有2023年 6 月 20 日由城堡证券、富达投资和嘉信理财等美国超级国家队领投、并由华尔街大机构参投的 EDX Markets 中心化交易所正式启动。还有2023年6月22日全球最大资产管理公司贝莱德申请推出比特币现货ETF。贝莱德入场和EDX中心化交易所的启动，都是美国大机构进入币圈所做的前期工作。整个加密货币市场本质上是一个由增量资金推动上涨的市场，美国大机构只需用其2%的资金入市，比特币价格立马飞涨，加密货币市场牛熊市四年一轮回的规律立马就会打破，比持币月线年线周期也就完全没有了参考价值。不过美国大机构也不会随意介入，突然改变牛熊周期。大机构的资金量大，进出市场都比较缓慢，进入市场必定有个合规问题，还有个前期的准备工作。进入市场后必然会存在一个底部区域，此时有投资者会埋伏于此，等待时机。一旦时机成熟，他们便开始拉高币价，吸引跟风盘，然后进行砸盘动作。只有经过砸盘的过程，大机构才能在底部获取足够的筹码，为新的一轮机构牛市的到来奠定基础。就像大海的潮起潮落，市场也有其涨跌轮回。在这个过程中，投资者们需要保持清醒的头脑和敏锐的洞察力，以便在合适的时间做出正确的决策。今天的文章到这里就结束了，大家觉得写的不错的，可以点波关注和在看~在加密行业你想抓住下一波牛市机会你得有一个优质圈子，大家就能抱团取暖，保持洞察力。想抱团取暖，或者有疑惑的，欢迎加入我们——公众号：阿峰的区块笔记、勇敢的小超梦感谢阅读，喜欢的朋友可以点个赞关注哦，我们下期再见！大家有什么问题，欢迎私信我！抱团取暖：打铁还需自身硬，抱团取暖度过熊市，牛市一起笑哈哈！发布于 2023-10-16 11:13・IP 属地浙江币圈比特币 (Bitcoin)区块链(Blockchain)赞同1 条评论分享喜欢收藏申请

加密货币牛市启动，2024年比特币看涨到10万美元，现已重回4万美元_腾讯新闻

加密货币牛市启动，2024年比特币看涨到10万美元，现已重回4万美元

比特币标志图案 | Getty Images

进入12月，全球加密货币行业的高管们呼吁新一轮牛市的开始，越来越多的人猜测比特币在2024年将创下10万美元以上的历史新高。

今年至今，比特币已上涨逾120%，许多人对比特币的飙升将持续到2024年持乐观态度。

“感觉2023年是为即将到来的牛市做准备的一年，目前市场对2024年和25年的前景非常乐观。“Ledger首席执行官帕斯卡尔·戈蒂耶（Pascal Gauthier）上周在接受采访时表示。

这种数字货币上一次创下近69000美元的纪录高点是在2021年11月。

从那时起，密码行业受到了一系列问题的打击，从硬币和项目的崩溃到破产和刑事审判。曾是全球最大交易所之一的FTX倒闭，其创始人萨姆·班克曼-弗里德被判犯有7项刑事欺诈罪，面临100多年监禁。

与此同时，作为与美国司法部达成的43亿美元和解协议的一部分，Binance首席执行官赵长鹏承认了刑事指控，并辞去了首席执行长一职。

许多业内人士认为，这两起案件的结束为困扰密码市场的问题画上了句号。

今年至今，比特币已上涨逾120% | Getty Images

LightSpark首席执行官大卫·马库斯（David Marcus）上周在接受采访时表示：“我认为，一旦你摆脱了投机阶段，我认为我们几乎已经完成了这一阶段，可能还没有完全完成，然后你就可以让真正的建筑商专注于技术和世界上可以解决的问题，而不仅仅是有一个巨大的数字赌场供人们交易。”

马库斯是Facebook失败的Diem Stablecoin项目的前负责人，现在他正在研究技术，以改善比特币作为支付网络的地位。

现在这些问题已经不复存在，投资者关注的是该行业认为是积极的事态发展。首先，人们越来越兴奋地认为，比特币交易所交易基金(ETF)可能很快就会获批。这可能会带来更大的传统投资者，他们以前不想接触加密货币。

“我认为ETF的真正意思是比特币正在成为主流，而这正是人们所期待的，”戈蒂耶说。

第二个进展是比特币减半，每四年一次，计划于2024年5月进行。减半是指矿工--即支持比特币网络的实体--看到自己工作的回报减少了一半。这对比特币的供应保持了上限--比特币永远只有2100万枚--而且往往是新一轮涨势背后的一个因素。

“许多市场参与者预计，减半后会出现一段时间的牛市，但考虑到ETF的消息，我们很可能在此之前出现牛市，让大多数投资者观望。这可能导致价格大幅上涨，“加密货币交易所CoinDCX负责国际市场的副总裁维贾伊·艾亚尔（Vijay Ayyar）说。

已经出现了一些关于比特币可能在2024年上涨的大胆呼声。这始于渣打银行(Standard Chartered)上周重申了4月份的定价预测，即到2024年底，比特币将达到10万美元。该行表示，这将受到众多ETF批准的推动。

根据CoinDesk的数据，这将意味着从上周五（12月1日）收盘时的约38413美元的价格上涨约160%。

Matrixport自称是一家加密金融服务公司，该公司上周发布了一份报告，预计比特币将在2024年4月达到63140美元，到明年年底达到12.5万美元。

“根据我们的通胀模型，宏观环境预计仍将是Crypto的强劲顺风。预计通胀将再次下降，促使美联储可能启动降息。“Matrixport在其报告中表示。“再加上地缘政治的逆流，这种健康的货币支持应该会在2024年将比特币推向新高。”

比特币价格本周重回4万美元

许多分析人士认为，宽松的货币政策有利于比特币，后者被视为一种高风险资产。与此同时，一些人认为比特币是一种“避风港”资产，可以在地缘政治冲突时期投入大量资金。

当被问及比特币是否会在2024年达到10万美元时，戈蒂埃说“可能”，但拒绝给出价格预测。“我们看到的是强劲的基本面，”他说。

艾亚尔说，比特币的价格在3.8万美元的“关键水平”下方“盘整”，这对比特币来说是利多的。他表示，一旦突破这一水平，比特币下一步可能会反弹至4.5万美元至4.8万美元之间。

然而，他警告称，如果该产品再次被监管机构拒绝，这轮涨势可能会失败。这轮涨势在很大程度上建立在对ETF获批的预期之上。他表示：“全面拒绝ETF可能也会对这轮涨势造成严重破坏，因此肯定需要注意一些事情。”

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