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作者：张蕾，比特币和区块链研究者、“积分币”创始人。目前从事区块链的项目咨询、项目研发，并开展网络视频教学。
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除了用加密学的方法保证数字货币的安全外，今天我们介绍另一个保证数字货币安全的方法——区块链（一个保存完整交易记录的账单），以及它的发展过程。1991年Haber和Stornetta发表的一篇论文中提到，用一种时间戳的方式来提高数字文档的安全性。时间戳实际上成了一个文档存在的证明，更重要一个目的是给文档进行了时间上的排序，如果一个文档在另一个文档之前产生，那么在时间戳上会有反映。时间戳不能“事后修改”的属性为文档的安全性提供了保障。具体操作流程，首先需要一个时间戳服务器，当服务器收到客户发来的文档后，它会在这个文档上添加数字签名，同时附带上当前的系统时间和一个指向前一个文档的指针，这个指针是通过哈希函数实现的，所以一旦文件内容发生改变，指针就失效了。时间戳服务器会给每一个文档颁发一个“证书”，这种证书保证了之前的文档的完整性。如果系统中每个用户都有一个或多个文档证书，那么就保证了整个文档的历史不能被修改，特别是先后顺序不能修改。后来的文章提出了提高效率的改进方案，不是单独一个文件构成一个链条，而是将多个文件先组成块，然后这些块再组成链条。在每个块内部，使用树形结构再把文档连接起来。当需要验证一个文档出现在某个特定的历史节点上，这种结构的查询量将会大大减少。这种混合方案的结构图如下：实际上，这两种数据结构就是比特币区块链的数据结构的原型。在比特币中进行了一些巧妙的优化：首先，一个哈希式的协议延迟了一个新的区块追加到区块链上的速度，这个改变深刻地影响了比特币的安全模型。其次，不再需要“可信的”服务器，取而代之的是“不可信”的“矿工”，每一个矿工负责记录和跟踪交易信息。不需要每个节点都来维护一个账单，但是每个节点可以通过破解谜题的方式成为矿工。在比特币中，签名的也被取消，仅仅依靠哈希指针就保证了整个数据结构的完整性。最后，在比特币中，时间戳也不再那么重要，整个系统通过记录交易的相对顺序来防止篡改。（事实上，比特币是个分布式系统，没有全局性的标准时间的概念）至此，我们可以归纳一下，比特币本质上是两种协议的组合。一种是利用破解谜题的方法来控制货币的产生，另一种是利用时间戳的安全属性来维护一个交易账单，防止双重消费和数据篡改。而这两个协议，都不是比特币首创的，它只是巧妙地将它们组合在了一起。在很早以前，也有过类似的组合式的尝试。首先介绍是的1998年 Wei Dai 提出的 b-money系统。在 b-money 中，任何人都可以通过一个哈希风格的系统创造货币，它也是一个p2p的网络架构。每一个节点维护一个账单（但是并不是像比特币那样的全局账单）。另一个相似的系统是 Nick Szabo 提出的 Bitgold 系统。Szabo 说他早在1998年就有了Bitgold 的创意，但是直到2005年，才通过博客对外公布。（曾经有个记者写文章分析，认为Szabo和比特币的创始人Satoshi是同一人）比特币和这两个系统相比，有很多重要的不同点。在这两个早期的系统中，计算谜题和发行货币是直接绑定的，任何人解决了一个谜题，就可以发行一定数量的货币。而在比特币中，解决谜题的主要目的并不是为了发行货币，而是控制货币产生的时间间隔，以此增强区块链的安全性。第二个不同点是，b-money 和 Bitgold 系统都依赖时间戳服务，用来签署、发行或转移货币。而在比特币系统中，并不需要一个可信的时间服务，只需要保持区块和交易的相对顺序。最后一个不同点，在 b-money 和 Bitgold 系统中，如果不同节点对账单内容产生意见分歧时，并没有一个明确的解决方案。从发表的文章来看，作者应该倾向于“少数服从多数”的原则。在去中心化的网络中，这种机制显然是不安全的。攻击者可以隐藏自己的身份并且同时控制成千上百的电脑，最终可能破坏整个网络的共识系统。而在比特币系统中，攻击者要想改变交易的历史，他解决谜题的速度必须比其他所有参与者的总和还要快。这种机制不仅更安全，也使我们可以量化系统的安全性。最后再说一点，B-money 和 Bitgold 系统都没有进行正式的发布，它们只是存在于邮件列表和一系列博客中。相比之下，比特币有正式的白皮书，还有完整的开源代码和规范。相比之前的各种探索，比特币更像一个集大成的产品。虽然还有各种不同的声音，但是比特币第一次给世界提供了关于数字货币、数字支付的一个完整的解决方案。它将这个领域长期隐藏的各个知识点都显化出来，将复杂的问题用简单的方式去解决，让更多人的去使用、去体验、去批判。我想这就是比特币成功的地方吧。《焦点访谈》曝光比特币洗钱，但央行又在研发区块链上的数字货币？a year ago2收藏分享举报{&debug&:false,&apiRoot&:&&,&paySDK&:&https:\u002F\u002Fpay.zhihu.com\u002Fapi\u002Fjs&,&wechatConfigAPI&:&\u002Fapi\u002Fwechat\u002Fjssdkconfig&,&name&:&production&,&instance&:&column&,&tokens&:{&X-XSRF-TOKEN&:null,&X-UDID&:null,&Authorization&:&oauth c3cef7c66aa9e6a1e3160e20&}}{&database&:{&Post&:{&&:{&isPending&:false,&contributes&:[],&title&:&《焦点访谈》曝光比特币洗钱，但央行又在研发区块链上的数字货币？&,&author&:&ke-jiang-84&,&content&:&\u003Cp\u003E嗯，大家可能有发现，近来针对网络不熟练人群编造的谣言往往说了一通胡话之后会加上“中央电视台 焦点访谈已报道“之类的字样……不过小磕说的报道当然是真的，就在昨天情人节当晚播出，链接在此 \u003Ca href=\&https:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=http%3A\u002F\u002Ftv.cntv.cn\u002Fvideo\u002FC13289497acd437aa1fbec7\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow noreferrer\&\u003E《焦点访谈》
比特币 网络诈骗洗钱的秘密_焦点访谈_视频_央视网\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E（咦，我为啥要强调是昨天“情人节”呢）\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E当然也许是记者不专业的原因，节目标题”比特币 网络诈骗洗钱的秘密“是有问题的，这个案件根本上就是一个常见的QQ诈骗，只不过嫌疑人用了比特币交易来洗钱。\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E小磕之前写过比特币，有兴趣的朋友可以“阅读原文”去看，这里\u003Cstrong\u003E简单归纳一下比特币运作的方式\u003C\u002Fstrong\u003E，后面我们会用到：\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E-比特币网络可以随时加入或退出，每一个用户都是匿名的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E-每个用户\u002F节点持有多少比特币及交易历史的数据是完整存储在每一个用户的设备上的（“分布式账本”）。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E-当用户A和用户B发生交易，这个交易产生的比特币变动会加密后向全网广播，所有节点都会收到消息。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E-把一个时间段内的交易真实准确记录下来（“记账”）的节点会得到系统奖励的比特币。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E-为了争夺这个时间段的记账权，或者说其实是争夺奖励，参与争夺的节点们需要解决一个计算问题，这个问题难以计算出结果，但很容易验证计算结果是否正确。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E-首先算出结果的节点把结果广播全网，大家验证正确后，该节点获得记账权，记录下这一时间段的所有加密交易数据，打包成区块（block），再发布全网。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E-全网验证无误后，所有节点把这个区块的数据计入账本，正常不得修改，并且跟上一个时间段的数据链（chain）在一起，防止恶意增加或删除。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E这里要强调的特性是：\u003Cstrong\u003E第一，每个用户都是匿名的；第二，交易数据都是加密的。\u003C\u002Fstrong\u003E结果就是，这里面谁跟谁发生过什么交易，虽然数据都在，但无法解密追查。也因此，全球都有犯罪分子用比特币网络洗钱，把非法收入洗白成比特币交易\u002F投资收益。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E所以央行近期已经第三次约谈国内主要比特币交易所，敦促不得违规从事融资融币等金融业务，不得参与洗钱活动。但其实约谈交易所没法从根本上解决问题，\u003Cstrong\u003E这些是比特币系统特性造成的\u003C\u002Fstrong\u003E。市场上其它基于区块链的数字货币如莱特币等等也一样，只是规模还太小而已。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E然而，早在2014年，央行就启动了对数字货币的研究，成立了发行法定数字货币的专门研究小组，论证央行发行法定数字货币的可行性。此后，又进一步决定先选择票据市场进行封闭试点，积累经验。\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E日，数字票据基于区块链的全生命周期的登记流转和基于数字货币的票款对付（DVP）结算功能已经全部实现。由央行发行的法定数字货币已在该平台试运行，近期将成立研发中心持续完善；春节后央行旗下的数字货币研究所也将正式挂牌。 \u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E于是有读者可能蒙圈了：\u003Cstrong\u003E不是说比特币不好吗，为啥央行又这么热衷研发基于区块链的数字货币呢？这两者有什么不同呢？央行发行数字货币又有什么好处呢？\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E且听小磕慢慢道来。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E先说不同\u003C\u002Fstrong\u003E，主要有三个（上面比特币的简介用得上啦）：\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E首先，虽然同为数字货币，比特币是一种虚拟货币，它只是一段程序，没有强制机制保证它能对应任何实物，所以投资要考虑清楚；而央行的数字货币是法定货币，它是人民币的一种表达形式，由国家保证它的购买力。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E其次，比特币采用的是区块链技术中的公有链，即任何人都能任意加入、进行交易、读取数据并且争取写入数据的权限。而央行的数字货币，根据中国人民银行科技司副司长兼中国人民银行数字货币研究所筹备组组长姚前之前的介绍，会采用私有链，也就是说：加入网络不是任意的（预计还是跟银行开户一样的要求），不同的用户读取数据的权限受到不同的限制、只有指定用户能读取完整的数据，以及只有指定用户拥有写入数据的权限。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E同时，比特币因为采用了公有链，所有用户都能争取写入权限，所以需要设计一套机制决定写入权（记账权）归谁。如上面所述，它采用的是工作量证明机制（PoW），让竞争者解决计算问题，由于这要消耗相当的计算能力，也就是付出相当的成本，所以也起到了剔除恶意记账者的作用。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E而私有链里因为已经选定了可信节点来担当记账工作，就不再需要这么一套机制，同时也不用为记账者提供奖励，因为不会出现没人愿意记账导致系统瘫痪的问题。这样提高了效率，节省了运算力，也省下了奖励，只是需要加强对这些节点的保护，防止权限被窃取。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E最后，比特币网络是去中心化的，而央行的数字货币据介绍可能是底层的去中心化区块链交易网络和上层的中心化机构的组合。很简单，央行不会把货币的发行权交给一个自动运行的系统，一来估计不放心，二来央行要通过不同的货币政策调节市场上的货币量（想想我们的基础课）。所以数字货币的交易可以去中心化地进行，而它的发行和回笼依然基于传统的“中央银行——商业银行”的二元体系来完成。此外，央行也会拥有比区块链里的节点更高的权限，进行验证监测、读取写入等。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E接下来我们来说\u003Cstrong\u003E数字货币的好处\u003C\u002Fstrong\u003E，同样主要有三个：\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E首先，在央行的计划中，数字货币是用来替代纸币的。大家想一下，纸币的发行需要纸张、印刷、加上防伪成分，运输需要押运和特殊装备，储存需要保险箱和金库，交易需要验伪和防偷，统计需要点钞，损毁了还需要回收。如果是数字货币的话，这些资源和麻烦都可以省下来。当然纸币和数字货币会长期共存。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E其次，区块链的分布式冗余存储保证了数据的安全性，即使一些存储数据的设备发生了事故也能轻松恢复完整数据。纸币当然没法比，即使是目前的电子货币，比如你在某银行有多少存款，这个数据只存在该银行的服务器里，即使有灾难备份，比起区块链的安全性要脆弱很多。当然，估计未来这个系统里不是所有节点都存储数据的。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E最后，但也是最重要的，区块链系统中每一个货币都有确定的归属，而且里面记录了它从被创造到现在的完整交易记录。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E于是第一央行可以清楚地知道钱在哪里，每个人、每个公司\u002F机构有多少资产。买成黄金埋到地底下也藏匿不了财产，因为有买黄金的记录在。\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E第二央行可以知道钱是哪里来的，是不是有合法的来源，洗钱将暴露在阳光之下，像逃漏税这些也会轻易被查出来，因为经营收入利润将被准确统计。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E第三央行知道钱是怎么被使用的。微观层面，比如说你在银行买了低风险理财产品，这个产品当初申报监管部门时写明投向低风险的货币市场产品如短期银行拆借和金融债等，但是银行把钱包装成拆借，给了一个金融机构的资管计划，而这个过桥机构又把钱投给了房产商，于是这笔钱就违规进入了房地产。传统来说，这一层套一层使得资金性质不容易追查，但在区块链里这些违规使用立刻无处遁形。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E宏观层面，央行能了解发行出去的货币到了哪些国民经济部门，然后通过哪些使用流到别的部门，最后如何沉淀下来，于是也就能更好地调节货币政策，引导货币流向真正该去的地方。这提升了央行对货币供给和货币流通的控制力，更好地支持经济和社会发展。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E事实上，全球有不少央行都在关注电子货币，比如瑞典央行去年底表示期望在两年内作出是否发行“电子克朗”（ekrona）的决定。但是目前看来，中国央行将成为首个研究数字货币及真实应用的中央银行，我们已经走在了世界的前列。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E（对了，在朋友圈点赞的各位亲们，在文章末尾也点下赞好吗～）\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cblockquote\u003E\u003Cp\u003E由“蒋博的多棱镜”原创，如需转载，请登录新榜网站版权频道（ \u003Ca href=\&https:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=http%3A\u002F\u002Fcc.newrank.cn\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow noreferrer\&\u003E版权交易\u003C\u002Fa\u003E
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比特币 网络诈骗洗钱的秘密_焦点访谈…\u003C\u002Fa\u003E&,&reviewingCommentsCount&:0,&meta&:{&previous&:null,&next&:null},&annotationDetail&:null,&commentsCount&:0,&likesCount&:2,&FULLINFO&:true}},&User&:{&ke-jiang-84&:{&isFollowed&:false,&name&:&Ke Jiang&,&headline&:& 南京大学本科后赴英攻得社会学和管理学两个硕士学位，毕业于英国帝国理工学院。\n\n\n回国后即从事金融业，精通银行各类金融产品及货币资金交易业务。因不安于传统机构日渐僵化衰落，且抱持对新兴领域的期待，2014年转至互联网金融行业，主要负责产品研发。然深入观察与反思从未停止，终发现互联网金融的底层逻辑尚有缺陷，缺乏技术支持，金融业的未来在金融科技（FinTech）。\n\n\n而金融和科技正是少时起就一直关注的两大分支。\n\n\n精于低头做事，勤于抬头看路，勇于升级认知。积极与各界人士交流，不限领域，渴望连接。愿破除藩篱，打造有温度的金融。\n\n\n罗辑思维上海引荐人\n\nWorkface上海召集人\n\n混沌研习社会员&,&avatarUrl&:&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-4cdfdb4f81ceb85935a62_s.jpg&,&isFollowing&:false,&type&:&people&,&slug&:&ke-jiang-84&,&bio&:&长于思考，对新事物强烈好奇，烧脑爱好者。
公众号：蒋博的多棱镜&,&hash&:&640af1faa4f1ca3e3c79adb4&,&uid&:96,&isOrg&:false,&description&:& 南京大学本科后赴英攻得社会学和管理学两个硕士学位，毕业于英国帝国理工学院。\n\n\n回国后即从事金融业，精通银行各类金融产品及货币资金交易业务。因不安于传统机构日渐僵化衰落，且抱持对新兴领域的期待，2014年转至互联网金融行业，主要负责产品研发。然深入观察与反思从未停止，终发现互联网金融的底层逻辑尚有缺陷，缺乏技术支持，金融业的未来在金融科技（FinTech）。\n\n\n而金融和科技正是少时起就一直关注的两大分支。\n\n\n精于低头做事，勤于抬头看路，勇于升级认知。积极与各界人士交流，不限领域，渴望连接。愿破除藩篱，打造有温度的金融。\n\n\n罗辑思维上海引荐人\n\nWorkface上海召集人\n\n混沌研习社会员&,&badge&:{&identity&:null,&bestAnswerer&:null},&profileUrl&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Fpeople\u002Fke-jiang-84&,&avatar&:{&id&:&v2-4cdfdb4f81ceb85935a62&,&template&:&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002F{id}_{size}.jpg&},&isOrgWhiteList&:false,&isBanned&:false}},&Comment&:{},&favlists&:{}},&me&:{},&global&:{&experimentFeatures&:{&ge3&:&ge3_9&,&ge2&:&ge2_1&,&growthSearch&:&s2&,&sEI&:&c&,&nwebQAGrowth&:&experiment&,&qawebRelatedReadingsContentControl&:&close&,&liveStore&:&ls_a2_b2_c1_f2&,&nwebSearch&:&nweb_search_heifetz&,&rt&:&y&,&isOffice&:&false&,&enableTtsPlay&:&post&,&newLiveFeedMediacard&:&new&,&newMobileAppHeader&:&true&,&androidPassThroughPush&:&all&,&hybridZhmoreVideo&:&yes&,&nwebGrowthPeople&:&default&,&nwebSearchSuggest&:&default&,&qrcodeLogin&:&qrcode&,&enableVoteDownReasonMenu&:&enable&,&isShowUnicomFreeEntry&:&unicom_free_entry_off&,&newMobileColumnAppheader&:&new_header&,&androidDbRecommendAction&:&open&,&biu&:&1&,&androidDbFeedHashTagStyle&:&button&,&appStoreRateDialog&:&close&,&default&:&None&,&isNewNotiPanel&:&no&,&biua&:&1&,&zcmLighting&:&zcm&,&adR&:&b&,&wechatShareModal&:&wechat_share_modal_show&,&growthBanner&:&default&,&androidProfilePanel&:&panel_b&}},&columns&:{&next&:{}},&columnPosts&:{},&columnSettings&:{&colomnAuthor&:[],&uploadAvatarDetails&:&&,&contributeRequests&:[],&contributeRequestsTotalCount&:0,&inviteAuthor&:&&},&postComments&:{},&postReviewComments&:{&comments&:[],&newComments&:[],&hasMore&:true},&favlistsByUser&:{},&favlistRelations&:{},&promotions&:{},&switches&:{&couldSetPoster&:false},&draft&:{&titleImage&:&&,&titleImageSize&:{},&isTitleImageFullScreen&:false,&canTitleImageFullScreen&:false,&title&:&&,&titleImageUploading&:false,&error&:&&,&content&:&&,&draftLoading&:false,&globalLoading&:false,&pendingVideo&:{&resource&:null,&error&:null}},&drafts&:{&draftsList&:[],&next&:{}},&config&:{&userNotBindPhoneTipString&:{}},&recommendPosts&:{&articleRecommendations&:[],&columnRecommendations&:[]},&env&:{&edition&:{&baidu&:false,&yidianzixun&:false,&qqnews&:false},&isAppView&:false,&appViewConfig&:{&content_padding_top&:128,&content_padding_bottom&:56,&content_padding_left&:16,&content_padding_right&:16,&title_font_size&:22,&body_font_size&:16,&is_dark_theme&:false,&can_auto_load_image&:true,&app_info&:&OS=iOS&},&isApp&:false,&userAgent&:{&ua&:&Mozilla\u002F5.0 (compatible, MSIE 11, Windows NT 6.3; Trident\u002F7.0; rv:11.0) like Gecko&,&browser&:{&name&:&IE&,&version&:&11&,&major&:&11&},&engine&:{&version&:&7.0&,&name&:&Trident&},&os&:{&name&:&Windows&,&version&:&8.1&},&device&:{},&cpu&:{}}},&message&:{&newCount&:0},&pushNotification&:{&newCount&:0}}写的很透彻什么是【数字货币 区块链】比特币案例来告诉你，真相是这样的！
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写的很透彻什么是【数字货币 区块链】比特币案例来告诉你，真相是这样的！
近年来互联网出现越来越多的传销理财庞氏骗局，都是换汤不换药，使得很多受害者自身和朋友倾家荡产，一个人的力量是有限的，因此呼吁更多的反传与打假人士加入反骗队列，帮助更多受害者，尽自己一份力量。打击网络骗局人人有责。小编特意找给大家的文章，关于什么是数字货币，区块链原理知识的，看完这篇文章后，你就知道网上的那些打着比特币旗号的虚拟货币，数字货币伪装者传销，非法集资丑陋真面目。此文很长，耐心花10分钟看懂最近好多场合都在讨论区块链， 区块链的讨论其实离不开比特币，今天看到一篇文章讲比特币讲的特别好，分享给大家。稍有难度，可能不止十分钟，暂时没有时间的可以先收藏。-----------周末花时间看了一些比特币原理相关的资料，虽然不敢说把每个细节都完全搞懂了，不过整体思路和关键部分的主要原理还是比较明白。写一篇文章分享给大家。这篇文章的定位会比较科普，尽量用类比的方法将比特币的基本原理讲出来。这篇文章不会涉及算法和协议中比较细节的部分，打算后面会再写一篇程序员视角下的比特币原理，那里会从技术人员的视角对比特币系统中较为关键的数据结构、算法和协议进行一些讲解。在这篇文章中我会给出一个虚拟的村庄叫“比特村”，整个文章会以讲故事的方式，逐步告诉大家比特币提出的动机、解决了什么问题以及一些关键组件的目标和设计方案。问题的提出我们先从比特币产生的动机开始。以物易物的比特村话说在这个世界上，有一个叫比特村的小村庄，村庄共有几百户人家。这个村庄几乎与世隔绝，过着自给自足的生活。由于没有大规模贸易，比特村村民一直过着以物易物的生活，也就是说村民之间并没有使用统一的货币，互相间的贸易基本上就是老张家拿一袋面粉换老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果换刘大婶两尺布。村民们一直就这么纯朴的生活着。实物货币终于有一天，村民觉得一直这样以物易物实在太不方便了，于是村子全员开会，讨论如何解决这个问题。有人提议，以便于分割且稀有的东西，例如黄金，作为一般等价物，把其它物品和黄金的对应关系编成一张表格，例如一克黄金对应一只羊，一克黄金对应一袋面粉等等，此时老张再也不用扛着一袋面粉气喘吁吁的去老李家换羊了，他只要从家里摸出一克金子，就可以去老李家牵回一只羊，而老李拿着这一克黄金可以从任何愿意出让面粉的人那里换回一袋面粉，当然也可以换取任何和一克黄金等值的物品。此时比特村进入了实物货币时代。符号货币好景不长，过了一段时间，实物货币的弊端也出现了。因为比特村附近金矿并不多，开采和冶炼金子太费时费力了。而随着使用，金子总是不断会因为磨损、丢失或有人故意囤积而发生损耗。全村人又一次坐在了一起，开始商讨对策。此时有人说，其实大家也不必一定要真的用黄金啊，随便找张纸，写上“一克黄金”，只要全村人都认同这张纸就等于一克黄金，问题不就解决了。其他人纷纷表示认同，但同时也有了新的问题：真实的黄金是需要开采和冶炼的，金矿有限，开采和冶炼也需要成本，所以没有人可以短期凭空制造大量的黄金，可写字就不同了，只要我纸够笔够，随便像写多少写多少，那这就变成拼谁家里纸多了，搞不好到时一万张纸才能换一只羊（实际上这就发生了经济学上的通货膨胀）。大家一想也是啊。不过此时又有人提出了解决方案：这个纸不是谁写都有效，我们只认村里德高望重的老村长写得，大家都认识老村长的字。老村长写一些纸，同时按照各家黄金存量发给大家等量的纸，例如老张家有二百克黄金，老村长就发给老张二百张写着“一克黄金”的纸，同时将老张家的黄金拿走作为抵押。就这样，老村长将村里所有黄金收归到自己的家里，并按各家上交的黄金数量发给等值的写有字的纸。此时村民就可以拿着这些纸当黄金进行贸易了，而且大家都认得老村长的字，其他人伪造不出来。另外，如果谁的纸磨损太严重，也可拿到老村长那里兑换新的等值的纸，另外老村长承诺任何人如果想要换成真黄金，只要拿纸回来，老村长就会把等值的黄金还给那人。因为老村长写得纸的黄金量和真实放在家里的黄金量是一样的，所以只要严格按照销毁多少纸新写多少纸的原则，每一张有效的纸总能换回相应的真黄金。关注【微商打假团】欢迎爆料此时，比特村进入了符号货币（纸币）时代。而老村长就承担了政府和银行的角色。中央系统虚拟货币又过了几年，老村长由于每天都要核对大量的旧纸币，写新的纸币，还要把各种账目仔细做好记录。一来二去，老村长操劳过度不幸驾鹤西去了。比特村再次召开全体大会，讨论应该怎么办。此时老村长的儿子二狗子自告奋勇接过了父亲的笔，承担起货币发行的责任。这个年轻的村长二狗子很聪明，他做了几天，发现好像也不用真的写那么多纸。完全可以这样：村民把纸币都交上来，销毁，但是二狗子会记录下每户上交的纸币数量。以后如果要进行付钱，例如老张要拿一克金子向老李换一只羊，就一起给二狗子打个电话，说明要将老张名下的一克金子划归老李名下，二狗子拿出账本，看看老张名下是否有一克金子，如果有就在老张的名下减掉一克，在老李的名下加上一克，这样就完成了支付，此时老李在电话中听到二狗子确认转账完成，就可以放心让老张把羊牵走了。此时比特村进入了中央系统虚拟货币时代。每个村民都不需要用实物支付，支付过程变成了二狗子那边维护的账本上数字的变更。分布式虚拟货币这新上任的二狗子是聪明，不过这人有时候是聪明反被聪明误。有一天二狗子盯着这账本，心想这全村各户谁有多少钱就是我说的算，那我岂不是……。于是他头脑一热，私自从老张帐下划了十克金子到自己名下。本以为天衣无缝，但没想到老张也有记账的习惯，有一天他正要付钱却被二狗子告知账户没钱了。老张核对了一下自己的账本，明明还有十克啊，于是拿着账本去找二狗子理论，这一核对发现了那笔未经老张同意的转账。东窗事发！比特村炸开锅了。二狗子被弹劾是不可避免了，不过通过这件事，大家发现了账本集中在一个人手里的弊端：这个体系完全依赖于账本持有人的个人信用，如果这个人不守规矩，随意篡改账本，那么整个货币系统就会崩溃如果这个人家里失火或者账本失窃，同样也会为整个体系带来毁灭性的打击正当人们不知所措时，村里一个叫中本聪的宅男科学家走上了台，告诉大家他已经设计了一套不依赖任何中央处理人的叫比特币的虚拟货币系统，可以解决上述问题。然后他缓缓讲述了自己的方案。下面我们就来看看中本聪同学是如何设计这套系统的。基础设施搭建账簿公开机制中本聪首先说明，要对现有账簿进行如下改造：账簿上不再记载每户村民的余额，而只记载每一笔交易。即记载每一笔交易的付款人、收款人和付款金额。只要账簿的初始状态确定，每一笔交易记录可靠并有时序，当前每个人持有多少钱是可以推算出来的。账簿由私有改为公开，只要任何村民需要，都可以获得当前完整的账簿，账簿上记录了从账簿创建开始到当前所有的交易记录。此言一出，下面立刻炸锅了。第一条还无所谓，但是第二条简直无法接受，因为账簿可是记录了所有村民的交易，这样大家的隐私不全暴露了吗。中本聪倒是不慌不忙，拿出了一对奇怪的东西。身份与签名机制（公钥加密系统）中本聪说，大家不要慌。在他的这套机制下，任何人都不使用真实身份交易，而是使用一个唯一的代号交易。他展示了手里神奇的东西，说这两件东西分别叫保密印章和印章扫描器。后面他会给村里每一户发一个保密印章和一个印章扫描器。两者的作用如下：保密印章可以在纸上盖一个章，每个印章盖出的章都隐含了一个全村唯一的一串字符，但是凭肉眼是看不出来的。也无法通过观察来制造出相应的印章。印章扫描器可以扫描某个已经盖好的章，读出隐含的信息，并在液晶屏上显示出一串字符。有了这两个神奇的东西，大家就可以在不暴露真实身份的情况下进行交易了，而印章隐含的那一串字符就是这户人家的代号。具体如何巧妙利用保密印章和印章扫描器进行交易，会在下文详述。成立虚拟矿工组织（挖矿群体）下一步，中本聪面向全村招募虚拟矿工，招募要求如下：矿工以组为单位，一组可以是单独的一户，也可以是几户联合为一组成为矿工不影响正常使用货币矿工每天要花费一定时间从事比特币“挖矿”活动，但是不同于挖金矿，虚拟矿工不需要拿着工具去野外作业，在家里就可以完成工作矿工有一定可能性获得报酬，在挖矿活动中付出的努力越多，获得报酬的可能性越大矿工可以随时退出，也可以随时有新的矿工加进来很快，大约有五分之一的村民加入比特币矿工组织，共分成了7个组。建立初始账簿（创世块）下面，中本聪宣布，先根据二狗子手里的账簿，把抵押的所有黄金按账簿记录的余额退还给每位村民，然后彻底销毁这本账簿。然后，中本聪拿出一本新账簿，在账簿的第一页上记录了一些交易记录，特别的是，这些记录的付款人一栏全都是“系统”，而收款人分别是每个印章对应的隐含字符，代表初始时刻，系统为每一户默认分配了一定数量比特币，但是数量非常少，都只有几枚，甚至有些不幸的村户没有获得比特币。接着中本聪说，由于目前市面上比特币非常少，大家可以先回到用黄金做货币的时代，由于我不是村长，我也没有权利强迫大家一定要承认比特币，大家可以自行决定要不要接受比特币。不过随着比特币的流动和矿工的活动，比特币会慢慢多起来。支付与交易做了这么多铺垫，终于说到重点了，下面说一下在这样一个体系下如何完成支付。以老张付给老李10个比特币为例。付款人签署交易单为了支付10个比特币，老张首先要询问老李的标识字符串，例如是“ABCDEFG”，同时老张也有一个标识字符串例如是“HIJKLMN”，然后老张写一张单子，内容为“HILKLMN支付10比特币给ABCDEFG”，然后用自己的保密印章改一个章，将这张单子交给老李。另外为了便于追溯这笔钱的来源，还要在单子里注明这笔钱的来源记在哪一页，例如这个单子里，老张的10比特币来自建立账簿时系统的赠送，记录在账簿第一页。收款人确认单据签署人老李拿到这个单子后，需要确认这个单子确实是来自“HIJKLMN”这个人（也就是老张）签署的，这个并不困难。因为单子上必须有保密章，老李拿出印章扫描器，扫一下章，如果液晶屏显示出的字符和付款人字符是一致的（这里是“HIJKLMN”），就可以确认单子确实是付款人签署的。这是因为根据保密印章的机制，没有其他人可以伪造印章，任何一个人只要扫描一下印章，都可以确认单子的付款人和盖章人是否一致。收款人确认付款人余额这个系统到目前还是很有问题。通过保密印章，收款人虽然可以确认付款人确实签署了这份单子，但是无法自行确认付款人是否有足够的余额支付。之前的中央虚拟货币系统中，二狗子负责检查付款人的余额，并通知收款人交易是否有效，现在把二狗子开了，谁来负责记账和确认每笔交易的有效性呢？之前说过，中本聪设计的这个系统是分布式货币系统，不依赖任何中央人物，所以不会有一个或少数几个人负责这件事，最终承担这份工作的是之前所提到的矿工组织。老张、老李和全村其他任何使用比特币进行交易的村民都依赖矿工组织的工作才能完成交易。矿工的工作矿工的工作是整个系统的核心，也是最复杂性最高的地方。下面逐步介绍矿工的工作内容和目的。矿工的工具俗话说，工欲善其事，必先利其器。比特币矿工虽然不用铁撅、铁锨和探照灯等工具，不过也要有一些必备的东西。初始账簿。每个组首先自己复制一份初始账簿，初始账簿只有一页，记录了系统的第一次赠送空账簿纸。每个小组有若干账簿纸，每一页纸上仅有账簿结构，没有填内容，具体内容的书写规则后面讲述。下面是一张空账簿纸的样子，各个字段的意义后面会说到编码生成器（哈希函数）。中本聪又向矿工组织的每个组分发了若干编码生成器，这个东西很神奇，将一页账簿填好内容的账簿纸放入这个机器，机器会在账簿纸的“本账单编号”一栏自动打印一串由“0”和“1”组成的编号，共256个。最神奇的是，编号生成器有如下功能：生成的编号仅与账簿纸上填入的内容有关，与填写人、字体、填写时间等因素均无关内容相同的账簿纸生成的编号总是相同，但是如果内容哪怕只改一个字符，编号就会面目全非编码生成器在打印编码时还需要将所有填入账簿纸的交易单放入，机器会扫描交易单和填入交易单的一致性，尤其是保密印章，如果发现保密印章和付款人不一致，会拒绝打印编码将一张已打印的账簿纸放入，机器会判定编号是否是有效的机器打印，并且判定编号和内容是否一致，这个编号无法伪造交易单收件箱。每个矿工小组需要在门口挂一个箱子用于收集交易单。公告板。每个矿工小组同样需要一个公告板公示一些信息。有了上面的工具，矿工组织就可以开工了！收集交易单中本聪规定，每笔交易的发起人，不但要将交易单给到收款人，还要同时复制若干份一模一样的交易单投递到每个矿工小组的收件箱里。矿工小组的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易单一并取出来。填写账簿此时小组的人拿出一张空的账簿纸，把这些交易填写到“交易清单”一栏，同时找到当前账簿最后一页，将最后一页的编号抄写到“上一张账单编号一栏”。 注意还有个“幸运数字”，可以随便填上一个数字，如12345。然后，将这样账簿纸放入编号生成器，打印好编号，一张账簿就算完成了。如果你以为矿工的工作就这么简单，那就大错特错了，中本聪有个变态的规定：只有编号的前10个数均为0，这页账簿纸才算有效。根据之前对编号生成器的描述，要修改编号，只能修改账簿纸的内容，而“交易清单”和“上一张账簿纸编号”是不能随便改的，那么只能改幸运数字了。于是为了生成有效的账簿纸，小组里的矿工就不断抄写账簿纸，但每张纸的幸运数字都不同，然后不断的重复将纸放入编码器，如果生成的编号不符合规定，这张纸就算废了，重复这个过程直到生成一串有效的编号。我们知道，如果编号的每一个数字都是随机的，那么平均写1000多张幸运数字不同的纸才能获得一个有效的编号。这就奇怪了，这些矿工为什么要拼命干这看似无意义的事情呢？还记得之前说过矿工有报酬吧，这就是矿工的动力了。中本聪规定：每一张账簿纸的交易清单第一条交易为“系统给这个小组支付50个比特币”。也就是说，如果你生成了一张有意义的账簿纸，并且被所有挖矿小组接受了，那么就意味着这条交易也被接受了，你的挖矿小组获得了50个比特币。这就是矿工被叫做矿工的原因，也是为什么之前说随着交易和矿工的活动，比特币的数量会不断增多。例如下面是一个挖矿过程，这个小组的公共比特币帐号为“UVWXYZ”。在幸运数字尝试到“533”时，系统生成了一页有效账簿。确认账簿当某挖矿小组幸运的生成了一张有意义的账簿，为了得到奖励，必须立刻请其它小组确认自己的工作。前面说过，当前村里有7个挖矿组，所以这个小组必须将有效账簿纸誊抄6份快马加鞭送到其他6个小组请求确认。中本聪规定，当某个小组接到其他小组送来的账簿纸时，必须立即停下手里的挖矿工作进行账簿确认。需要确认的信息有三个：账簿的编号有效账簿的前一页账簿有效交易清单有效首先看第一个，这个确认比较简单。只要将送来的账簿纸放入编码生成器进行验证，如果验证通过，则编号有效。第二部分需要将账簿页上的“上一页账簿纸编号”和这个小组目前保存的有效账簿最后一页编号比对，如果相同则确认，如果不同，需要顺着已有账簿向前比对，直到找到这个编号的页。如果没有找到指定的“上一页账簿纸编号”对应的页，这个小组会将此页丢掉。不予确认。注意，由上面的机制可以保证，如果各个小组手里的账簿纸是相同的，那么他们都能按同样的顺序装订成相同的账簿。因为后面一张纸的编号总是依赖前面的纸的编号，编码生成器的机制保证了所有合法账簿纸的相对先后顺序在每个小组那里都是相同的（可能会有分支，但不会出现环，后面细讲）。最后是如何确认交易清单有效，其实也就是要确认当前每笔交易的付款人有足够的余额支付这笔钱。由于交易信息里包含这笔钱是如何来的，还包含了记录来源交易的账单编号。例如，HIJKLMN要给ABCDEFG10个比特币，并注明了这10个比特币来自之前OPQRST支付给HIJKLMN的一笔交易，确认时首先要确认之前这笔交易是否存在，同时还要检查HIJKLMN在这之前没有将这10个比特币支付给别人。这一切确认后，这笔交易有效性就被确认了。其中第一笔是系统奖励给生成这页账簿的小组的50个，这笔交易大家都默认承认，后面的只要按照上述方法追溯，就可以确认HIJKLMN是否当前真有10个比特币支付给ABCDEFG。如果完成了所有了上述验证并全部通过，这个小组就认可了上述账簿纸有效，然后将这张账簿纸并入小组的主账簿，舍弃目前正在进行的工作，后面的挖矿工作会基于这本更新后的主账本进行。账簿确认反馈对于挖矿小组来说，当账簿纸送出去后，如果后面有收到其他小组送来的账簿纸，其“上一页账簿纸编号”为自己之前送出去的账簿纸，那么就表示他们的工作成功被其他小组认可了，因为已经有小组基于他们的账簿纸继续工作了。此时，可以粗略的说可以认为已经得到了50个比特币。另外，任何一个小组当新生成有效账簿纸或确认了别的小组的账簿纸时，就将最新被这个小组承认的交易写到公告牌上，那么收款人只要发现相关交易被各个小组认可了，基本就可以认为这笔钱已经到了自己的账上，后面他就可以在付款时将钱的来源指向这笔交易了。以上就是整个比特币的支付体系。下面我们来分析一下，这个体系为什么可以工作下去，以及这个体系可能面临的风险。关注【微商打假团】欢迎爆料工作机制分析虽然上面阐述了比特币的基本运作规则，但是村民们还是有不少疑问。所以中本聪同学专门开了个答疑会，解答常见问题。下面总结一下村民最集中关心的问题。核心问题答疑如果同时收到两份合法的账簿页怎么办？注意在上面的运行机制中，各个挖矿小组是并行工作的，因此完全可能出现这样的情况：某小组收到两份不一样的账簿页，它们都基于当前这个小组的主账簿的最后一页，并且内容也都完全合法，怎么办？关于这个问题，中本聪同学说，小组不应该以线性方式组织账簿，而应该以树状组织账簿，任何时刻，都以当前最长分支作为主账簿，但是保留其它分支。举个例子，某小组同时收到A、B两份账簿页，经核算都是合法的，此时小组应该将两页以分叉的形式组织起来，如下图所示：黑色表示当前账簿主干。此时，可以随便选择一个页作为当前主分支，例如选择A：此时如果有一个新的账簿页是基于A的，那么这个主干就延续下去：如果这个主干一直这么延续下去，表示大家基本都以A为主干，B就会被遗忘。但是也有可能忽然B变成更长了：那么我们就需要将B分支作为当前主干，基于这个分支进行后续工作。从局部来看，虽然在某一时刻各个小组的账簿主干可能存在不一致，但大方向是一致的，那些偶尔由于不同步产生的小分支，会很快被淹没在历史中。如果挖矿小组有人伪造账簿怎么办关于这个问题，中本聪同学说，只要挖矿组织中大多数人是诚实的，这个系统就可靠，具体分几个方面给予答复。首先，基于保密印章机制，没有人能伪造他人身份进行付款，因为编码生成器在打印编码时会核对所有交易单的保密印章，印章和付款人不一致会拒绝打印。而且诚实的矿工也不会承认不合法的交易（如某笔交易付款方余额不够）。所以只有一种可能的攻击行为，即在收款人确认收款后，从另一条分支上建立另外的交易单，取消之前的付款，而将同一笔钱再次付款给另一个人（即所谓的double-spending问题）。下面同样用一个例子说明这个问题。先假设有一个攻击者拥有10个比特币，他准备将这笔钱同时支付给两名受害者A和B，并都得到承认。第一步，攻击者准备从受害者A手里买10比特币的黄金，他签署交易单给受害者A，转10个比特币给受害者A。第二步，这笔交易在最新的账簿页中被确认，并被各个挖矿小组公告出来。受害人A看到公告，确认比特币到账，给了攻击者10个比特币等值的黄金。第三步，攻击者找到账簿，从包含刚才交易的账簿页的前一页做出一个分支，生成更多的账单页，超过刚才的分支。由于此时刚才攻击者制造的分支变成了主干分支，而包含受害者A得到钱的分支变成了旁支，因此挖矿组织不再承认刚才的转账，受害者A得到的10比特币被取消了。第四步，攻击者可以再次签署交易单，将同一笔钱支付给受害者B。受害者B确认钱到账后，支付给攻击者等值黄金。至此，攻击者将10个比特币花了两次，从两名受害者那里各购得等值黄金。攻击者还可以如法炮制，取消与受害者B的转账，将同一笔钱再支付给其他人……关于这种攻击，中本聪给出的解决方案是，建议收款人不要在公告挂出时立即确认交易完成，而是应该再看一段时间，等待各个挖矿小组再挂出6张确认账簿，并且之前的账簿没有被取消，才确认钱已到账。中本聪解释道，之前设定变态的编号规则，正是为了防御这一点。根据前面所述，生成有效账簿页不是那么简单的，要花费大量的人力反复试不同的幸运数字，而且过程完全是碰运气。如果某账簿页包含你收到钱的确认，并且在后面又延续了6个，那么攻击者想要在落后6页的情况下从另一个分支赶超当前主分支是非常困难的，除非攻击者拥有非常多的人力，超过其他所有诚实矿工的人力之和。而且，如果攻击者有如此多人力，与其花这么大力气搞这种攻击，还不如做良民挖矿来的收益大。这就从动机上杜绝了攻击的形成。比特币会一直增加下去，岂不是会严重通货膨胀中本聪说，这一点我也想到了。前面忘了说了，我给矿工组织的操作细则手册会说明，刚开始我们协议每生成一页账簿，奖励小组50个比特币，后面，每当账簿增加21,000页，奖励就减半，例如当达到210,000页后，每生成一页账簿奖励25个比特币，420,000页后，每生成一页奖励12.5个，依次类推，等账簿达到6,930,000页后，新生成账簿页就没有奖励了。此时比特币全量约为21,000,000个，这就是比特币的总量，所以不会无限增加下去。没有奖励后，就没人做矿工了，岂不是没人帮忙确认交易了到时，矿工的收益会由挖矿所得变为收取手续费。例如，你在转账时可以指定其中1%作为手续费支付给生成账簿页的小组，各个小组会挑选手续费高的交易单优先确认。关注【微商打假团】欢迎爆料矿工如果越来越多，比特币生成速度会变快吗不会。中本聪解释，虽然可以任意加入和退出矿工组织，导致矿工人数变化，每个矿工也会拿到一个编码生成器，不过我已经在编码生成器中加入了调控机制，当前工作的编码生成器越多，每个机器的效率就越低，保证新账簿页生成速率不变。虽然每个人的代号是匿名的，但如果泄露了某个人的代号，账簿又是公开的，岂不是他的所有账目都查出来了确实是这样的。例如你要和某人交易，必然要要到他的代号才能填写交易单。因为收款人一栏要填入那人的代号。不过中本聪说可以提供无限制的保密印章，建议每一次交易用不同的保密印章，这样查账簿就追查不到同一个人的所有账目了。答疑完毕。说明本文用通俗比喻的方式讲解了比特币的运行机制。有几点需要说明：为了便于理解，我做了很多简化，因此有些机制细节和实际的比特币可能不完全相同。但总体思想和关键原理是一致的。由于很多计算机世界的东西（如公钥体系、网络传输）在现实世界中并没有特别好的对等物，所以故事里难免有一些生硬和不合常理的细节。本文描述的是比特币网络本身的技术原理和运作机制，当在如Mtgox这种买卖市场中进行比特币交易时，市场做了中间代理，并不遵从上述机制看完此文，提醒身边朋友切勿上当！文章来源：土匪投资日记 & 综合整理
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