比特幣協議

什麼是 Bitcoin 協議？

Bitcoin 協議是一套規則，規範 Bitcoin 網路如何維護帳本、驗證交易及資訊廣播。這套機制讓去中心化的參與者，即使沒有中央機構，也能可靠地維持一致的帳本並完成交易結算。

協議內容涵蓋交易格式、簽章與腳本驗證、區塊建構與驗證、點對點廣播方式、雙重支付衝突解決及難度調整機制。理解這些規則，有助於解答如「為什麼需要確認？」「交易手續費如何影響速度？」等常見問題。

Bitcoin 協議如何在網路中廣播交易？

Bitcoin 協議依靠點對點（P2P）網路來傳播交易。節點，也就是運行 Bitcoin 軟體的電腦或伺服器，會在網路中轉發交易，類似於資訊中繼站。

每個節點會在將收到的交易放入「mempool」（未確認交易池）前，先進行基本驗證。廣播方式通常採用「gossip-style」，即節點分層向鄰近節點轉發，確保絕大多數節點都能收到每筆交易。

節點同時會同步區塊與鏈狀態，確保所有參與者依照統一規則更新帳本。當礦工產生新區塊後，會立即在網路廣播，供其他節點驗證。

Bitcoin 協議中的交易結構是什麼？

Bitcoin 協議採用 UTXO（未花費交易輸出）模型。UTXO 代表尚未花費的輸出，相當於一枚獨立的「幣」或「憑證」。你的餘額其實是這些 UTXO 的總和。當你消費時，會選擇部分 UTXO 作為輸入，生成新的 UTXO 作為找零和支付。

一筆交易包含「輸入」和「輸出」。輸入會引用先前的 UTXO，並附上有效簽章；輸出則定義新 UTXO 的歸屬及支出條件（如需特定公鑰簽章）。簽章證明你有權動用這些輸出，節點會驗證其有效性。

這種設計支援並行驗證與合規檢查，讓 Bitcoin 腳本語言簡潔，並降低複雜性產生的安全風險。

Bitcoin 協議如何防止雙重支付並實現共識？

Bitcoin 協議利用工作量證明機制強制交易全域排序，從而防止雙重支付，也就是同一枚幣被多次花用。網路會以累積工作量最高的鏈作為權威帳本。

工作量證明類似於解決複雜計算謎題：礦工不斷調整隨機值，直到區塊雜湊值符合當前難度目標。首位找到有效解的礦工可獲得新增區塊與獎勵。

「確認數」指的是在包含你交易的區塊之後新增加的區塊數。確認數越多，竄改歷史交易的難度和成本就越高。高金額轉帳通常會要求更多確認，以降低風險。

Bitcoin 協議中的區塊與挖礦如何運作？

礦工會從 mempool 挑選交易，組成區塊，並執行工作量證明運算。當礦工找到符合難度要求的雜湊後，會將新區塊廣播到網路，其他節點則驗證區塊結構、簽章、UTXO 使用和雜湊，然後將其加入本地的區塊鏈副本。

區塊由標頭（時間戳、前一區塊雜湊、難度目標、隨機數等）及主體（交易列表）組成。隨機數讓礦工能反覆嘗試不同組合，直到找到合格雜湊；時間戳和前一區塊雜湊確保區塊順序連接。

節點會拒絕無效區塊，例如引用不存在的 UTXO、簽章無效或難度不符的區塊，以維護帳本完整性與安全性。

Bitcoin 協議如何調整難度以維持 10 分鐘區塊時間？

Bitcoin 協議的目標是讓每個區塊平均間隔約 10 分鐘。為此，每 2,016 個區塊（約兩週）會自動調整挖礦難度，依據上一週期實際產塊所需時間（參考 Bitcoin Core 協議規範，該參數一直穩定）。

若礦工在 2,016 個區塊內產塊過快，則提高難度；產塊過慢則降低難度。這套機制即使全網算力變化，也能維持區塊產出穩定，讓用戶更能預期確認時間和安全性。

Bitcoin 協議在錢包及 Gate 充值/提現中的應用為何？

於錢包和 Gate 平台操作時，Bitcoin 協議直接影響地址格式、交易手續費和確認時間。基本流程為：建立交易、簽章、廣播及等待足夠確認。

步驟 1：建立交易。選擇收款地址並輸入金額。地址相當於帳號，不同格式可能以「1」、「3」或「bc1」開頭，現代格式更節省空間。

步驟 2：簽章交易。錢包會以你的私鑰對輸入 UTXO 進行簽章，證明你有權動用這些輸出。你的私鑰必須離線安全保存，一旦外洩資金可能遭竊。

步驟 3：廣播交易。錢包將交易提交至節點，進入 mempool，供礦工挑選。交易手續費是你向礦工的「競價」，手續費較高者一般優先被打包進區塊。

步驟 4：等待確認。向 Gate 充值 BTC 時，平台會顯示所需區塊確認數；達標後餘額即入帳。確認要求依平台政策與交易金額而異，請以 Gate 充值頁面公告為準。

風險提示：

• 務必核查「網路」與「地址」，將 BTC 發送到不支援的鏈或錯誤地址可能導致無法挽回的損失。
• 手續費過低可能造成長時間延遲，網路壅塞時建議提高手續費或使用錢包支援的「手續費提升」功能。
• 大額轉帳建議等待更多確認，以降低鏈重組風險。

Bitcoin 協議的安全風險與關鍵注意事項有哪些？

主要風險包括算力集中、區塊鏈重組，以及用戶操作失誤。請務必要求足夠確認、仔細核對地址與網路、並妥善保管私鑰，以保障資金安全。

「51% 攻擊」指單一實體若掌控多數算力，可能造成暫時鏈重組與潛在雙重支付。這類攻擊成本極高且實務上罕見，但高金額結算建議等待更多確認。偶有輕微鏈分叉或重組，等待更多確認可降低風險。

用戶端風險更常見，例如資金發送至錯誤地址或網路、私鑰或助記詞外洩、惡意軟體竄改收款地址。請於發送前仔細核查細節，優先使用硬體錢包，開啟錢包安全檢查，並遵循 Gate 等平台操作指引。

Bitcoin 協議與 Ethereum 協議有何不同？

Bitcoin 協議採用 UTXO 模型，腳本功能有限，聚焦於價值儲存與結算。Ethereum 則採用帳戶模型，具備強大的智能合約，支援複雜去中心化應用。

區塊產生方式也不同：Bitcoin 採用工作量證明確保安全，區塊間隔約 10 分鐘；Ethereum 已轉為權益證明，並採用更快的終局機制。手續費結構、狀態儲存方式及可程式化程度均有明顯差異，各自適用於不同場景。

Bitcoin 協議要點總結

Bitcoin 協議透過點對點廣播、UTXO 交易結構、工作量證明共識與最長鏈選擇，建立了公開且可稽核的帳本。難度調整確保區塊產生穩定，確認數則體現竄改歷史的難度。日常於錢包或 Gate 平台操作時，請依序完成：建立—簽章—廣播—等待確認，並留意手續費與安全檢查。熟悉這些基礎，有助於評估交易速度、安全風險及最佳操作實務，亦為進一步深入腳本與升級提案奠定基礎。

常見問題

Bitcoin 協議為何限制區塊大小？

Bitcoin 協議強制區塊大小上限為 1MB，以維護去中心化與安全性。小區塊讓一般用戶更容易運行全節點，降低參與門檻，同時防止惡意攻擊者利用超大區塊衝擊網路。雖然限制了交易吞吐量，但大幅提升整體韌性與抗審查能力。

如何驗證 Bitcoin 交易是否有效？

驗證流程分為三步：首先檢查數位簽章，確保只有私鑰持有人能授權支出；再驗證輸入 UTXO 是否存在且未被花用（防止雙重支付）；最後確認手續費合理且格式符合集協議規範。任何節點都能獨立完成這些檢查，體現 Bitcoin 的透明與無需信任特性。

Bitcoin 協議中的時間戳有何作用？

每個區塊的時間戳記錄產生時間，為交易歷史建立不可竄改的時間軸。協議會驗證新區塊時間戳不可早於前一區塊，防止攻擊者透過竄改時間戳重寫歷史。時間戳對維持區塊鏈順序及不可逆性至關重要。

Bitcoin 協議如何處理交易手續費？

Bitcoin 協議的交易手續費由發送方自願設定，通常為輸入金額減去輸出金額。網路壅塞時，礦工會優先處理手續費較高的交易。這種市場機制自動排序交易優先權，並激勵礦工維護網路運作。

隔離見證（SegWit）對 Bitcoin 協議帶來哪些改變？

隔離見證（SegWit）將簽章資料與主交易資料分離，在不變動區塊大小上限的情況下顯著提升了交易容量（最高可提升約 4 倍吞吐量）。SegWit 增強了網路吞吐能力，修正了交易可變性問題，並支援 Lightning Network 等第二層解決方案，是 Bitcoin 可擴展性的關鍵升級。