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比特幣是什麼?合法嗎?一文了解BTC的全部信息
比特幣是一種去中心化的數字資產。它是一種新型資產，加入了現金、黃金和房地產等傳統資產的行列。
目錄：
什麼是比特幣?
提起比特幣，許多人都覺得既玄乎又難懂，還可能覺得像騙局，看到比特幣暴漲暴跌，許多人因此暴富暴貧，又驚疑不已。那麼比特幣到底是個什麼玩意呢?我現在從一個小白的角度出發，用盡量通俗簡潔的語言來解釋一下。
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2008年11月1日，一個真實身份至今未知的神秘人化名中本聰(Satoshi Nakamoto)，發表了一篇論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》(也稱比特幣白皮書)，陳述了他顛覆性的設想。中本聰開發出了比特幣系統的程序代碼並開源共享，2009年1月3日，比特幣第一個區塊由中本聰挖出，而後一直綿延至今。
比特幣價格從10000個幣買2個披薩(2010年5月22日)，漲到1個幣10000美元(2020年2月10日)，憑空製造出上千億美元的市值，形成了一個遍布全球卻沒有管理中心的社區，自發運行11年並不斷壯大，堪稱世界奇跡。比特幣裏涉及的加密技術、分布式賬本、智能合約、共識機製、防偽防篡改、去中心化等技術和思想，被統稱為區塊鏈技術，在金融、物聯網、保險、公益等領域有著相當大的應用前景。中本聰本人，則事了拂衣去，深藏身與名，再也找不著了。
正如白皮書《比特幣：一種點對點的電子現金系統》所示，比特幣並不是紙幣或者金幣銀幣那樣獨立的個體，它是一套電子現金系統，與支付寶有一定類似之處，比特幣存在於網絡上，可以不經過任何中心機構就完成全球轉賬。比特幣也不是一個一個使用的，最小的單位是“聰”，一個比特幣等於一億聰。比特幣的發行、支付、驗證，完全是自成一系的，與法幣並無聯系。比特幣是一種總量有限，無國界，無發行中心，無管理中心，遍布全球，自由流通的全新貨幣，更確切地說，比特幣是一套在全世界運行的程序，是許多份遍布全球但又完全一致的賬本，是一個價值傳輸網絡，它對貨幣、金融、互聯網乃至人類組織形式的影響，都是顛覆性的。
有史以來第一次，貨幣不再由少數人掌控的權力機構操縱發行;有史以來第一次，人民可以用一串符號或單詞來保存財富，抵禦通脹，走遍世界都可以使用;有史以來第一次，價值可以在全世界自由流通，全球人民的經濟聯系，從來沒有如此緊密過;有史以來第一次，全世界有了一種公正客觀的超主權自由貨幣;有史以來第一次，人類做到了在無中心管理狀態下行動的統一;有史以來第一次，法治真正代替了人治;有史以來第一次，人人平等真正實現了，就算是最高統治者，也必須嚴格遵守規則，服從人民的共識。
此物一出天下反，一個嶄新的世界出現在我們面前。
比特幣的運作與發行
比特幣是一個價值傳輸網絡，參與比特幣系統運作的人(包括用戶)，就是網絡中一個個節點，節點彼此等權，沒有中心，相互之間連接完全自由，各自保存著完全一致的比特幣賬本，運行著遵循相同規則的比特幣程序。任何人都可以加入比特幣網絡，新加入比特幣網絡的節點，都可以向原有節點要一份比特幣賬本。
比特幣是一種全新型態的支付系統，憑藉網際網路與電腦運算能力，進而達到不需要中間人，例如銀行或是信用卡公司，就可以透過互聯網實現點對點的支付。比特幣透過區塊鏈，達到去中心化的特性，確保其流通的安全性。
用比特幣付款，需要向比特幣網絡廣播付款信息(這裏的“廣播”意思是向比特幣網絡中多個節點發送付款信息)，收到信息的節點驗證信息後會繼續廣播，一傳十，十傳百，轉瞬間付款信息就會傳遍全網，然後由某一記賬者記入區塊鏈賬本中。
那麼，為什麼就有人來記比特幣的賬呢?既然誰都可以記賬，那又以誰的賬為準呢?怎麼確保賬本的真實性呢?比特幣又是怎麼發行出來的呢?
首先，按照比特幣的規則，記賬是有獎勵的。一部分獎勵是賬單裏用戶出的手續費，手續費以比特幣支付，這個手續費由用戶自己定，可高可低，給得高，記賬者就傾向於先記這筆手續費高的賬。另一部分獎勵則是區塊獎勵，打包一個區塊，就獲得一定的區塊獎勵。按照比特幣的規則，區塊獎勵起初為50個比特幣，每出210000個區塊後，獎勵減半，差不多每4年減半一次。區塊獎勵一方面調動了大家去記賬，另一方面也完成了比特幣的發行。按照上述規則，我們可以通過這個式子計算比特幣的總量，就是210000×50×(1+1/2+1/4+……)，總共2100萬個。區塊獎勵和手續費是記賬者按照比特幣的規則自己記給自己的。
有了獎勵，而且獎勵頗豐，大家當然搶著去記賬。為確定以誰的賬本為準，比特幣有個最長鏈原則，誰的區塊鏈賬本最長，就以誰的賬本為準。製造區塊需要進行大量計算，最長鏈實際就是凝聚著最大工作量的鏈。最長鏈也是最新的賬本，記錄著最多的賬單。
記賬者把賬單收集起來(記賬者會先驗證賬單真偽，還會驗證付款者有無足夠的幣進行支付)，打包成一個區塊。區塊由區塊頭和區塊體組成，區塊頭裏有個記賬者自定的隨機數，有個難度目標，還有些別的信息。記賬者換上不同的隨機數，對區塊頭進行哈希運算，得到區塊頭的哈希值，算出的一個個哈希值就像生成了一個個隨機數一樣，大小毫無規律，誰先試出小於難度目標的哈希值，他就將該哈希值對應的區塊加在區塊鏈上，廣播給別人，這時候他的鏈就更長了，大家驗證區塊無誤後，就都以他的區塊賬本為準，並繼續廣播該區塊至全網。表明以該區塊為準的方式，就是將該區塊頭哈希值納入自己要計算的下一個區塊頭中。
這個區塊頭和區塊體是什麼關系呢?區塊體裏記錄了具體的賬單，包括記賬者自己所得區塊獎勵和手續費的賬單。區塊頭則相當於該區塊的身份信息，裏面有版本號、上一個區塊頭的哈希值、時間戳、難度目標、隨機數，還有一個Merkle樹根哈希值，Merkle樹根哈希值由區塊體裏的賬單經過一系列哈希運算得到，相當於區塊體裏那些賬單的摘要信息，只要賬單稍有變化，Merkle樹根哈希值就會大不相同。同樣，只要區塊頭稍有變化，區塊頭哈希值就會大不相同。通過Merkle樹根哈希值，區塊體和區塊頭緊密聯系在了一起，賬單無法篡改;區塊頭的哈希值前後銜接，又保證了區塊鏈環環相扣，無法篡改。
這個哈希運算和哈希值是怎麼回事呢?哈希算法又被稱為摘要算法，輸入任何數據，經過哈希運算後，都會得到一個固定長度的輸出值，稱為該輸入數據的哈希值，一個輸入數據的哈希值是唯一且確定的。哈希運算還有兩大特點。第一，哈希運算的結果，就像生成了一個隨機數一樣，只要輸入數據稍有變動，哈希值就會大不相同，比如輸入一本書的內容，只要多加一個字，哈希值就會面目全非。第二，哈希運算不可逆，輸入數據後可以很快算出哈希值，但給出哈希值，就沒法反推它的輸入數據。反推輸入數據在邏輯上也是不可能的，因為輸入數據無限，哈希值有限，一個哈希值對應著多個輸入數據。
哈希運算和哈希值有各種類型，爭奪比特幣記賬權時算的哈希值是個256位的二進製數。按照比特幣的規則，區塊頭哈希值須小於難度目標，記賬者換上不同隨機數，對區塊頭進行哈希運算，算出哈希值就像生成隨機數一樣，每個數位都可能是0或1，總共有2^256種可能，要求算出的哈希值比難度目標小，就好比在這2^256個數中隨機抽出一個數，要求其小於難度目標。算出的哈希值比難度目標小的概率是：難度目標/2^256。要試出比難度目標小的哈希值，平均試驗次數為：2^256/難度目標。
算出的哈希值前面數位0越多，值就越小，所以也可以不太嚴謹地認為，算出的哈希值前面若幹數位都是0，就可以滿足小於難度目標的要求。例如，哈希值前面70位都為0就小於難度目標(此時難度目標的值是2^186)。算出哈希值就像生成隨機數一樣，每個數位上出現1和0的概率各是1/2，一次就試出前面70位都是0的哈希值，概率是1/2^70(也可以通過2^186/2^256算得)，想增大試出的概率只能做更多哈希運算。全世界想獲得比特幣獎勵的人都會加入比特幣網絡，收集賬單，打包成區塊，進行哈希運算，全世界總共要計算2^70次才有一次機會(不同的人打包的區塊裏賬單不一樣，Merkle樹根哈希值不一樣，即使不同的人輸入的隨機數一樣，計算出的區塊頭哈希值還是不一樣，這樣就能避免大家出現重複計算的情況，保證全世界平均計算2^70次，算出一次前面70位都是0的哈希值)。誰先試出了前面70位都是0的哈希值，他就立馬將該哈希值對應的區塊廣播出去。大家一接收到該區塊，驗證無誤後，就繼續廣播該區塊，並以此為準，在此基礎上繼續收集賬單繼續計算，爭奪下一個區塊的記賬權。區塊鏈就這樣在大家的齊心協力下不斷延長，全網的節點都有一份相同且實時更新的區塊鏈賬本。驗證、廣播、記賬等過程，都是由各個節點的比特幣程序根據比特幣規則自動執行的。
這種試出符合要求的哈希值並獲得記賬權和比特幣獎勵的行為，被稱為挖礦，專門進行這種計算的機器，就稱為礦機，幹挖礦這行的人，就叫礦工，記賬的手續費，就叫礦工費。
至於難度目標到底是多少，則是由比特幣的程序每隔2016個區塊就自動調節一次的，根據之前出塊速度和之前難度目標反推全網算力，再根據全網算力設置一個合適的難度目標，讓全網平均10分鍾能出一個塊。這樣一來，誰的計算能力強，誰在單位時間內計算次數多，誰就有更大的概率試出符合要求的哈希值，獲得記賬權和比特幣獎勵，這種共識機製也被稱為工作量證明(PoW)。在工作量證明的機製下，挖礦需要耗費巨大電力。
世界各地的礦工競相尋找便宜的電力，修建礦場，布置礦機，就形成了目前浩浩蕩蕩的挖礦局面。由於現在全網算力很高，挖礦難度很大，單槍匹馬已經很難挖到礦了，於是大家把算力集中到一個個礦池，礦池更容易挖到礦，然後再按各自貢獻的算力大小相應分配收益。
可以看出，比特幣的區塊鏈賬本是傳遍了全網的，保存在全網的，大家都驗證過了的，區塊鏈通過Merkle樹根哈希值和區塊頭哈希值環環相扣，累積了巨大的工作量，賬本真實可靠，無法篡改，無法銷毀。比特幣用於轉賬或支付只需發出一條信息就行了，不用經過任何中心機構，可以輕易地全世界流通。
我們也可以看出，想試出哈希值有多麼困難，只要求哈希值前面70位是零，都要試上2^70≈1.18×10^21次才有一次機會，若想試出整個哈希值，全世界所有超級計算機計算能力翻一億倍，一起算上幾萬億年，也試不出來。這些算法，就是比特幣安全性的保障。
加密貨幣為什麽有價值?
加密貨幣與標準貨幣概念存在相同點，但也有一些明顯的差異。雖然PAXG這樣的加密貨幣與黃金等商品掛鉤，但大多數加密貨幣其實都沒有基礎資產。信任依然對維系加密貨幣的價值發揮著重要作用。例如，人們意識到比特幣的投資價值、了解他人同樣信任比特幣並且接受其作為支付系統和交易媒介。
對於部分加密貨幣而言，效用也是一項重要因素。某些服務或平臺需要效用代幣才能正常使用。因此，需求量大的服務為效用代幣賦予價值。加密貨幣種類繁多，情況各異。每種代幣或項目的價值實際上仍取決於自身特性。
比特幣的實用性價值
比特幣的一大優點是不必依賴任何中間機構，即可在全世界快速轉移大量價值。雖然比特幣的小額轉賬費用較高，但數百萬美元的轉賬會劃算許多。以下是一筆價值約4500萬美元的轉賬，費用卻不到50美元(截至2021年6月)。
雖然具備這種實用性的網絡很多，但比特幣是規模最大、最安全並且最熱門的網絡。作為一款Layer 2應用程序，閃電網絡讓小額交易成為現實。其實，無論金額大小，無國界交易才是真正的價值所在。
比特幣的去中心化價值
去中心化是加密貨幣的一大關鍵特性。通過規避中央機構監管，區塊鏈為社區用戶創造更大的自主權。比特幣的開源性質決定了所有人都可以為改善比特幣網絡貢獻力量，
甚至連加密貨幣的貨幣政策都以去中心化方式運作。例如，礦工的工作涉及核實和驗證交易，同時確保新的比特幣能夠以可預測的穩定速率加入系統。
去中心化讓比特幣成為運行穩健、安全可靠的系統。網絡中沒有任何一個節點能夠單憑個人意願做決定。交易驗證與協議更新都需要團體共識，避免比特幣管理不善或遭到濫用。
比特幣的分散價值
比特幣網絡讓盡可能多的用戶參與其中，不斷提升整體安全性。接入比特幣分布式網絡的節點越多，比特幣的價值就越大。交易賬本在不同用戶之間分發，無需依賴單一事實來源。
沒有這樣的分散性，我們便很難驗證多個事實版本。試想一支團隊共同通過電子郵件發送一份文件。只要文件在團隊成員之間傳送，他們就能創造狀態各異的不同版本，難有蹤跡可尋。
此外，與分布式數據庫相比，中心化數據庫更易遭到網絡攻擊及電力中斷。服務器故障導致信用卡使用不暢的情況也時有發生。與之相比，比特幣這樣的系統基於雲技術，由全球成千上萬用戶共同維護，無疑更加安全高效。
比特幣的信任體系價值
比特幣的去中心化是一項巨大的網絡優勢，但仍需要一些安全保障。說服用戶在大型去中心化網絡中協作絕非易事。為了解決所謂的拜占庭將軍問題，中本聰實施了工作量證明共識機製，獎勵積極響應的用戶。
信任是任何貴重物品或商品的重要組成部分。公眾對中央銀行喪失信任，國家的貨幣將遭到災難性打擊。同理，如果進行國際匯款，我們必須信任相關的金融機構。與日常使用的其他系統和資產相比，人們對比特幣的運作自然而然地給予了更高的信任度。
然而，比特幣的用戶不需要彼此信任，只需要信任比特幣技術。這項技術久經考驗，可靠性和安全性值得信賴，源代碼向所有人開放。工作量證明是一種透明公開的機製，允許所有人自查自驗。不難看出，其價值體現在能夠生成幾乎絲毫不會出錯的共識。
比特幣的稀缺性價值
比特幣框架內限定的供應量為2100萬枚。當比特幣礦工在2140年左右挖出最後一枚比特幣後，將不再有新幣產生。雖然黃金、白銀和石油等傳統商品的供應量有限，但每年還會探明新的儲備。這些新發現致使無法確切計算它們的稀缺度。
從理論上說，一但徹底挖光，比特幣應該發生通貨緊縮。用戶丟失或銷毀比特幣會導致供應量降低，推動價格上漲。因此，持有者堅信比特幣極富稀缺性價值。
比特幣的稀缺性也催生出熱門的庫存流量比率模型。這個模型研究每年的挖礦量和庫存總量，試圖預測比特幣的未來價值。回溯測試證明，它可以非常精準地模擬出過往的價格曲線。根據模型得出的結論，比特幣的稀缺性正是價格的主要驅動力。理清價格與稀缺性的潛在關系後，持有者意識到比特幣作為價值儲蓄工具的價值。我們將在文末進一步探討這個概念。
比特幣合法嗎?
據我們所知，比特幣在大部分行政轄區並沒有被立法機構界定為非法貨幣。但是，一些行政轄區(如阿根廷和俄羅斯)嚴格限製或禁止國外貨幣。其他行政轄區(如泰國)可能限製頒發許可給某些實體，如比特幣交易平臺。
來自不同行政管轄區的監管機構正在采取措施，就如何將這項新技術與正規的，受監管的金融體系結合在一起，為個人和企業提供一些規則。例如，美國財政部的金融犯罪執法網絡(FinCEN)，就如何描述涉及虛擬貨幣的某些活動，發布了非約束性的指導。
比特幣對非法活動有用嗎?
比特幣是貨幣，而貨幣的使用一直以來都有合法和非法的目的。在被金融犯罪利用的程度上，現金，信用卡和目前的銀行系統是遠遠勝過比特幣的。比特幣能夠帶來支付系統的重大革新，這些革新所帶來的裨益被認為是遠遠超過其潛在弊端的。
比特幣的設計是提高貨幣安全性的巨大進步，也是針對許多金融犯罪形式的重要保護機製。例如，比特幣完全不可能被仿造。用戶完全掌控他們的支付交易，不會像信用卡詐騙那樣收到未核實的費用。比特幣交易是不可撤銷的，避免了詐騙性退單。通過非常強大且有用的機製，比如備份，加密和多重簽名，比特幣可以保護資金免於盜取和遺失。
一些人擔憂比特幣對於罪犯可能更具吸引力，因為它可以用來進行私下的和不可撤銷的付款。然而，這些功能早已存在於完善的被廣泛應用的現金和電彙中。比特幣的使用無疑將受製於已經在現有金融體系內發揮作用的類似規定，而且它也不太可能防礙犯罪調查的進行。一般來說，當一些重要突破沒有被熟知之前，存在爭議是很常見的。其中，互聯網就是一個很好的例子可以說明這種情況。
比特幣的優勢是什麼?
支付自由 - 無論何時何地都可以即時支付和接收任何數額的資金。無銀行假日，無國界，無強加限製。比特幣允許其用戶完全控製他們的資金。
極低的費用 - 目前對比特幣支付的處理不收取手續費或者僅收取極少的手續費。用戶可以把手續費包含在交易中來獲得處理優先權，更快收到由網絡發來的交易確認。另外，也有商家處理器協助商家處理交易，每天將比特幣兌換成法定貨幣並直接將資金存入商家的銀行賬戶。因為這些服務都基於比特幣，所以它們可以提供遠低於 PayPal 或信用卡網絡的手續費。
降低商家的風險 - 比特幣交易是安全，不可撤銷的，並且不包含顧客的敏感或個人信息。這避免了由於欺詐或欺詐性退單給商家造成的損失，而且也沒有必要遵守 PCI 標準。在信用卡無法使用或欺詐率高得令人無法接受的地方，商家也可以很容易地擴展新的市場。最終結果是更低的費用，更大的市場，和更少的行政成本。
安全和控製 - 比特幣的用戶完全控製自己的交易;商家不可能強製收取那些在其它支付方式中可能發生的不該有或不易發現的費用。用比特幣付款可以無須在交易中綁定個人信息，這提供了對身份盜用的極大的防範。比特幣的用戶還可以通過備份和加密保護自己的資金。
透明和中立 - 關於比特幣資金供給本身的所有信息都存儲在塊鏈中，任何人都可以實時檢驗和使用。沒有個人或組織能控製或操縱比特幣協議，因為它是密碼保護的。這使得比特幣核心被相信是完全中立，透明以及可預測的。
是什麼賦予了比特幣價值?
比特幣的價值來自兩個相互支持和加強的相互聯系的方面：
它的特點
其網絡效應
當網絡增長時，其效用也會增長。典型的例子是電話網絡。當網絡上只有幾個人時，它幾乎沒有價值。但是，當您可以呼叫任何人時，網絡就更有價值了。貨幣網絡也是如此。
從曆史上看，人們使用從貝殼到瓶蓋的所有東西作為貨幣，但可以說最持久的貨幣形式是黃金。為什麼?
人們之所以選擇黃金，是因為黃金有三個關鍵特征：稀有性、耐用性和可分割性。這些特征使黃金成為儲存和交換價值的有用方法。由於黃金在這方面的效用，黃金“網絡”隨著時間的推移而增長，直到黃金幾乎被普遍認為具有價值。數百年來，黃金是世界大部分地區的主要記賬單位和儲備貨幣。最近，美元在很大程度上取代了黃金，盡管黃金確實繼續具有價值。
比特幣經常被拿來與黃金相提並論，因為它具有相似的特征。即：
它的供應量有限
比特幣將只有 2100 萬枚，這意味著與貝殼、鹽和現金等其他貨幣相比，比特幣是罕見的。
當事物並不稀有時，它們的價值會隨著時間的推移而降低。如果將其用作貨幣，則會導致購買力降低，購買力是可以用一定數量的貨幣購買的商品和服務的數量。
它很容易被分割
您可以將一個比特幣分成 1 億塊(1 億個衛星)，而 1 美元可以分成 100 塊(100 美分)。這意味著世界永遠不會“耗盡”比特幣。它總是可以分成越來越小的部分。
經久耐用
互聯網是持久的，因為它是由全球計算機系統網絡組成的。同樣，一個由獨立操作的計算機組成的龐大的全球分布式網絡跟蹤比特幣的所有權。這確保了沒有比特幣丟失。
除此之外，比特幣還有其他一些重要特征，可以改善黃金的貨幣屬性。這些是：
它更便攜
向世界上任何人發送任何數量的比特幣都可以在幾分鍾內完成。
它更容易驗證
驗證比特幣的真實性很容易。實際上，與許多黃金騙局相反，使用假比特幣進行交易實際上是不可能的。許多黃金驗證方法證明了這一點。
它具有更強的網絡效應
盡管比特幣始於2009年，比黃金新得多，但比特幣的網絡效應得益於互聯網的規模和速度。這是因為比特幣是一種數字資產，其支持者是數字原住民。因此，盡管擁有比特幣的人數從2009年的零增長到今天的1億多，但在同一時期擁有黃金的人數仍然相對停滯不前。比特幣網絡將變得多麼廣泛還有待觀察，但如果它要達到與黃金相同的市值，每個比特幣的價值將約為 500,000 美元。
比特幣是如何運作的?
首先，讓我們從錢通常如何出現在銀行開始。銀行裏的錢出現在分類賬上。
工資和租金等交易記錄為修改總餘額的存款和取款。
您必須相信銀行會跟蹤其分類賬上的所有交易和餘額。這樣，銀行就是一個值得信賴的第三方或中間人。不幸的是，銀行經常犯錯誤，足以證明銀行對賬單公司和個人用來捕捉銀行錯誤。
比特幣也有一個賬本，但它是一個去中心化的賬本。與銀行或信用卡公司不同，比特幣賬本上的交易由去中心化的“節點”網絡驗證。節點是運行比特幣軟件的人，任何人都可以成為節點，而無需征得許可。
比特幣的賬本只能附加新交易。換句話說，數據只能添加，不能編輯或減去。這很重要，因為它幾乎不可能改變比特幣賬本的曆史。
附加的交易被放入一個區塊中。該區塊以加密方式連接到前一個區塊，形成一個區塊鏈(“區塊鏈”)，該區塊可創建可追溯到第一筆交易的不間斷記錄。
比特幣網絡中的節點(再次是人)必須同意交易是有效的，盡管彼此不信任，並且有人可能試圖在交易中撒謊。
長期以來，讓一群陌生人盡管無法相互信任，但對某事的真相達成一致一直是一個難題——這就是為什麼全球金融一直依賴銀行等少數值得信賴的真相來源。比特幣是第一個以實際方式解決這個問題的人。
比特幣網絡按照一套規則運行。這些規則管理著一些事情，比如確保餘額的支出不會超過他們所擁有的，以及其他事情，比如可以創造多少比特幣。每當有新的交易時，節點都會檢查以確保交易符合規則，然後將其傳遞給它們連接到的其他節點。
去中心化網絡中的節點必須同意交易有效，才能將交易添加到賬本中，節點同意的過程稱為共識。加密資產世界中有幾種共識機製，但比特幣使用的機製稱為工作量證明(PoW)。
PoW 是一種在數學上有保證的達成共識的方式，它的工作原理是迫使參與者證明他們已經完成了一些消耗能量(功)的任意計算。花費精力的要求很重要，因為它使不良行為者的參與成本極高。
從事比特幣工作量證明的一群人被稱為“礦工”。比特幣挖礦是“鑄造”(創造)新比特幣的過程，是網絡系統的重要組成部分，無需依賴中心化機構即可達成共識(同意“真相”)。挖礦對於確保網絡安全也至關重要。
