比特币的底层重要技术是区块链（Blockchain）技术，区块链技术也起源于比特币，本质上是一个去中心化的数据库。简单理解，区块链将原来中心化传统机构的“账 本”，分布在全球所有的参与节点上，每个节点都充当记账的角色。比特币网络会动态调整打包区块的速度，平均每10分钟一个新的交易区块会被添加到总账本中，人 们称之为“区块链”。区块链包含了自比特币系统启动以来所有的历史交易记录。

区块链1.0：比特币—去中心化、抗通胀、加密的全球数 字资产

比特币的诞生背景—对抗金融危机下的无限量宽松

2008年11月, 比特币正式诞生，中本聪首次在网络上发表了比特币的白皮书, 其标题为 《比特币: 对等网络电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System) 整个论文详细论述了如何通过对等网络来创造一种 “不需要依赖信任的电子交易系统”。 2009年1月3日，比特币的区块链网络上出现了第一个区块, 也被称为创世区块。在挖出首个区块后, 中本聪在区块上留下了一句话,“The Times 3 January 2009 Chancellor on brink of second bailout for banks“, 是当天泰晤士报的头版标题。08年发生金融危机后, 全球央行开启了量化宽松, 缓解市场 的资金压力, 这句话正好记录了在09年1月3号, 财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘。

2010年12月12日，这一天也是比特币历史上的重要一天，比特币创始人中本聪在Bitcointalk上发表了最后一篇稿子，从此销声匿迹。

比特币背后的技术原理—区块链技术

比特币的底层重要技术是区块链（Blockchain）技术，区块链技术也起源于比特币，本质上是一个去中心化的数据库。简单理解，区块链将原来中心化传统机构的“账本”，分布在全球所有的参与节点上，每个节点都充当记账的角色。比特币网络会动态调整打包区块的速度，平均每10分钟一个新的交易区块会被添加到总账本中，人 们称之为“区块链”。区块链包含了自比特币系统启动以来所有的历史交易记录。截止2021年6月1日，目前总共有将近68万个区块完成打包，总共大小约348GB左右。

工作量证明机制（PoW）：比特币网络中的节点按照规则进行加密哈希计算，以竞争获得生成新区块的权利。每个区块的产生都需要解决一个数学难题，这个数学难题 只能通过暴力计算和多次试错来解决。节点在竞争获胜后就获得记账权，它生成区块成为最新区块后，就获得与新区块对应的挖矿奖励。工作量证明也是区块链账本的 安全机制。如果不重做“工作量证明”所需的大量计算则此链条不可修改，这一共识机制保证了区块链上的数据的可靠性。

最长链原则：在任何时刻，最长的链条是所有人都接受的最终记录。

比特币背后的技术原理——减半周期设定

根据比特币的原始代码的设定，基于工作量证明机制（POW）的挖矿，每隔21万个区块，矿工的奖金就会减半(大约每隔四年发生一次)。比特币最早的供应是 每个区块50个比特币，21万个区块挖出后该奖励降低到25个比特币，然后到2016年每个区块奖励变得只有12.5个。最近一次减半发生在2020年5月，每个区块的奖励已经降至6.25个。

供应减半是很难被预先定价的。减半预期会影响供求关系，从而影响价格，进而影响事件中的潜在价格。但是实际减半发生后，看起来被“定价”了的比特币 ，在需求稳定的情况下，价格仍会上涨。但是在历史上由于每轮减半的数量随着时间推移而减少，相应对供给格局的影响也在减弱。整个挖矿奖励减半的机制 将延续到2140年左右，在那之后，矿工确认交易的奖励将会转为由网络上的用户所支付。比特币网络上的竞争将会促使交易费用维持在较低的水平。

比特币挖矿耗能情况分析

比特币、黄金、全球银行体系耗能对比：剑桥大学比特币耗电量指数的数据显示，比特币挖矿每年耗电量预计为115太瓦时（1太瓦时为10亿度电）， 约等于全球发电量的0.51%。假设每年黄金产量约2500-3000吨，将消耗约132太瓦时的电力。Galaxy Digital数据指出，相比起比特币的能耗使用，传 统金融行业的耗能相对较复杂，假设我们考虑运行全球所有ATMs、银行营业部、支付系统以及银行数据中心，光电力的消耗将超过260太瓦时。

考虑到挖矿支出是维系比特币体系运行的最主要成本，在与传统银行体系对比的同时，我们还需考虑维护传统银行体系电力以外的成本，比如银行体系 的管理成本、印钞成本、假币干扰及反假币行动成本等。剑桥大学数字资产研究报告指出，全球39%的基于工作量证明挖矿机制下的电力消耗来自于可 再生能源。比特币矿业可能会对可再生能源的发展产生积极影响，比如通过储能的方式将间歇性电力资源转化为基本负载发电，从而影响向电网供应的 可再生能源的数量。

比特币投资价值—继承黄金重要属性，数字化使其更优

比特币不仅继承了黄金的全部重要属性，同时还具有黄金无法比拟的优势：

抗通胀，用于价值存储：总量恒定2100万个，目前已经挖出1869万个左右。比特币的最小单位为一聪，相比黄金更易于分割。  数字化，易于转移和携带：比特币可以在全球网络内，以绝对安全的方式进行转移，只需要付出数美元的手续费和十几分钟耗时便可完成转账 ，不依赖任何第三方结算。 比特币在全球数千个数字资产交易所24小时365天交易。  去中心化，不依赖机构背书：比特币的每一笔交易，都由区块链上的所有节点确认，而不依赖于某一中心化机构背书，因此大幅提升了抗攻击 性。在去中心化的部署下，黑客无法通过攻击某一节点而使整个网络瘫痪，对去中心化系统进行攻击破坏的成本相比中心化系统更高。同时比 特币网络上的每一个节点都是平行的，不存在上下级和主从的关系。

比特币持仓分布—头部持币地址多数为数字货币交易所

比特币在全球的持仓分布较为分散，头部持币地址大部分来自于数字货币交易所。根据2013年Sergio的一篇文章分析指出，中本聪的持币数量为114.88 万个。有证据显示比特币网络前36000个区块都是由同一台电脑挖出的，挖矿的人很可能是中本聪。

比特币持仓分布—全球上市公司持仓

根据上市公司公告统计，全球目前有23家上市公司持有比特币，总共持有180,335枚比特币，约占比特币总量的0.96%。

比特币衍生的金融资产

比特币信托：2013年9月，灰度建立了首只比特币信托基金，2015年得到美国金融业监管局批准上市，简称GBTC。比特币期货合约：2017年12月，全球最大期货交易所芝加哥商品交易所（CME）正式推出比特币期货合约，开盘时次月合约报20650美元。比特币ETF：2021年2月，加拿大资产管理公司Purpose Investments Inc.和Evolve Funds Group Inc. 先后获得加拿大安大略省证券委员会（OSC）批准 发行比特币交易所交易基金（ETF）。Purpose 2月19日首日交易额达到1.65亿美元。比特币指数：2021年5月，标普道琼斯指数（S&P Dow Jones Indices）推出首批三个加密货币指数，即SPBTC、SPETH和SPCMC，分别代表比特币 、以太坊以及包含两者的MegaCap组合指数。

当前比特币市值—约为黄金市值的1 / 18

全球企业和金融机构配置比特币对潜在价格的影响

截止2021年5月7日，比特币的市值约为黄金的9%；假设比特币市值达到目前黄金的市值，比特币的价格将达到60万美元/个。根据ARK基金研究，假设标普500的上市公司拿出现金的1%对比特币进行配置，比特币的价格将上涨约40，000美元；假设美国金融机构将资产的2.5%-6.5%对比特币进行配置，比特币的价格将上涨约200,000到500,000美元。

区块链2.0: 智能合约—基于编程语言运行在去中心化网 络上的不可篡改的合同

智能合约—基于编程语言运行在去中心化网络上的不可篡改的合同

智能合约的概念最早在1994年，由计算机科学家、法学学者和密码学者Nick Szabo提出。他定义道：“一个智能合约是，一个计算机化的交易协议，它 执行一个合约的条款。”智能合约本质上是可编程的合同，允许交易对手间设定交易条件，交易的执行无需信任第三方。Vitalik Buterin于2013年正式提出以太坊的概念，通过区块链技术解决了智能合约容易被篡改的问题，不仅保证了合约内容不可篡改，每次调用记录亦 不可篡改。 以太坊为智能合约提供了图灵完备的编程语言（Solidity）和相应的运行环境。智能合约应用案例：假如Alice委托第三方家族信托公司，在未来当子女大学毕业后满22岁时，将每个月从预先储存好的家族财产账户，每年支付给子 女1000万美元。为执行以上要求，Alice可以编写这样一个智能合约：1. 检查当前日期（子女满22岁那年时间）；2. 每年1月1日自动给子女的账户发送 1000万美元；3. 重复直至智能合约中(链接的外部账户）的资金耗尽。

智能合约—基于编程语言运行在去中心化网络上的不可篡改的合同

智能合约应用场景：

博彩交易：因为智能合约是计算机程序，所以很容易增加更加复杂的赌博元素，例如赔率和分差。比如针对NBA的球赛下注，交易双方事先将 参与规则写入编程，比赛结束后，智能合约将自动根据赛事结果重新分配赌注。教育行业的学历认证：Blockerts（目前运行在以太坊上）是由Learning Machine与MIT的Media Lab合作建立的可以创建并验证基于区块链的学 历证明文件的开放平台。学术成绩 - 分数、成绩报告甚至毕业文凭 - 都可以保存在Blockcerts区块链上，并提供不可篡改的学术历史。学生 的学术记录将永远保存在区块链上，未来的雇主可以即时进行验证。

区块链3.0: DeFi—以智能合约为基础铸造的去中心化金融生态

DeFi—以智能合约为基础铸造的去中心化金融生态

DeFi的全称是Decentralized Finance，即去中心化金融。DeFi项目利用智能合约技术实现了传统金融机构的各种功能，如衍生品、借贷、交易、理财、 资产管理、和保险等。DeFi与传统金融机构最大的区别在于其去中心化，不依赖任何第三方中介机构实现金融功能，公开透明，根据发行代码执行设定 功能，任一节点无法对代码进行修改，必要时需要通过链上大部分节点的同意才能进行更新。

DeFi概念于2014-2017年开始兴起，2018-2019年各种去中心化借贷等DeFi项目逐渐上线。目前主流的DeFi项目主要运行在以太坊和币安智能链的生态 上。截止2021年5月9日，以太坊公链上的DeFi锁仓量达到800.6亿美元，币安智能链上的DeFi锁仓量达到347.6亿美元。

DeFi—以智能合约为基础铸造的去中心化金融生态

以太坊（ETH）和币安智能链（BSC）分别在区块链的不可能三角原理中平衡各自的取舍。以太坊（ETH）是目前DeFi生态里锁仓量最大，且最去中心 化的主网。去中心化保证了以太坊公链的安全性，但同时以太坊主网极其拥堵，每笔交易手续费较高，区块确认时间较慢。但目前以太坊社区正在通过 不同提案，改善目前扩容和交易速度慢的问题。币安智能链（BSC）是中心化交易所币安建立的去中心化区块链系统，以 21 个验证者为中心，这些验 证者为了验证 BSC 网络而质押 BNB产生。币安智能链与以太坊的虚拟机兼容，因此多数以太坊上的开发人员可以通过很小修改（分叉），轻松迁移在 以太坊上流行的Dapp项目。

DeFi—以智能合约为基础铸造的去中心化金融生态。DeFi代表着一场旨在推行无国界、无审查、无障碍金融产品的运动。相比传统中心化金融，DeFi项目有以下特点：

代码开源透明：由于代码会开源供大众审查，任何漏洞都会很快地显现出来。目前至少有29家网络安全公司为加密货币项目提供审计服务，领先的DeFi审计机 构包括OpenZeppelin、TraiofBits和ConsenSys Diligence等。除了审计，许多DeFi项目还为白帽黑客提供漏洞赏金计划，鼓励大众积极参与。  去中心化运行&无中心化监管： DeFi协议本质上是编写成的计算机代码，这些代码完全按照其编写的方式运行，并由网络上的不同节点进行确认。DeFi对任何 参与对象实现无差别对待。交易的执行无需信任第三方。同时DeFi项目上线主网不用经过中心化机构审查，使得创新更加自由，发展速度更快。  去中心化社区自治：去中心化自治组织（ Distributed Autonomous Organization ）最早于2016年在以太坊的项目中产生。DAO简单来说就是一个通过智能合约来保持 运转的去中心化的自治组织，交易和规则都编码在区块链上，实现公开公正、无人干预和自主运行。任何社区成员都可以发起提案，用户持有数字资产类似项 目发展的“股权”，根据持仓量投票决定项目的发展方向。

DeFi应用—借贷（抵押数字资产贷出数字资产）

传统金融系统的借贷体系需要借款人有良好的信誉和银行作为中介，去中心化借贷则消除了这些壁垒。任何人都可以在链上的借贷项目平台抵押其数字资产，抵 押品是唯一的审核标准，偿还贷款的利率由智能合约算法，根据市场供需而动态计算。放贷也不再是中心化权威机构的权利，任何人都可以将其数字资产注入借 贷池赚取利息，从资产中获得收益。考虑到币价下跌的风险，目前DeFi借贷平台，BTC、ETH的质押率在 60-80%之间。

相比传统金融借贷体系，去中心化借贷主要有以下几点优势： 

放款速度快：相比房抵贷和车抵贷流程复杂、经济成本和时间成本高。数字货币按流程大概短时间内即可完成到账。  风控难度低：由于数字货币24 小时交易，非常的标准化，几乎不可能造假，可以通过智能合约将整个流程公开透明执行。  违约执行成本低：在传统借贷领域，如果用户违约，会有很高的执行成本，例如使用不动产抵押贷款，走法律执行程序非常耗时且变数很多。数字货币 质押借贷通过智能合约将整个流程公开透明执行，不仅便利而且安全性较高，再加上抵押的是数字货币，就算用户违约，平台也可以靠出售数字货币获 得利益保障。

DeFi应用—去中心化交易所（Decentralized Exchange）

去中心化交易所，全称 Decentralized Exchange，指的是采用智能合约运行在区块链网络上的交易所。与传统的中心化交易所相比，去中心化交易所有 以下几个特点：

中立且无需做市：Dex自身不提供做市所需数字资产，只提供做市的智能合约算法。用户为平台提供流动性可以得到平台交易手续费的分成以 及项目方的激励。以cake为例，每笔交易收取千2手续费，其中千1.7发放给做市商，万3作为平台盈余公积。发生交易时，资产直接在用户双方 的区块链钱包里进行交换，而不经过第三方交收机构。  无需KYC：去中心化交易所无需注册、实名等一系列操作，仅需一个区块链钱包即可进行操作。  上币门槛低：任何人可以无门槛的发行自己的加密货币，这种免审核机制为许多中小项目带来了诸多创新机会，同时也需提防空气币的存在。

DeFi应用—去中心化衍生品（合成资产案例）

衍生品是一种价值来源于股票、商品、货币、指数、债券或利率等其它标的资产的合约。衍生品是所有成熟的金融系统的关键要素之一。衍生品有两个 主要用例：套期保值和投机。 合成资产案例：Synthetix是发行在以太坊公链上的去中心化衍生品应用。在Synthetix上，用户可以发行和交易合成资产。合成资产跟踪对标资产的价值 变化，并允许在无需持有实际资产的情况下对资产敞口。该协议当前支持合成法定货币。Synthetix模型基于债务池。为了发行特定的合成资产，用户必 须以SNX代币的形式提供抵押品。该协议要求超额抵押——目前抵押率为500％。这意味着，系统中每锁定500美元的SNX，就只能发行价值100美元的 合成资产。这主要是为了应对合成资产的任何急剧价格变化，并且将来很有可能降低抵押率。

DeFi应用—去中心化保险

由于DeFi生态里潜在的巨额支出场景的存在，质押在智能合约中的代币容易受到安全性攻击。尽管大多数项目的智能合约都进行了代码审计，被黑客入侵的可 能性总是存在，这将导致资金损失。例如，bZx在2020年上发生了三起引人注目的DeFi安全攻击事件。这三次攻击发生时间为2020年2月15日、18日和2020年9 月15日，总损失价值约900万美元。 

案例分析：Nexus Mutual是基于以太坊的去中心化保险协议，目前可以为以太坊区块链上的任何智能合约提供安全保障。Nexus Mutual 是一个互助型保险平台 ，会员（需 KYC 才能成为会员）承担保险风险，也享受保费收益，这一关系通过其代币 NXM 实现。NXM持有人可以为他们认为安全的项目 质押NXM代币， 质押代币意味着会员对项目安全性的认可，同时质押代币的多少也决定了这个项目的购买额度。会员质押NXM意味着他们对于项目安全性的认可，Nexus Mutual 允许将NXM代币一次性同时在 10 个项目中进行质押，并且能够获得保费收入的 50%。而一旦质押的项目被成功索赔，将会按比例销毁质押的 NXM 代 币，以对投保人进行补偿。索赔申请批准与否，由 NXM 持有人通过投票决定，投票需要锁定 NXM，而如果选择了和最终结果相反的选项，则其 NXM 代币将会被锁定更长时间。

DeFi应用—机枪池、实现资产收益最大化

机枪池，本质上是一个实现资产收益最大化策略的资金池，自动化执行流动性挖矿。DeFi机枪池会根据实时挖矿收益的高低，将资金切换至更高收益的 DeFi项目中进行流动性挖矿，为投资者提供更高的挖矿收益，其本质上就是一种通过智能调度达到最优收益的策略矿池。 

机枪池应用举例： 

Yearn.finance（YFI）是建立在以太坊公链上的机枪池。YFI上的每个策略都是由社区选择，机枪池里盈利的交易会产生5%的费用来补贴机枪 池的Gas费成本，同时会将这部分费用的10%奖励给策略创建者。  Pancake.bunny（Bunny）是建立在币安智能链上的机枪池。

风险提示

政策风险：加密资产规模和波动上升可能会导致金融系统出现风险，监管政策出台对行业影响存在不确定性。 

黑客风险：以智能合约为基础的各类应用，可能发生黑客联合攻击某协议所导致的损失。 

算力集中风险：区块链网络基于分布式的节点保持运转，假若51%的全网节点选择联合攻击，将具备存在篡改原有链上记录的能力。 

其他风险：全球流动性出现拐点可能对新兴资产产生负面影响。未来可能出现颠覆区块链的新兴技术。

报告出品方：国信证券经济研究所

分析师：熊莉

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