交易中心的比特币账户（地址）管理机制探讨

本文只是理论推导。实际交易中心的程序，也许有更好的方法；也许交易中心偷懒，省略了一些步骤。

首先列出交易中心比特币账户管理的几个目标：

1 自动化。自动化是一切的前提。一旦人工介入，必然成本暴增、速度暴降、错误暴多。

2 充值提现快速。这是竞争的必须。比特币转账本身就需要20-60分钟，所以交易中心必须要尽量的快。

3  安全。安全原本是最重要的，但是由于竞争和盈利需要，只能放第三位。或者说，交易中心技术再安全，如果人不安全，都白扯。

4 保密。说好听的是为客户保密，说一般听的是技术保密，说难听的是为做坏事保密。

6 方便客户。比特币地址本来就是一堆乱码，尽量减少客户复制粘贴这些乱码，会方便客户，也减少客户出错的可能。

下面开始推导。

交易中心的比特币账户，是一个开环：由用户充值起，至用户提币止。中间有一系列的操作。那我们就从两头向中间推导。

1充值：

首先，交易中心必须向用户提供一个充值地址，这样用户才能充值。由于比特币钱包的设计特点决定，用户无法知道他的发出比特币的地址（而且往往是多个），所以确认充值的用户身份，只能通过充值地址。

有2种方法：静态充值地址和动态充值地址。

静态充值地址：为每个客户生成一个充值地址，长期不变。

动态充值地址：为每次充值生产一个一次性充值地址，用完作废。这个方法有很大的问题：问题（1），如果客户不小心用了以前的充值地址，系统无法自动收到，需要人工干预。与目标1自动化不符。问题（2）如果客户从2个或以上的钱包向交易中心充值，由于要等上一次充值成功后才可以知道下一次充值的地址，所以要等待充值成功，而充值成功需要30-60分钟，这样严重影响目标2充值速度。问题（3）客户每次都需要复制粘贴地址，有可能出错误，影响目标6方便客户。问题（4）数据库会比较庞大，出BUG不好处理，影响目标3安全。唯一有益的是目标4保密。

所以，作为结论，应当使用静态充值地址。

 比特币的账目透明性，给交易中心的管理带来了极大的好处。只要充值账户数据库备份好，随时都可以查清每个客户存了多少币，不会在这个环节发生不必要的损失。

 2提现：

提现必须要用户提供一个地址，交易中心才能发过去。提现地址用户每次可以自由设定。

由于比特币的找零机制，所以交易中心的提现发送地址，平均每半小时才可以执行一次提现。（如果是多个地址发送，则效率更低）

所以，提现发送地址的数量，应至少不少于每半小时的提现次数。这是一个动态的数值，随着交易中心的客户数量而变化。而且有时间分布差异，根据交易中心对应的客户群，夜间提现少，白天提现多。 为了防止提现延迟，应尽量多准备提现发送地址。

提现发送地址的另外一个重要考虑因素，是各个地址内的比特币数量分布。完全均匀分布肯定是不行的。例如有100个账户，每个存1个比特币。如果发生99个0.1比特币的提现，就会占用99个地址，也占用了99个比特币，那么如果第100个提现要提10个比特币，交易中心就给不出来了。解决方法：各个地址内的比特币数量分布，要与既往的提币数量分布进行尽量精确的对应。对应的越好，需要的提币账户就越少，提币账户里需要准备的比特币就越少，放入冷储存的比特币就越多，目标4安全性就越高。这里涉及到数学模型的建立。所以说，写个交易中心程序不容易，光有好程序员还不够的。

通过备份用户的提现账户数据库，可以随时从比特币网络上查清每个用户实际收到了多少提币数量，防止程序错误导致多次支付，给交易中心带来损失。

更安全的考虑，可以为每个用户设立一个提现专用账户，提现时，先把提现的币转入专用账户，然后再从专用账户转出。这样只要备份了提现专用账户数据库，以后可以在比特币网络上随时查清所有用户的提现记录，防止一旦重复提现后，交易中心出现损失。这个方法的缺点是，需要进行2次转账，这样提现时间就延长到了1个小时。

 3存量：

交易中心一旦开起来，一定有一笔存量比特币放在交易中心。存量的来源：（1）挂单的币（2）交易完成到提币的时间差带来的存量（3）没有钱包的人，把币直接放在交易中心。

从MT事件看，存量币的数量是极其惊人的。MT存量75万个，而日交易量只在3000-5万个，所以存量是日交易量的15-250倍。如果考虑到提现周期只需要30分钟，存量将是活动币量的750-12500倍。

于是，存量币面临巨大的安全问题。存量币如果被盗或自己弄丢，将是毁灭性的。Poloniex被盗了13%的币，说明其存量币管理机制存在巨大的问题，当然也可能是坚守自盗。

比特币由于其非中心性，最大的安全问题就在这里。中心性的货币，除非中央服务器被毁，否则钱被盗了，能追回来；密码忘了，可以用身份认证修复。而比特币一旦出问题，就万劫不复。

存量币的安全问题的解决方案，是冷钱包，或者说冷账户。所谓“冷”，是指服务器中不存储该账户的私钥，该账户的币，需要手工输入私钥才能转出。

冷钱包的使用方法是，找一台不联网的计算机，生成账户（私钥公钥对、由公钥导出的地址）（私钥加不加密码不重要了）。将私钥抄好（这时纸作为模拟介质比U盘等数字介质要安全得多）。进行测试：按照私钥算出地址，打一些币进该地址，然后再用私钥签名（注意签名时是离线的，签名后的数据包再拷贝给联网的钱包），看是否发送成功。如果测试成功，说明该账户信息正确。将该账户的地址交给服务器，以后需要冷存储的币，就转入这个地址里。由于服务里没有该地址的私钥，所以黑客无法偷走币。也不用担心服务器故障把私钥弄丢。将该账户的私钥信息存入保险柜。保险柜需要多人同时在的时候才可以开启。

在此基础上，有一个更安全的方法：比特币提供了多私钥账户功能，一个账户可以有3个私钥，至少用2个签名才可以转出比特币。这会进一步提高冷存储的安全。因为如果只有一个私钥，脑子好的人可以在生成和测试私钥时把它背下来，将来就可以独自把里面的币偷走；或者开启保险箱后私钥被损坏，导致币全部丢失。而如果有3个私钥，互相不见面，这种可能性就没有了。比如CEO一个私钥，财务总监一个私钥，独立董事一个私钥，这样会安全很多。当然，如果政府介入监管，则交易中心一个私钥，政府监管部门一个私钥，第三方公正机构一个私钥，就更加安全。

笔者觉得以上方法仍然不够安全，期待有更安全的方法出现吧。

4 充值-提币通路

由于冷存储需要人工参与，所以应当尽量少动用冷储存的币。无论充值的币是否多于提现的币，都应该用充值的币优先供给提现的币。

最简单的方案，就是把充值的币，直接打给提币的账户。即 用户充值账户->交易中心接受充值账户->用户提币账户

我们基本可以假设，充值的次数和提币的次数是接近的，充值的币数量分布和提现的币数量分布是接近的。

交易中心需要设置属于自己的找零账户，否则找零如果打给充值账户，会误以为是二次充值，给交易中心带来损失。

所以，在提币时，只要找到数量最接近的充值账户，转出，余额转到找零账户就可以了。必要时可以多个账户转到一个账户。

但是，“缺点”是，这样交易中心就变成透明的了。不过笔者不认为这是缺点，如果交易中心更透明一些，把所有的充值账户、提币账户都公开（仍然是匿名的），则用户更有安全感，反倒会吸引更多用户。

有的交易中心，建立了“中间整理账户”，把充值账户里的币，凑成整数转移到自建的账户里。笔者认为是完全多余的。反倒是这种行为特性的地址，一眼就可以识别出是交易中心的地址。还有，这些转账也产生手续费，聚沙成塔，是交易中心不小的一笔支出。

有的交易中心，为了所谓“保密”，创建一大堆地址，变着法的将充值的币折腾来折腾去，以使外人搞不清币的真实去向。这种做法，肯定心怀叵测。

5 充值-存量通路

 在交易中心成立初期，或者经营的好的话，币会越来越多，所以需要有充值的币转入存量。

这个通路非常好设计，定时（如1天）进行一次处理，如果热账户的里的币数量超过了预设比例，超出部分，选剩余数量大的地址，直接转入冷钱包即可。

为了保证最高的安全性，冷钱包应该有多个，存储币的数量应当尽量平均。

有的交易中心，又考虑所谓“保密”，尽量不想让外人知道他的冷钱包，所以在转入冷钱包之前又是好一顿折腾。

笔者认为，无论是否有监管，交易中心都应该公布冷钱包地址，以使用户放心。

6 存量-提现通路 

 出现大额提币，或者交易中心经营走下坡路时，会出现入不敷出，需要动用冷储存的币来支持提现。

 冷储存账户由于其安全特性，一个账户只能转出一次。一般冷存储账户内的数量都较大。转出后，需要有一个分散机制，按照提币的数量分布，对应比例地分散到若干个账户里。

 有的交易中心，又考虑所谓“保密”，又是好一顿折腾。评价同上。

以上，希望对于交易中心程序员来说，都是“废话”。如果有不是废话的，希望能够参考。