【比特币总量】是什么？
比特币的“总量”指的是根据比特币协议规则，在整个网络存在期间，理论上可以被创造出来的比特币的最大数量。这个上限是一个固定的数值，被设计为恒定不变。
具体来说，比特币的总量被限定在 2100万枚。一旦达到这个数量，将不会再有新的比特币通过挖矿过程被创建出来。这个数字是一个硬性的上限，是比特币系统基础协议的一部分。
需要注意的是，这个总量是指理论上的最大发行量。实际流通中的比特币数量可能会小于2100万，因为存在用户丢失私钥导致比特币永久无法找回的情况。
【比特币总量】为什么限制在2100万枚？
比特币总量被限制在2100万枚是其设计中的一个核心特征，其主要目的是为了模拟稀缺性，类似于黄金等贵金属。这种固定且有限的供应量带来了几个重要的影响：
- 对抗通货膨胀： 与由央行控制并可随意增发的法定货币不同，比特币的发行速度是可预测且递减的，最终有一个固定的上限。这使其具有抗通胀的特性，因为其购买力理论上不会因无限量的供应而稀释。
- 价值储存属性： 稀缺性是任何价值储存手段的重要属性。通过限制总量，比特币旨在成为一种“数字黄金”，其价值部分来源于其供应的有限性。
- 去中心化控制： 总量固定且由协议规定，不受任何单一机构或政府控制。这意味着没有人可以决定增发比特币来应对经济危机或实现特定的政策目标，从而维护了系统的去中心化和独立性。
- 可预测性： 2100万的总量以及预定的发行速度（通过挖矿和减半机制）使得比特币的货币政策高度透明和可预测。参与者可以清晰地了解未来比特币的供应情况。
选择2100万这个具体数字，普遍认为是由比特币的创造者中本聪决定的，是其整体设计模型（包括10分钟出块时间、每21万个块奖励减半等）计算出来的结果。虽然没有明确文献解释为何是精确的2100万，但它与整个发行计划紧密关联。
【比特币总量】在哪里定义和如何强制执行？
比特币的总量上限以及其发行规则（即矿工如何获得新的比特币）定义在比特币的核心协议中。这个协议体现在比特币网络的开源软件代码里。
定义位置：
这个规则并不是写在一个中心化的数据库里，而是内嵌在比特币客户端软件的代码逻辑中。所有运行完整比特币节点（Full Node）的参与者都下载并运行着包含这些规则的代码。
具体来说，关于新比特币发行的规则体现在每挖出一个新区块时，矿工可以为自己创造一笔特殊的交易，被称为“Coinbase Transaction”（并非交易所的Coinbase公司）。这笔交易是该区块中的第一笔交易，用于支付矿工挖出此块的奖励。协议规定了这笔奖励的大小，以及它如何随着时间递减（即减半）。
强制执行机制：
比特币的总量上限是通过网络的去中心化共识机制强制执行的。执行过程如下：
- 节点验证： 网络中的每一个全节点都会独立验证收到的每一个新区块的有效性。
- 奖励检查： 验证过程中的关键一步就是检查该区块的Coinbase交易。节点会计算根据当前的区块高度（即该区块是链上的第多少个区块），矿工应得的合法奖励是多少。这个奖励金额是严格按照预定的减半规则计算出来的。
- 拒绝非法区块： 如果一个矿工创建的区块，其Coinbase交易试图向自己支付超过协议规定数量的比特币（包括当前的区块奖励和区块内的交易费），那么所有诚实的全节点都会将这个区块视为无效区块并拒绝接受它。
- 算力竞争： 由于全网的算力绝大部分由运行诚实节点的矿工组成，他们只会基于最长、最有效的链进行挖矿。一个试图包含非法奖励（超过上限）的区块不会被其他节点接受，因此基于此区块继续挖矿的工作将是徒劳的，不会成为主链的一部分。
因此，比特币的总量上限不是由某个中心化的权威机构维护的，而是通过全球数万个独立运行的全节点共同验证和强制执行的。任何试图违反这个规则的区块都会被网络拒绝，从而确保了2100万的总量上限得以遵守。
【比特币总量】它是如何随时间发行的？
新的比特币是通过“挖矿”过程发行的。矿工利用计算能力竞争记账权（打包新的交易区块）。每当一个矿工成功挖出一个新区块，他们就会获得两部分奖励：
- 区块奖励 (Block Reward)： 这是凭空创建的新比特币，作为发现有效区块的激励。
- 交易费用 (Transaction Fees)： 区块中包含的所有交易的费用总和，由发起交易的用户支付给矿工。
比特币的总量上限是通过精确控制第一部分奖励——区块奖励——来实现的。这个奖励并非固定不变，而是按照一个预定的时间表逐步减少。
比特币的发行机制：减半 (Halving)
比特币的区块奖励大约每四年（或更精确地说，每挖出210,000个区块）会减半一次。这个机制被称为“减半”（Halving）。
减半历史和未来预测：
- 2009年1月： 比特币创世，初始区块奖励为 50 BTC。
- 2012年11月： 第一次减半发生（在区块高度210,000），区块奖励降至 25 BTC。
- 2016年7月： 第二次减半发生（在区块高度420,000），区块奖励降至 12.5 BTC。
- 2020年5月： 第三次减半发生（在区块高度630,000），区块奖励降至 6.25 BTC。
- 未来： 这个过程将持续下去，区块奖励将不断减半：3.125 BTC, 1.5625 BTC, 0.78125 BTC, …
每一次减半都将新比特币的发行速度降低一半。这个呈等比数列递减的发行速度，最终会使得新发行的比特币总和无限接近但不超过2100万枚。你可以将这个过程想象成一个水龙头，水流（新比特币）的速度定期减半，水箱的总容量（2100万枚）是有限的。
数学上，2100万枚的总量是根据初始奖励（50 BTC）乘以减半周期数计算得出的一个近似值。精确地说，它是所有减半周期奖励总和的极限：
(210,000 块/周期) * (50 + 25 + 12.5 + 6.25 + …) BTC/块
这是一个无穷等比级数的和，其结果正是略低于2100万的数值，但由于协议处理小数的方式，最终的累计发行量会非常接近2100万，并在此停止。
【比特币总量】什么时候会停止发行？
按照每210,000个区块减半一次的固定规则，区块奖励最终会变得极其微小，以至于在代码中计算时会被四舍五入为零。当这种情况发生时，就不会再有新的比特币被创建出来。
由于每个区块的挖出时间平均约为10分钟（尽管实际时间会有波动），每个210,000区块的周期大约需要 210,000 * 10 分钟 = 2,100,000 分钟 = 35,000 小时 = 1458.33 天 ≈ 4 年。
从2009年开始，每四年左右减半一次，直到区块奖励趋近于零。经过多次减半后，这个过程预计将在大约 2140年 发生。届时，最后一个可被计算出的、大于零的区块奖励将被发放，比特币的发行总量将达到并停止在接近2100万枚。
在2140年之后，矿工将不再获得新的比特币作为区块奖励。他们唯一的收入来源将是打包进区块的交易支付的交易费用。这被认为是比特币经济模型长期可持续性的重要组成部分，矿工将完全依赖于网络的使用量（交易费）来获得激励，从而继续维护网络安全和处理交易。
因此，比特币的新币发行是一个预先确定、逐步递减、最终停止的过程，由协议代码严格控制，预计将在本世纪末或下世纪初完成。
