作者：古雴
发布时间：2017年7月27日
网络来源：https://yilinhut.com/2017/07/27/6872.html
吹了那么多年比特币，文章写了不少，不过仔细一想，其实还没有写过一篇对比特币基本原理的通俗讲解。虽然网上随便搜索能找到一大堆，但也没有发现特别对我胃口的。在上海战高温期间心血来潮，想写一篇试试。
（这篇文章显然不应景，最近火热的是比特币分叉危机，关于这个问题，我最近发了两篇微博，附在最后）
我希望以尽量通俗的方式讲清楚比特币的基本原理，不过多涉及诸如比特币值不值钱，是不是骗局之类的问题，这些辩护性问题我早有文章谈过。
许多人对“比特币”的困惑，与这个概念本身的多义性有关。“比特币”可以指一种货币的计量单位，可以指一种开源软件，也可以指一套网络协议或相应的网络系统等。
对比来看，“人民币”就没这样的歧义了，我们一般说的人民币就是指货币的计量单位，就是“钱”，当然在“钱”背后还有一系列东西，比如钱的容器（钱包、银行卡），汇兑和结算机构（银行）、发行和监管机构（央行、印钞厂）等等一系列事物。
“比特币”这一个概念笼统地涵盖了从钱、钱包、银行到印钞厂等一整套事物，那就难怪它显得难以捉摸了。如果把这些个环节分条缕析地展开来谈，那么比特币也不会比人民币更难理解。
1.计量单位：比特币vs.元角分
如果仅仅就货币单位而言，其实没啥难理解的，无非就是一个计量符号罢了，比如今天1美元能换6.8人民币，1盎司黄金能换1240美元，1瓶茅台酒2000来块人民币，1手茅台股票473人民币……类似地，1个比特币能换19000人民币，和以上例子没什么本质差别。
就“计量单位”而言，“均匀分割”是上述比特币、黄金、人民币、股票甚至茅台酒等等事物的共同点。所谓均匀分割，指的是首先它能够分割与合并，1块2公斤的黄金可以比较容易地分割成2块1公斤的黄金，价值基本不变。2块钱人民币能分割成2个1块钱，价值基本不变。显然不是每一种商品都是这样，比如一颗2克拉的钻石切割成两块，价值就变了，1+1≠2。
同样是分割，分割有多困难，能达到多精细，分割后的均匀性等，都有所不同。比如要把10元人民币兑换成两张5元的，随便找个街头小贩就能完成，但要把一块黄金换成或切成两块一样重的，就需要找专门的地方才能做到，而且需要一定的成本。另一方面，人民币分割下去最小的单位是1分，黄金可能能切割得任意小，但也取决于工艺水平。
均匀性方面，金银有成色问题，同样重量的黄金未必价值完全相等。人民币理论上完全等价，但不同的“容器”也有所差异，比如公交车上只收钢镚，自动存款机只收百元新钞，这家店允许刷卡，那家店允许支付宝，等等。同样是“1块钱”，存在银行卡里的和放在支付宝里的未必等同。
货币本质上也是可以在市场上进行交换的一种商品，但并不是每种商品都适合做货币，“均匀分割”就是货币的基本特征。越是容易分割，分割后越是均匀同质，越是容易计量，那么就越是适合成为货币，用来衡量其它商品的价值。
从这方面看，货币的数字化无疑是大势所趋，毕竟要比起均匀分割的能力来，任何实物都比不上抽象的数字。不需要切割，也不需要找零，想怎么分就怎么分。
目前来说，比特币可以分割的最小单位是“聪”，1比特币＝1亿聪。这个精度在现在肯定是绰绰有余，至于将来如果需要，在社区共识的情况下很容易升级，再切分成比聪更小的单位也是可能的。
值得注意的是，在这里“比特币”作为计量单位，其实是有严重混淆的，因为比特币其实缺乏量词，严格上说只有“聪”算是个量词。我们知道人民币的量词是元、角、分，美元则用“刀”，金银用“两”，俄罗斯叫“卢布”，英国用“磅”……我们计算价格的时候，一般会说这件东西卖“100元”，或者说“100元人民币”，而不是说“100人民币”。
之所以这个混淆值得一提，是因为这的确给许多新手带来了实际的误会，那就是——“比特币太贵了！”当他们这么说的时候，往往指的不是整个比特币网络或其总市值太贵了，而是指它的“单价”太贵了，都一万多块钱了，要不咱们还是买山寨币吧，你看狗狗币才1分钱……但事实上这所谓的单价，取决于“单位”的设定，而这单位是任意设定的。比如我们把比特币的最小量“聪”叫做“分”，然后10聪=1毛，10毛=1元，那么现在“1元比特币”也才1分多点人民币。
比特币可以随意切分
2.钱的容器：比特币钱包vs.银行卡
第二种可能被称作比特币的东西，是比特币的客户端，比如去下载官方开发团队的客户端，可能就是类似这样的一个文件：“bitcoin-0.14.2-win64.zip”，当然，安装完成后，它的名字可能叫“比特币钱包”、“bitcoin-core”、“bitcoin-qt”等等。那么这个软件是做什么的呢？
它的功能确实像“钱包”，主要是提供了一种钱的容器。我们知道钱包本身并不是钱，只是提供了一个存入和取出钱款的容器。这种容器可以有许多形式，塑料的、牛皮的等等，只影响手感而不影响你的财富。当然，货币其实早已经数字化了，除了实物钱包储存实物货币之外，我们更多的钱其实都是存在银行里的。这时候银行存折、银行卡等，也可以说是钱的载体。
我们会说：“这张银行卡里有一百万”，是什么意思呢？不是说撕碎这张卡之后会蹦出多少个钢镚来，而是说在其中以某种形式存在着一套记录或凭证，使得你可以通过这张银行卡，支配相应的钱。
事实上你的钱存在银行里，准确说其实银行里也并没有某些固定的实物，始终对应为你的存款。和你的存款相对应的无非就是某些数字罢了，你究竟有多少钱取决于银行里的记录，而银行卡是你可以去修改这一记录的凭证，你可以通过银行卡把你账下的一些数字划转给别人，这就是“支付”。
当然，别人也都可以修改你的存款记录，不过只能做加法，不能做减法，那就是说，别人不需要使用你的银行卡，就可以给你的账户里送钱，当然，你需要向他们公开你的银行卡号。
所以银行卡其实包含两重功能：支付凭证与收款代码。前者是只有你自己掌握的，比如银行卡内部的某种加密机制，或你网上银行的密码，只有掌握了支付凭证，你才能动用你的存款，向别人支付。后者是可以公开给别人的，就是你的银行卡号，别人可以根据这个卡号向你汇款。
而比特币，本质上也是这两重功能：支付凭证和收款代码。在比特币这里，叫做私钥和公钥，它们其实就是两串字符，比如私钥形如5KYZdUEo39z3FPrtuX2QbbwGnNP5zTd7yyr2SC1j299sBCnWjss，公钥形如1YiLinDDwvBLT19CTUsNHdiQhXBENwURb（更准确地说，这是公钥的压缩版，但入门者不必分那么细）。
比特币技术奠基于密码学原理，我们不需要搞懂密码学，只需要大概知道，密码学基于某些计算和它的逆运算在难度上的不对称性。比如给几个质数A、B、C让你把它们乘起来得到D；或者反过来，先给定D，让你分解质因数——后者是前者的逆运算，但算起来困难得多。
比特币的私钥和公钥就是这样的关系，知道前者，能够很容易算出后者，但知道后者，反过来算出前者，则极为困难，用人类现有的计算能力算到天荒地老也算不出来。
再用更通俗的比方来讲，私钥好比是你公司的图章，公钥好比是你公司的名字，拥有图章的人当然知道公司名字，但知道公司名字的人并不就拥有图章，反过来伪造一个图章非常困难（对比特币而言是天荒地老级的困难，不用担心萝卜章问题）。公司的名字是公开的，别人要送东西给你，知道名字就找得到了，但要以你们公司的名义发出什么指令，就只有掌握图章的人才有权。但行使权力时也不需要把图章本身送出去，只需要“盖个章”就行了，而且盖的是“骑缝章”，每签署一份文件都需要盖一次章，而这个骑缝章是不能被挪用到另一份文件上的。
比特币怎样利用密码学实现这种效果，就不是入门级介绍的任务了，但总而言之它就是做到了。拥有比特币其实就相当于拥有一个或许多个“账户”，每个账户都有私钥和公钥，你拥有私钥，然后把公钥公布出去，特别是告诉会给你汇款的人。一旦有人给你汇款了，你的账户里就有钱了，你如果想动用账户里的钱，就写一份文件，说把多少钱汇给谁谁谁，然后动用你的私钥对这个文件盖一个“骑缝章”，然后把这份文件公开出去，别人看到这份文件，确定了图章有效，就认可了交易成功，你的账户下的钱就汇出去了。
总之比特币其实就是两串字符，私钥负责签署向别人的汇款，公钥则负责让别人向你汇款。那么问题来了，盖图章我会，用私钥签署这件事情我不会啊，咋整呢？所以这就是比特币“钱包”的作用，客户端软件无非就是提供了一套存储你的私钥的容器，然后帮助你随时运用私钥签署交易。懂得代码的程序员其实不需要任何特别的软件，就可以直接凭私钥签发交易，而钱包软件只是让这一过程变得平易近人罢了。
所以比特币钱包有无数款式，但共同点一定是保存私钥，并帮助你使用私钥。最最安全的保存方式，就是压根不用任何钱包软件，把私钥写在纸上，锁进保险柜里，这样世界上最高明的黑客也不可能窃取你的私钥，当然以物理形式撬门进来扛走你的保险柜的毛贼，倒是有可能窃取你的私钥了。这种纸钱包怎么生成，我就不多说了，可以搜索“比特币冷钱包”、“比特币冷储存”之类的关键词了解。但从轻巧和方便角度来说，在线钱包也有优势。当然在线钱包也分两种，一种是真的钱包，一种是假的钱包。所谓真的钱包，就是指这个钱包仍然是帮助你保存并使用私钥的，而且保证只有你自己掌握私钥；而假的钱包，其实你并不拥有私钥，顶多只是一份托管协议，让网站帮你保管罢了，从安全性而言，永远是自己掌握私钥才是真的可靠。
顺便说一下，私钥怎么获得呢？自己按照一定的规则算出来就行了，不需要在联网的环境，只需要几行简单的代码，加上一个随机数生成器，就可以自己生成一大堆私钥和相应的公钥。不用担心你和另一个人恰好生成了同一个私钥，只要你的随机数生成器不出毛病，这种“巧合”也要等到天荒地老才能发生。
你可以自娱自乐地生成一大堆比特币地址，但你有一大堆空白存折并没有什么卵用，你需要把生成好的公钥公布出去，有别人给你打过钱之后，你这个公钥及其对应的私钥才是有用的。也只有实际发生过交易之后，你的地址才会被记录到比特币的公共账本里。所以说要加入比特币的持有者，你不需要找任何机构“开户”，直接找别人给你打钱就行了。
钱包只是容器
3.发起交易：区块链vs.银行
银行卡是你支付的凭证，但你的银行卡里究竟有多少钱，不是银行卡本身说了算，而是银行说了算。当然你自己也可能有一本存折，上面记录了你做了哪些交易，余额多少，但你的账本不作数的，银行里也有一份记录，那个才作准。你记得你有一百万，银行说你一分钱也没，那么你还是花不出钱来的。
所以银行卡刷下去，最终还要通过POS机或ATM，和银行联网，以银行的账本为准。
那么比特币的账目以谁的为准呢？比特币不需要银行，那么它的账本存在哪里呢？答案就是存在每一个比特币用户那里。
比特币的客户端有两种，一种是轻便的，另一种是完整的。在每一个完整的客户端中，都会保存比特币问世至今所有交易的记录，而且保持与网络的同步，持续运行完整客户端，维护全部功能的，又叫做比特币网络中的“节点”。
当然，这个总账的数据越变越大，现在已经快120G了。好在并不是每一个比特币用户都需要保存完整的记录，保存交易记录的任务，势必越来越依赖专业机构来维护。
完整的交易记录同时也决定了每个账户的余额。比如把你的银行账单从一开始看起：某年某月开户存入500，某年某月支出300，某年某日再汇入200，再支出100。如果以上的记录涵盖了全部的交易，那么我们马上就能够算出来你的“余额”是500-300+200-100=300元。
所以我们一旦知道比特币从创始以来的的全部交易记录，就可以计算出每一个账户有多少余额。
理所当然地，要有权发起一笔汇款，除了要求你掌握私钥之外，还要求你的账户里有足够的余额。
那么比如我掌握某个地址的私钥（这个地址有足够的余额），想要签发一笔汇款（到另一个地址），前面说了，好比就是签署一份盖了骑缝章的汇款单，写明从我名下的账户发送多少钱给另一个账户。但是我这张汇款单交给谁来结算呢？我划银行卡发出的交易当然是上报给银行，由银行负责验证和结算，而我用比特币钱包发出的交易，不是交给某一家机构，而是直接向整个网络“广播”。
其他比特币用户听到广播之后，就验证两件事情，一个是你是否有掌握这个地址的权限，也就是你对这笔交易“盖的章”是否有效；第二个就是你是否有足够的余额来完成支出，那就是把你这个地址以前发生过的所有交易加起来，看看余额够不够这笔新的开销。如果验证都通过了，那么他就会再帮助你继续广播，如此一传十十传百，有效的交易就会很快传遍全世界。最终这笔交易会被所有比特币用户记录在案。
所以比特币就是用一部共享的公共账本，取代了银行的角色，让所有比特币用户共同来扮演验证和结算的角色。
当然了，这里还要面临一个问题——以上这个流程有一个严重的漏洞，那就是说，向全网络的一传十十传百的广播，毕竟是需要时间的，那么我如果同时广播两条互相矛盾的交易呢？
刚才说到，要判断一笔交易是否有效，要验证两件事情，一是私钥签章是否有效，二是余额是否够用。私钥签章这件事情，是无论如何伪造不了的，但余额问题就麻烦了。
比如刘备的账户里有100元余额，刘备发起了一个汇款，要把100元汇给关羽，他盖好了骑缝章，把这笔汇款单广播出去。黄忠收听到这笔汇款单，一检查，发现签章是有效的，余额也够，所以他认为这笔交易是有效的。
但刘备很坏，他同时又发起了一个汇款，说要把100块钱汇给张飞，他又盖了个骑缝章，把汇款单广播出去，但先让马超听到。马超一看，签章有效，余额也够，所以他也认为这笔交易是有效的。
然后黄忠和马超都把他们认为有效的交易继续广播出去，诸葛亮同时收到了这两条广播。诸葛亮就头大了，听黄忠说刘备已经把他的100元汇给关羽了，但听马超说刘备的100块钱是给了张飞。如果这两笔交易都是有效的，那么原来刘备只有100块钱，现在关羽和张飞各自都多了100块钱，这当然行不通了，不然这哥仨来回倒腾，不就无限有钱了吗？所以要么关羽得钱，要么张飞得钱，这两笔交易只能有一笔是成立的。那么究竟是哪一笔有效呢？以黄忠的记录为准还是以马超的记录为准？
解决这个问题，才是比特币最核心的技术发明，这就是所谓“区块链”技术的关键意义。下面细说。
用户以不同方式掌握私钥↔公共账本和比特币网络
4.防伪：算力竞赛vs.诉诸权威
前面说到，要用一个公共账本来取代银行，需要解决一个关键的问题，就是杜绝把一笔钱花两次这种行为，也就是所谓的“双花”。保证每一笔钱只能花一次，保证互相矛盾的交易记录只能有其中一条记录才作准。
现在黄忠记录了关羽得钱，马超记录了张飞得钱，听黄忠的还是听马超的呢？当然也可以两个人都不听，那么钱还在刘备手里，但这其实是第三种记录了。钱到底在关羽还是张飞还是刘备手里，最终只能有一份记录被承认，谁说了算呢？
谁官大听谁的？在现实中大概是这样的。比如债主说你欠他钱，你说你已经还过了，到底给没给过钱闹到法院就听法官说了算；又比如在银行，银行柜员说你卡里没钱了，但你找领导投诉，领导查出来是系统故障，其实你卡里有钱，那么还是以领导的为准，对整个银行不信任，再找法院找政府，最终总是权力最大的机构说了算。
但现在比特币诉诸公共账本，网络上所有人都能参与，但在网络上的交流不用露面，不需实名认证，也不看你官大官小，甚至你不知道一个人有多少账号。没准关羽、张飞这两个账户都是刘备一个人的“马甲”，他自己左手倒右手玩儿。
在这种情况下，我们不能说官大的说了算，也不能说人多的说了算，因为在网上，官职是看不到的，而人数是可以虚构的。总之，传统的民主与专制都行不通。
比特币的发明人中本聪想出来一个好主意。本质上还是少数服从多数，但不是比的权力大小或人数多少，而是比拼“算力”多寡。
怎么个比拼法呢？大家一起做解密游戏吧。中本聪设计，比特币网络上的记账者把一定时间内各自记录到的交易汇总打包，但这个汇总不是简单地罗列在一起，而是要遵循一定的游戏规则。这一组按照规则而打包出来的交易记录，就叫做“区块”，所以由一块接着一块打包的交易记录串联出来的比特币“公共账本”，又叫做“区块链”。
而这个打包交易记录的规则，也是利用了神奇的“密码学”，也就是说，打包很困难，但一旦成功打包，别人反过来验证打的包是否符合要求，则很容易。最早打包成功的那个人的给出的交易记录就最具权威了。
打个比方来说，就是出个难题大家一起做，谁先做出来谁最牛，大家就听谁说了算。然后在继续做下一个游戏，打包下一批交易记录。
当然，这种做题游戏是可以大家一起做的，10个人的算力叠加起来，就相当于1个人花10倍时间。所以比拼算力，还是比拼各自的同盟军的力量。你背后有五万步兵，我有八十三万大军，那么当然是我这伙人更厉害。但问题是我背后究竟有没有那么多力量，还是我吹牛皮吹出来的，最终还是要通过解题竞赛见真章，哪一方解题快，哪一方就厉害。
但是，如果黄忠先做出来答案，马超假装没看见（或者真的没看见，毕竟答案的广播也需要时间），拼命再做了一会儿，也做出来答案了，怎么办呢？这两个答案哪个更可靠呢？听黄忠还是听马超的问题不还是存在吗？
这里补充一句，因为“打包游戏”的答案和各自需要打包的对象（交易记录）有关，所以既然黄忠和马超承认的交易记录是不一样的，他们的答案也是不一样的，但可以都是“正确答案”，所谓正确答案，就是“按照游戏规则完成打包”。
的确，马超完成打包比黄忠慢一点，并不能说明他的计算能力一定更弱，因为实际比拼的时候有随机成分。我们说学霸比学渣厉害，但也可能个别有几道题，学渣碰巧蒙出来了而学霸算了半天。那么怎么判断呢？无非就是多做几道——如果学渣做完几套题库之后也总是表现得又快又准，那只能说明他压根不是学渣。
所以中本聪设计的是6个区块见分晓，也就是打6次包。因为马超和黄忠打的第一个包就有分歧，那么追随马超的人就必须在马超的第一个包之上再打下一个包，而支持黄忠的人则需要在黄忠的第一个包之上继续打，“区块链”就分成了两支互相竞争。中本聪说，接着最初的分歧后面，哪一支最先打到第6个包，哪一支才算赢了。所以马超的记录并不是在黄忠打包完成的那一刻被否决的，而是直到黄忠的支持者打满6个包的时候才尘埃落定。如果打到6个包还不能证明黄忠一方算力更强，那就好比一个文盲乱涂乱写结果高考考个满分那样，理论上始终有可能，但实际上可以忽略不计了。
当然，实际上来说，在大部分情况下，在黄忠率先打出第一个包的时候，交易被确认基本上就已经“万无一失”了，普通用户在日常使用时只要看到自己发出的交易被别人打包记录，基本上就足以安心了。
这个“打包游戏”的难度是动态调整的，以至于整个网络来说每次有一个人打成一个新包，时间间隔平均在10分钟左右。如果连着好几次都很快完成了，难度就会逐渐调高，反之就会逐渐调低。所以通常来说某笔交易在6个包后被最终确认需要1小时左右，而第一次打包成功是10分钟左右。
10分钟或1小时很漫长吗？要注意这个时间其实是相当于“验钞”的时间，而不是“汇款”的时间。比特币的“汇款”其实是即时到账的，无论是当面付款还是跨国汇款，只要在互联网上连接，就可以即时完成汇款，只是要确保万全，需要等待确认罢了。
最长链（在分歧之后最快打完6个包的）胜出
5.发行：比特币挖矿vs.央行
话说刘备究竟是发钱给关羽还是张飞，这件事情和黄忠马超等人有什么关系呢？他们帮着记录和打包有什么好处呢？当然要有好处，才能让这个系统保持运转。一方面，刘备发钱的时候，除了关羽收到的部分之外，一般需要附带一定的手续费，最终谁第一个完成打包，把刘备的这笔交易记录包含了进去，那么他就能获得这些交易中附带的所有手续费（当然，如果是一群人合力完成打包，还需要内部再去瓜分）。如果刘备特别抠门，一点手续费不加，那么那些参与打包竞赛的人完全可以装作没看见，不帮你打包，直到有谁大发善心免费帮忙记录，交易才可能完成确认。而手续费给的多的，往往大家都抢着记录。所以给足手续费的人，才能保证在大约10分钟内就得到第一个确认，给的少的就不保证了。具体给多少合适，就取决于相应时间的网络环境了，当然一些钱包客户端会智能给出参考建议。
另外，在比特币发展初期，交易不是很多，没多少手续费，怎么激励大家参与打包竞赛呢？中本聪又非常聪明地，把“货币发行”这个环节嵌在这里了。中本聪规定，打包成功的人，除了能获得这个包内所有交易的手续费之外，还有额外的奖励，这奖励的比特币是凭空产生的新币。这笔新币也会自动发送到在打包游戏中胜出的用户所提供的地址里。在最初即便没有实际的交易发生，打包游戏也始终以10分钟一包的节奏进行着，这些新币奖励就是比特币最初的来源。
在最初的大概四年内（以1个包10分钟来计算，因为比特币的加速发展，实际上是3年多点），每个打包成功的用户可以获得50个比特币的奖励，第二个四年减半（25个），之后每四年奖励都减半，目前的新币奖励是12.5个。我们知道等比数列是很快收敛的，再过十几二十年新币的产出相对于手续费可能就微不足道了。
这就让算力竞赛顺便也达成了央行的职能，那就是货币的发行。现代信用货币的发行其实是贫富分化的源泉，事实上越是接近发行源头的人，比如金融家，就越是容易钱生钱，靠乘法赚钱，而远离中心的人，就只能靠加法赚钱。另外，任何央行总是会把钱越发越多，货币总是越来越贬值，美其名曰刺激消费，能讲出很多钱必须贬值的经济学道理来，但归根结底无非是因为人家大权在握，你不服也得服。
而比特币通过这种无中心的发行方式，让任何拥有算力的人，都可以获得新币。而且新币的增发也不是少数的掌权者任性决定，而是从一开始就固定好了一个收敛的等比数列，最终保证无数年内比特币生成的总量有一个确定的上限（2100万）。
当然，被央行经济学洗脑的人会觉得这种模式不对，认为越来越贬值的货币才是好货币，越来越稀缺的货币就很糟糕。我不在这里争论这个问题。但无论如何，如果你希望手里的钱不贬值，希望货币始终保持稀缺，那么你永远指望不上任何一个央行会发行这样的货币，只有比特币实现了这种梦想。
鉴于可以从算力竞赛中获取新币奖励，所以比特币算力竞赛又被称作“挖矿”，新币的获得更像淘金而不是依靠印刷厂。要参与挖矿，不需要向任何人申请，只有在任何能连接互联网的地方布置相应的计算设备，就可以开工了。
比特币矿场
6.市场：比特币交易所vs.外汇/股票交易所
以上基本上把比特币的基本原理讲完了，总结一下：拥有比特币，本质上就是拥有若干个有余额的“账号”，这“账号”由一对“私钥——公钥”组成，公钥公布给别人，让别人往里头汇钱（或者参与挖矿获得新币），私钥相当于只有自己掌握的图章，用来签发交易，从而动用自己的余额给别人汇钱。所有的交易都由整个比特币网络记录，形成“公共账本”即“区块链”。这个公共账本怎么记账，则通过“算力游戏”决定，每次算力游戏胜出的人，有权打包一组交易记录，并获得这批交易中的手续费，以及相应的新币奖励。这种靠参加打包游戏赚取新币的活动，叫做“挖矿”。
简单来说，维持比特币交易系统的可靠性，只需要通过私钥签发和记账竞赛这两大类活动，不需要从央行到银行柜台这一套中心化的金融体系来维护。
但是当然，随着比特币网络的发展，许多专门的中间机构也会出现，承担相应的角色。
比如挖矿方面，最初都是电脑玩家用个人电脑各自挖矿，而后来随着算力游戏越来越难，挖矿越来越需要合力完成，于是便有了“矿池”，好比军营那样，把战斗力集中起来一起挖，挖到之后再瓜分。专业的矿池和大型矿场已经成为比特币“矿业”的主力。
再比如交易方面。比特币的交易本来是不需要中介的，不需要通过银行才能跨国汇款，只要两人连上网，就随时可以交易。如果我希望从你手里得到比特币，那就把我的公开地址发给你，让你往里头汇比特币就行了——当然，我再通过什么方式付给你相应的人民币或其它商品，来等价交换，这就是我们两个自由协商的事情了。我希望花掉手里的比特币余额，那么也同样只要找到另一个希望获得比特币的人，和他商量好怎么交换，你付币他发货就好了。比较高端的用法还有用多个私钥管一个账户，进行“多重签名”，这里不多讲。
比特币交易不需要中介，但并不是说不能有中介，中介是自由市场必然会形成的角色，比特币市场自然也不例外。比如比特币和人民币的兑换，我们当然可以随时私下联络完成交换，但有需求的人多了，大家希望以更快的速度更合理的价位完成交易，那就有了中介的余地。提供集合竞价的交易所当然也就必然产生。交易所先帮助客户寄存人民币和比特币，客户向交易所报价，然后交易所自动帮报价匹配的客户之间达成交易。交易所最新匹配完成的交易报价，就形成了“市场牌价”，这个牌价可以给其它私下交易提供参考意义，但也没有什么决定性，你要是有本事，现在也可以在交易所之外把1个比特币卖出100万，只要有人愿意买就行了。
这就是交易所的原理，其实和比特币无关，其它各种外汇交易所、股票交易所之类的，也都是类似的道理。之所以还是提一下，是因为太多人有误解，以为比特币就是在交易所里的某种东西，而不是脱离交易所能够被你自己全权掌握的东西。这很可能是因为流行的股票交易所给你带来的错觉，因为我们普通老百姓一般不能把股票从股票交易所里“提出来”，不能在交易所之外私下交易股票。这其实也不是股票本身的特性，而是政府为了管制你，大庄家为了收割你，才建立出来的规则。无论如何，交易所顶多只是代管、寄存的功能，比特币交易本身从来不依赖于交易所的存在。
由于比特币交易所最初是在自由市场中自发形成的，而不是由政府或金融家自上而下设立出来的，所以一开始就明显带有自由的特性。比如常见的外汇交易所或股票交易所都不是24小时开通的，甚至还有诸如当天买完隔天才能卖之类的规则。比特币交易所跨国界、全天候、无涨跌停限制等特性令人瞩目，但其实也是理所当然的，反倒是传统交易所的各种约束其实没什么道理。
自由的市场，愿意买的找到愿意卖的，就能达成交易
最后附上最近关于分叉问题的评论：
7月24日 08:30一些人危言耸听搞得好像分叉是比特币末日一样，也许他们关心的只是下个月的期货合约会不会爆仓，但如果从长远发展来看，分叉没那么可怕，甚至是好事。7月25日 21:47关于比特币分叉后的所谓“重放攻击”，也有危言耸听的，我看到有人说为了规避，先要把币存在交易所里，而不要留在自己钱包里。说出这种建议的人，不是愚蠢透顶，就是别有用心。无论任何时候，自己掌握的私钥冷钱包永远是比特币最安全的保存方式，没有之一。
所谓重放攻击，无非就是因为分叉的两支拥有相同的私钥、公钥和交易格式。你在分叉1上掌握A地址的私钥，就等于在分叉2上也拥有A地址。一笔从A地址发往B地址的交易，同时可能在两个分叉上被认可。如果你只想在分叉1上从A发到B，但网络上的捣蛋鬼可以“帮助”你在分叉2上也从A发到B，这就是重放攻击。
所以规避重放攻击很简单，你在1上发起A到B的同时，在2上发起A到C，保证A、B、C三个地址都是你控制的私钥。如果这两笔交易都成功了，那么你的币就成功分叉了，再也不怕重放攻击了。如果被重放攻击了，那也无所谓，两笔交易都被发到B上了，但B还是属于你的，再试一次就行了。只要你自己掌握私钥，币永远丢不了。
当然，如果你希望分叉后第一时间马上卖币，那恐怕还是要事先存在交易所。但只是为了自己持有安全考虑，永远是自己掌握私钥最安全，没有例外。