从信息系统的角度对比比特币、法币和金本位

王春宇 张守坤

摘 要：从金本位到法币再到刚出现的比特币，货币的形式发生巨大变化，但是货币作为信息系统的本质并没有改变。从信息的角度理解，货币系统就是一个信息系统。法币代表了中心化的货币，也就是中心化的信息系统。比特币代理了去中心化的货币，也就是去中心化的信息系统。通过货币信息系统的角度，可以更好的理解货币，不被不同历史阶段的货币形式所迷惑。

关键词：信息系统 比特币 法币 金本位 去中心化 中心化

引言

无论是金本位、法币还是比特币，它们作为一个系统，都是一种信息系统，时刻更新、记录着所有人的账户情况。法币与金本位、比特币最大的区别在于系统的架构，法币是一种中心化的信息系统，金本位和比特币是一种去中心化的信息系统。中心化是指法币的发行和系统的信息更新必须依靠一个中心化的机构，也就是央行。去中心化是指金本位、比特币的发行和系统的信息更新不需要一个中心化机构，也就不存在充当第三方的中央银行和商业银行。金本位与法币、比特币的最大的区别在于它具有物理实体，不是信息的形式。但是对金本位进行抽象后，其本质仍然是一个信息系统，只是在该系统中流动的不是比特，而是原子。

为了行文方便，假设在法币系统下，所有的交易都是通过电子支付完成的，不再使用物理的纸币。因为随着技术的进步，货币的电子化是一个发展趋势，所以这是一个合理的假设。假设在金本位系统下，所有的交易都是以物理金币的形式进行的，不考虑银行券。因为在金本位时期，金融系统和技术并不发达，所以这是一个合理的假设。由于大部分人不理解比特币系统的运行原理，所以文中注重对比特币系统的讲解。

比特币信息系统

比特币是一种开源的点对点的密码学货币，由中本聪在2008年题为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的论文中首次提出。在比特币系统中，所有的支付都是有交易双方直接进行，完全摆脱了法币系统中对第三方的需要，而且货币供应不受中央银行控制，开创了一种全新的货币系统。

比特币的去中心化主要表现在两个方面，一比特币不是由中心化的机构发行的，二比特币支付不需要第三方。

比特币的总量是预先设定的，一共是2100万个。比特币系统从2009年开始运行，平均每经过四年比特币的发行量下降一半，到2140年比特币发行完毕。比特币的发行是与支付确认是同时进行的，比特币的发行本质上是对确认交易矿工的奖励。在比特幣系统中，平均每十分中生成一个账本（技术上称为区块），该区块会保存十分钟内的所有的比特币交易信息。生成的账本按照时间顺序链接在一起形成不断增长的账本簿（技术上称为区块链）。比特币矿工通过进行哈希计算，争抢生成账本的权利，成功的矿工将会得到比特币奖励和交易费用，在2009-2013年每生成一个账本的奖励是50个比特币，奖励每四年减半，现在的奖励是25个比特币。这就是比特币的发行机制。

比特币的用户需要先要下载一个比特币钱包，一旦你在电脑或手机上安装一个比特币钱包，它会生成你的第一个比特币地址，并且在你需要的任何时候都可以生成更多的地址。你可以将你的地址告诉你的朋友们，他们便能够通过这个地址向你支付比特币，反之亦然。事实上，这跟电子邮件的运作方式是非常相似的，除了比特币地址应该只被使用一次。同时还会生成与比特币地址相对应的私钥，类似于银行账户密码。

比特币去中心化的支付过程如下：

1、同意交易

A是比特币矿工，成功地生成了一个交易账本，获得了25个比特币奖励。B是接受比特币支付的商家。A向B购买了价值1比特币的商品，所以A需要向B支付1个比特币。A也可以支付0.01比特币的交易费用（目前交易费用不是强者的）。

2、创建交易消息

A创建一个交易消息，主要有三部分组成：对获得比特币的交易的引用、收款方B的比特币地址和比特币数额。

任何地址中的比特币都是先前交易的输出，可以通过查询区块链获得这些信息。A挖矿所得的25个比特币形成这一新交易的输入。比特币交易可以有多个输入和输出。

输入：

A的25个比特币（A先前交易的输出）

输出：

（1）向B支付1个比特币。

（2）向A支付23.99个比特币（找零）

（3）0.01个比特币作为交易费用支付给成功生成区块的矿工。

3、对交易消息进行签名

创建交易消息后，A需对交易消息进行数字签名，证明他控制着付款地址。

与真实的签名类似，数字签名可以证明交易是由想要进行富矿的人创建的。

4、广播交易消息

A向比特币全网广播已签名的交易消息，寻求确认。

5.交易确认（“挖矿”）

矿工们首先确认A的比特币地址中是否有比特币余额，如果情况属实，继续将接收到的已签名的交易消息打包进将要生成的账本中，然后争相进行哈希计算，达到符合要求的哈希值。

6、成功

C是一个矿工，成功的生成了符合要求的账本，A的交易消息就包含在其中。C同时获得25个比特币的奖励和手续费。C向比特币全网广播新生成的账本，所有的矿工将向自己的区块链增加该账本。B收到了1比特币，然后向A发送商品。

上面的比特币支付过程在不需要中心化资金清算所的情况下，顺利的完成了。

对比特币信息系统做一个抽象，它就是一个状态转换系统，根据发生的交易时刻更新用户的账户状态信息。比特币信息系统就是一个公共的超级账本，所有的交易都被记录下来。

法币信息系统

法币的支付网络可以分为三层，用户、商业银行和中央银行。用户在银行开设账户，商业银行在中央银行开设账户。

如果是在同一银行开设账户的买卖双方进行转账，就需要商业银行进行资金的清算。如果买卖双方不是同一个银行的，两者之间的资金清算还需要中央银行的参与。最终，中央银行保有全社会的超级账本，这是中心化的。

对法币信息系统做一个抽象，它也是一个状态转换系统，根据发生的交易时刻更新用户的账户状态信息

金本位信息系统

金本位系统中，黄金是自然资源，世界各处都存有这种贵金属，所有黄金的发行是去中心化的。而且，用实体黄金进行支付不需要中心化的机构。黄金所有权信息的更新是用原子记录，而不是比特。也就是用黄金进行交易时，黄金从买家的手中转移到卖家的手中。信息最常用的记录形式是比特，但是也可以用原子进行记录。所以，金本位也是一个信息系统

总结

对于一个信息系统而言，最重要的是信息难以被伪造。在这一点上，金本位信息系统依靠的是黄金难以伪造的物理属性，法币依靠的是政府的权力，比特币依靠的是数学和密码学。法币的最大的伪造者就是政府，滥用掌握货币的权力。黄金和比特币在抗伪造方面优于法币。其次重要的是信息系统的信息更新速度，也就是交易的便利程度。在这一点上，由于法币和比特币的比特形式，不存在实体，二者的表现要好于黄金。而且，比特币的点对点的直接交易要快于层级制的中心化交易。

现在的法币体系下，中央银行和商业银行都是作为第三方存在的。在去中心化的比特币出现以前，它们的存在是必要的。但是，现在中心化的货币体系面临着去中心化货币的竞争。从信息系统的角度而言，比特币信息系统优于金本位信息系统和法币信息系统。

參考文献：

[1]杨晓晨、张明，2014：《比特币：运行原理、典型特征与前景展望》，《金融评论》，第一期38～53页

[2]哈耶克，2007：《货币的非国家化》，新星出版社

[3]Satoshi Nakamoto，2008：《Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System》，www.bitcoin.org/bitcoin.pdf

[4]Robleh Ali、John Barrdear、Roger Clews、James Southgate，2014：《Innovations in payment technologies and the emergence of digital currencies》

[5]Robleh Ali、John Barrdear、Roger Clews、James Southgate，2014：《The economics of digital currencies》

[6]William J·Luther、Josiah Olsoin，2013：《Bitcoin is Memory》，http：//papers.ssrn.com/sol3/papers. cfm？ abstract_id=2275730

[7]Vitalik Buterin，2013：《Ethereum White Paper：A NEXT GENERATION SMART CONTRACT &DECENTRALIZED APPLICATION PLATFORM》，www.ethereum.org

作者简介

王春宇 （1977.3-），汉，辽宁省辽阳市，哈尔滨商业大学金融学院，博士，副教授，研究方向：国际金融、网络金融。

张守坤 （1990.1-），汉，山东省临沂市，哈尔滨商业大学金融学院，硕士，研究方向：网络金融。