什么是比特币，它是如何运作的？
什么是比特币？清晰易懂地讲解其区块链、挖矿以及 2100 万枚的总量上限是如何运作的。
阅读指南比特币与以太坊对比
比特币和以太坊都处于数字资产生态系统的核心位置，但它们代表了区块链技术的两种不同路径。虽然两种网络都使用密码学、共识机制和去中心化架构，但设计目标并不相同。比特币最初被创建为点对点电子现金系统，强调数字稀缺性、抗审查能力，以及无需中央权威即可转移价值的能力。以太坊则被构想为去中心化计算平台，能够执行称为智能合约的程序，并充当应用和数字资产的基础设施。
对比
| 对比项 | 比特币 | 以太坊 |
|---|---|---|
| 推出时间 | 2009 年 | 2015 年 |
| 主要定位 | 稀缺的数字货币 | 支持智能合约的可编程平台 |
| 共识机制 | 工作量证明 | 权益证明（2022 年起） |
| 发行量 | 上限 2100 万枚 | 无固定上限 |
| 智能合约 | 有限 | 完整支持（EVM） |
| 扩容方式 | 闪电网络 | 第二层与卷叠 |
定位
因此，两者的差别首先来自其用途。比特币于2008年由使用化名中本聪的作者提出，并于2009年开始运行。其模型从一个问题出发：如何实现数字支付，而不依赖负责维护中央账本的机构。其解决方案结合点对点网络、数字签名、公有区块链以及工作量证明机制，使交易能够排序，并让其后续修改更加困难。最终形成的基础设施主要围绕价值转移和价值保存而设计。
以太坊于2015年出现，具有不同的目标。它的根本创新，是把区块链变成通用计算环境。该网络维护一个共享状态，其中可以存在接收交易、处理指令，并按照代码定义的规则修改状态的程序。这些智能合约使人们能够开发金融、数字市场、游戏和代币发行等领域的去中心化应用。Ethereum.org 将该网络描述为一种共享计算机，其逻辑由系统参与者执行并验证。
货币政策
这一差异也决定了两种网络原生加密货币的作用。比特币是比特币网络的原生资产，同时充当价值单位、转移媒介以及用于补偿矿工的经济激励。其发行机制是程序化的，协议将总量上限设为2100万枚比特币。新单位的产生大约每四年通过所谓的减半机制减少一次。自2024年4月以来，基础区块奖励为3.125 BTC，预计将在2028年的周期中再次降低。
以太坊的货币政策更加灵活。ETH 没有与比特币等价的固定最大供应量。其供应量取决于用于奖励验证者的发行量，以及通过应用于某些手续费的销毁机制而销毁的 ETH 数量。自 EIP-1559 实施以来，交易支付的基础费用会被销毁，而小费则支付给验证者。根据网络活动情况，发行与销毁的组合可能对总供应量产生通胀或通缩压力。
共识机制
两者在达成共识的方式上也存在决定性差异。比特币使用工作量证明，矿工通过计算能力竞争生成区块。其安全性取决于让修改历史记录在经济上代价高昂，因为攻击者必须重新完成已经累积的密码学工作，并与网络的计算能力竞争。挖矿同时提供了新比特币发行以及收取交易手续费的机制。
以太坊在2022年9月放弃工作量证明，转向权益证明。在这一模型中，参与者抵押 ETH 成为验证者。验证者会根据规则被选中提出区块，并参与验证其他参与者生成的区块。如果验证者行为不诚实，可能受到称为“罚没”的惩罚，使其部分抵押资本被销毁。以太坊表示，这一转变大幅降低了网络能源消耗，并彻底改变了安全机制的经济结构。
可编程性
与以太坊的可编程能力相比，比特币的基础设施有意保持较为有限。比特币交易使用所谓未花费交易输出（UTXO）模型，代表之后可以花费的价值单位。这种架构倾向于提供相对简单、可预测的逻辑。以太坊则采用基于账户的模型，并维护包括余额和智能合约存储在内的全局状态。这一差异使以太坊能够执行复杂得多的操作，但同时也带来了明显更大的技术攻击面。
这种更强的可编程性使以太坊成为数千种应用和数字资产的基础设施。开发者可以部署智能合约，让其他应用与之交互，而无需与中介公司建立直接关系。此外，合约具有可组合性，即新协议可以使用其他合约此前开发的功能。这种可组合效应对于去中心化金融以及以太坊上构建的其他领域的发展尤其重要。
可扩展性
比特币也发展出了一些提高实用性的机制，同时不必大幅修改主层。闪电网络允许某些支付通过通道在主链之外进行，之后再在比特币网络上结算。这种方式旨在降低频繁、小额交易的成本和结算时间，同时让主链继续承担结算和价值存储的基础作用。
相比之下，以太坊把通过额外层扩容作为其发展主要支柱之一。第二层网络，尤其是卷叠，在主链之外执行交易，并在以太坊上发布验证所需的数据和证明。近期升级还引入了专门的基础设施，以降低这些系统发布数据的成本。长期目标是在不把全部计算负担转移到主层的情况下，大幅提高处理能力。
风险
设计差异还带来了不同的风险特征。比特币依赖挖矿经济、电力价格、专业硬件的可获得性以及对有限区块空间的竞争。以太坊则面临智能合约复杂性、应用安全，以及主层与不断增长的第二层生态之间协调等挑战。以太坊自身文档也警告，智能合约可能存在造成重大损失的漏洞，而许多合约具有不可变性质，一旦部署，部分错误会很难纠正。
比较比特币和以太坊需要认识到，它们只在部分领域存在竞争。比特币试图保存一种稀缺且抗审查的数字货币，而以太坊则作为在公共基础设施上执行合约、应用和资产的平台。BTC 是一个优先考虑简单性、可预测性以及通过工作量证明获得安全性的网络的经济核心；ETH 同时承担货币和运营功能，其网络架构则面向去中心化计算、质押以及新服务的创建。真正重要的问题并不只是两种资产在某一时刻谁拥有更高市场价值，而是理解每个协议都试图解决区块链周围正在形成的金融与技术架构中的不同问题。
参考资料
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System — bitcoin.org（英文）
- Ethereum Whitepaper — ethereum.org（英文）
- The Merge — ethereum.org（英文）