区块链：重塑经济与世界.pdf

目录前言第一章 探寻区块链的源头“重回拜占庭”拜占庭将军的难题古老的“拜占庭将军问题”“拜占庭将军问题”在通信领域的意义用算法解决难题区块链技术的雏形区块链之父中本聪神秘的中本聪，神秘的论文波动的价格，轰动的交易传输价值的代币区块链到底是什么比特币与区块链是父与子关系吗层出不穷的其他数字货币区块链的实际应用区块链的颠覆特点第二章 区块链颠覆世界的力量颠覆的核心去中心化去中心化“鸟群智慧”的一角为什么去中心化一定会成功区块链的去中心化技术意味着什么区块链将构建完美的契约世界智能合约赋予物联网“思考的力量”从智能合约到智能资产有执行力的合约区块链未来应用蓝图为什么区块链会率先颠覆金融领域区块链技术将成为下一代数据库架构区块链将如何颠覆我们的生活各国政府的态度从比特币到区块链区块链1 .0：游走在法律边缘的比特币后比特币的2 .0时代各国政府对比特币的监管区块链技术可以被用于创造更多的集中式数字货币商业银行基于区块链的应用领域第三章 区块链率先敲开金融的大门从贝壳到数字货币货币的演变央行与数字货币不可或缺的区块链Fin tech（金融科技）创新最前沿区块链技术金融拥抱区块链支付汇款变革的前夜区块链将重构股权清算结算股权众筹基于区块链技术的畅想票据业务依托区块链平台的改造金融基础设施革命区块链对审计行业的颠覆资产确权区块链让难题变得如此简单智能合约不可思议的区块链技术第四章 链接万物的区块链这个房子属于我吗区块链给你证明如何继承父母房产洪都拉斯的拆迁纠纷传统认证系统的缺点区块链技术可以解决公证和认证的问题从Stamp ery到Ch ro n icled，区块链公证业务的实践我还是我吗在区块链上很简单如何证明“我妈是我妈”分布式智能身份认证系统区块链上享受结婚证明DAOs（去中心化自治组织）即将诞生的区块链总统BitNatio n（比特国）区块链上的DAOs区块链让物联网真正链接万物更安全的物流和供应链智能物联网聚沙成塔的分布式云存储分布式云存储其他区块链相关服务自由交易：下一个阿里巴巴2 1 In c：共享经济的延伸第五章 区块链应用的全球进展BitPay融资3 0 0 0万美元，估值达1 .6亿美元Co in b ase正式完成7 5 0 0万美元C轮融资超越Co in b ase，初创比特币公司2 1 In c获1 .1 6亿美元巨额融资智能合约平台Sy mb io n t获7 0 0万美元融资比特币区块链应用公司PeerNo v a融资8 6 0万美元智能合约交易平台Mirro r获A轮8 8 0万美元融资区块链公司Ch ain获3 0 0 0万美元融资Ch ain aly sis募集1 6 0万美元的资金，与欧洲刑警组织签署网络犯罪协议当黄金遇见区块链技术：BitGo ld获3 5 0万美元A轮融资Alig n Co mmerce获1 2 5 0万美元A轮融资比特币公司Blo ck stream斩获A轮5 5 0 0万美元融资区块链创业公司Gem完成7 1 0万美元A轮融资去中心化淘宝Op en Bazaar获得1 0 0万美元种子投资高盛、IBM追投，区块链公司DAH融资6 0 0 0万美元用区块链技术买东西？Co lu获2 5 0万美元融资附录 区块链技术名词与核心原理参考文献前 言2 0 0 8年，一个神秘的人物，直至今日只闻其名未见其人的“中本聪”通过一篇未在任何学术期刊上公开发表的神秘论文，把比特币带到这个世界。诞生于虚拟世界的比特币代表了人类对于数学算法的一种共识，基于这种共识机制，即使没有任何政府信用背书，比特币仍然获得了世人的认可，不论是从最初几十个比特币换取一份比萨，还是2 0 1 3年1 2月1日，比特币的单价超越一盎司黄金的价格，比特币都在向世人展示其作为价值尺度的一面。尽管比特币价格的暴涨暴跌使其减弱了在更大范围内作为货币应用的可能，但比特币向世人展示了一种不需要中介却可以实现价值传递的可能性。这种可能性就是区块链。正如梅兰妮斯万（Melan ie Swan）指出的那样，比特币和区块链包括三个层次的内容：区块链底层技术、协议和加密数字货币。区块链技术是点对点通信技术和加密技术的结合，基于区块链技术生成的区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库；在这个数据库的基础上可以开发出数目繁多的应用，这些应用通过协议层面建立共识机制实现各种功能；最后在应用层面，客户可以实现无需中间权威仲裁的点对点的交互，当然包括比特币。有人用“组织形式上的去中心化和逻辑上实现完美一致性的技术”来形容区块链技术，也有人用“下一代全球信用认证和价值互联网的基础协议之一”来阐述区块链的特点，总体而言区块链技术的应用主要包括如下内容。一是金融产品创新。由于金融产品基础结构的主要内容就是关于参与各方权利义务的约定，货币、债券、股权等各类金融产品都可以通过协议层建立共识机制形成与传统金融产品类别相对应的创新金融产品。由于区块链形成了可以独立存在的共识机制，因此区块链技术具有自动执行协议的功能，人们将此类协议归类为智能合约。智能合约实施的基础是共识机制而非中心化的验证，使得智能合约的执行成本降到最低、执行效率大大提升。基于智能合约运行的创新金融产品具有高透明度、高安全性、高效率的显著特征。基于上述优势，区块链技术对金融行业的改变将是颠覆性的，现有金融体系中的一些角色将不再需要，金融中介的职能也将发生深刻变化。二是金融基础设施的变革。区块链本身就是一个数据库，基于点对点的通信技术和加密技术使数据库的组织形式更具开放性和可追溯性。在区块链技术的基础上，每个数据节点都可以参与验证账本内容的真实性和完整性，相当于通过提高系统的可追责性降低系统的信任风险。这一特性使得区块链在征信、审计、资产确权等方面具有显著的优势，从而间接提高金融体系的运行效率。三是智能物联网。由于区块链形成了独立运行的共识机制，区块链技术可以应用于物联网的数据处理和系统维护领域。比如已经有机构提出要使用区块链技术管理上百亿个物联网设备的身份、支付和维护任务。利用区块链技术，物联网设备生产商能够极大地延长产品的生命周期和降低物联网维护的成本。四是共享经济的技术基础。区块链去中心化的共识机制使得计算服务的应用范围大大延伸。尽管电子支付技术的发展大大降低了支付的成本，但现有支付业务模式下极小金额的支付比如低于0 .0 1元的支付成本仍然非常高。有公司正在开发一种基于区块链的微支付技术，为每个人的电脑利用闲置计算能力从事挖矿、存储等工作提供计量工具。这种计量服务正是多种共享经济的前提，将大大拓宽共享经济的深度和广度。综上所述，区块链技术的主要优势在于基于分布式网络形成的共识机制，分布式网络使得基于区块链的应用具有明显的开放性和可拓展性，这样会使一些商业模式的门槛可以降得很低，甚至产生全新的商业模式；共识机制的独立存在使合约的执行成本降到最低，执行效率大大提升，计算服务的范围也大大提升。全球正在掀起一股区块链的热潮。来自学术界和科技界的各种力量投身区块链的开发和创业大潮之中，也诞生了一批非常有创新意识的创业公司，成为Fin tech（金融科技）中的一股重要力量；到2 0 1 5年底，已经有超过2 0家全球顶级的金融机构、风险基金高调宣布参与各种区块链应用开发项目。当然，我们也必须要清醒地看到，区块链技术的发展不论在国际还是在国内都尚处在早期阶段，各种技术方案和商业模式等都需要进一步地探索和实践。特别是在我国，区块链作为一个全新的概念和理论，人们的认知、研究和实践刚刚起步，要想在这一领域积累优势，引领世界，还需要足够的重视，更多的投入，需要理论研究者、网络技术者、金融从业者，以及政府监管部门的积极投入和良性互动。正是在这样的大背景下，区块链：重构经济与世界的出版正好填补了国内关于区块链技术特点和应用分析的空白，希望此书的出版为我国区块链技术的开发应用提供一定的参考和借鉴。第 一 章探 寻 区 块 链 的 源 头 “ 重 回 拜 占 庭 ”每一个时代都有自己值得骄傲的技术，无论是晶体管、激光、互联网，还是载人航天飞机。近1 0年中，金融网络领域最具颠覆性、最闪耀的技术发明莫过于区块链。无论是与数字货币一道横空出世，继续发力衍生出智能合约，还是可预见的未来，不断重塑整个金融世界，都使它的夺目光芒无法掩盖。然而究其源头，我们不得不追溯到“拜占庭将军问题”和“双花问题”。后者比较简单，即如何杜绝非实体货币的再次被使用，或者是双重支付（只要引入盖时间戳的电子签名就能解决）。而前者，“拜占庭将军问题”则看起来费解且扑朔迷离，但我们又不能回避，因为它是整个区块链技术核心思想的真正根源，也直接决定了区块链技术的种种与众不同的颠覆性特质。在某种程度上，问题比答案更重要。很难想象：如果没有“拜占庭将军问题”，没有它揭示出在人类散兵游勇的状态下，永恒的“共识”困境，那么对于这种困境的反思和探索便无法成为可能，逃离困境到达光明之地也无法成为可能。所以在我们向伟大的“答案”区块链致以敬意之时，请不要忘记它的源头，不要忘记拜占庭。拜占庭将军的难题古老的“拜占庭将军问题”让 人 生 ， 让 人 死 ， 让 人 痴 迷 ， 让 人 疯 狂 。这 就 是 传 说 中 繁 华 与 没 落 ， 绝 望 与 救 赎 并 存 的 东 罗 马 帝 国 首 都 ， 拜 占 庭 。在2 0 1 3年获得计算机科学领域最高奖项图灵奖的3 1年前，1 9 7 2年，莱斯利兰伯特（Leslie Lamp o rt）搬到湾区。此时，他仍然是一个寂寂无闻的美国小伙。他充当Co mp ass（马萨诸塞州计算机合伙人公司）西海岸计划前哨基地的先锋，不幸的是，这个分支机构最终未能落实。在长达5年的时间里，他曾是Co mp ass总部派驻加州的唯一员工。最后，他却收到撤回东海岸的指令。于是，他决定加入斯坦福国际研究院（SRI）。在那段岁月里，SRI有一个项目，要在美国航空航天局建立容错型航电计算机系统。考虑到系统的工作性质，故障是不允许发生的。这段经历孕育了两篇旨在解决一种特殊故障的论文，由兰伯特和SRI同事马歇尔皮斯（Marsh all Pies）及罗伯特肖斯塔克（Ro b ertSh o stak）合作完成。用计算学术语说，普通故障可能会导致信息丢失或进程停止，但系统不会遭到破坏，因为这种普通故障属于一出错就会停下来的故障类型，剩下的备份的、正常的部分照样可以运转，发挥作用。就像战场上的士兵，他们一旦受伤或阵亡就停止战斗，但并不妨碍他人继续作战。然而一旦发生“拜占庭故障”，就会非常麻烦，因为它们不会停下来，还会继续运转，并且给出错误讯息。就像战争中有人成了叛徒，会继续假传军情，惑乱人心。当时为了解决这个问题，常常使用的技术被称为“三重模块冗余”：也就是说使用三台计算机进行万一出错的备份工作，三台独立的计算机按照少数服从多数的原则“投票”。这样，即使其中一台机器提供了错误结果，其他两台仍然会提供正确答案。但是为了证明这种方法的有效性，必须拿出证据。而在编写证据的过程中，研究人员遇到了一个问题：“错误”计算机可能给其他两台计算机发送互不相同的错误值，而后者却不会知道。这就需要使用第四台计算机来应对这个故障。兰伯特说：“如果你使用数字签名，就可以用三台机器达成目的，因为如果坏了的计算机向一台计算机发送了带签名的错误值，并向另一台发送了不同的带签名错误值，另外两台计算机就能够交换消息，以检查究竟发生了什么情况，因为两个不同的值都是签名发送的。”兰伯特还听吉姆格雷谈论过另一个性质大体相同的问题，人们称之为“中国将军问题”。这引起了兰伯特有关司令将军和叛徒将军的联想，于是他将这个问题及其解决方案命名为“拜占庭将军问题”。“我记得，与我的朋友怀特迪菲（Wh ite Du ffy）坐在伯克利的一间咖啡馆里，当时他描述了一个构建数字签名的问题。”兰伯特回忆说，“他说：如果能办到的话，会非常有用。我说：这听起来并不很困难。于是在一张餐巾纸上，我为他勾画出了第一种数字签名算法。虽然当时并不很实用，但目前已经变得切实可行。”只可惜那张餐巾纸已经消逝在时间的流沙中。在后来1 9 8 2年正式出版的拜占庭将军论文的序言中，他这样写道：“ 我 一 直 觉 得 正 是 因 为 通 过 用 一 组 围 坐 在 圆 桌 旁 的 哲 学 家 来 表 述 ， Dijkstra（ 迪 克 斯塔 ） 的 哲 学 家 就 餐 问 题 才 变 得 如 此 让 人 关 注 （ 比 如 在 理 论 界 ， 它 可 能 比 读 者 /作者 问 题 都 引 人 注 目 ， 尽 管 读 者 /作 者 问 题 可 能 更 具 实 际 意 义 ） 。 我 认 为 ReachingAgreement in the Presence of Faults（ 达 成 共 识 的 缺 陷 ） 中 所 描 述 的 问 题 十 分 重 要 ，值 得 计 算 机 科 学 家 们 去 关 注 。 哲 学 家 就 餐 问 题 使 我 认 识 到 ， 把 问 题 以 讲 故 事 的 形 式 表达 出 来 更 能 引 起 人 们 的 关 注 。 在 分 布 式 计 算 领 域 有 一 个 被 称 作 中 国 将 军 问 题 的 问 题 。在 这 个 问 题 中 ， 两 个 将 军 必 须 在 进 攻 还 是 撤 退 上 达 成 一 致 ， 但 是 相 互 只 能 通 过 信 使 传 送 消息 ， 而 且 这 个 信 使 可 能 永 远 都 无 法 到 达 。 我 借 用 了 这 里 的 将 军 的 叫 法 ， 并 把 它 扩 展 成 一 组将 军 ， 同 时 这 些 将 军 中 有 些 是 叛 徒 ， 他 们 需 要 达 成 一 致 的 决 定 。 同 时 我 想 给 这 些 将 军 赋 予一 个 国 家 ， 同 时 不 能 得 罪 任 何 读 者 。 那 时 候 ， 阿 尔 巴 尼 亚 还 是 一 个 完 全 封 闭 的 国 家 ， 我 觉得 应 该 不 会 有 阿 尔 巴 尼 亚 人 看 到 这 篇 文 章 ， 所 以 最 初 的 时 候 这 篇 论 文 题 目 实 际 是 TheAlbanian Generals Problem（ 阿 尔 巴 尼 亚 将 军 问 题 ） 。 但 是 Jack Goldberg（ 杰 克 古 登博 格 ） 后 来 提 醒 我 ， 在 这 个 世 界 上 除 了 阿 尔 巴 尼 亚 之 外 还 有 很 多 阿 尔 巴 尼 亚 移 民 ， 所 以 建议 我 换 个 名 字 。 于 是 就 想 到 了 这 一 更 合 适 的 叫 法 Byzantine generals（ 拜 占 庭 将军 ） 。 ”写这篇论文的最主要目的是将拜占庭将军这个叫法用在这个问题上。基本的算法文章在1 9 8 0年的论文中就已经出现了。起 源 ： 拜 占 庭 位 于 现 在 土 耳 其 的 伊 斯 坦 布 尔 ， 是 东 罗 马 帝 国 的 首 都 。 由 于 当 时 拜 占 庭罗 马 帝 国 国 土 辽 阔 ， 为 了 防 御 敌 人 每 个 军 队 都 分 隔 很 远 ， 将 军 与 将 军 之 间 只 能 靠 信 差 传 消息 。 在 战 争 时 期 ， 拜 占 庭 军 队 内 所 有 将 军 和 副 官 必 须 达 成 一 致 共 识 ， 决 定 是 否 有 赢 的 机 会才 去 攻 打 敌 人 的 阵 营 。 但 是 ， 军 队 可 能 有 叛 徒 和 敌 军 间 谍 ， 左 右 将 军 们 的 决 定 ， 扰 乱 军 队整 体 的 秩 序 。 在 达 成 共 识 的 过 程 中 ， 有 些 信 息 ， 往 往 并 不 代 表 大 多 数 人 的 意 见 。 这 时 候 ，在 已 知 有 成 员 谋 反 的 情 况 下 ， 其 余 忠 诚 的 将 军 在 不 受 叛 徒 的 影 响 下 如 何 达 成 一 致 的 协 议 ，就 是 “ 拜 占 庭 将 军 问 题 ” 。两 军 问 题 ： 军 队 与 军 队 之 间 分 隔 很 远 ， 传 递 信 息 的 信 差 可 能 在 途 中 阵 亡 ， 或 因 军 队 距离 不 能 在 得 到 消 息 后 即 时 回 复 ， 发 送 方 也 无 法 确 认 消 息 确 实 丢 失 的 情 形 ， 导 致 不 可 能 达 到一 致 性 。 在 分 布 式 计 算 上 ， 试 图 在 异 步 系 统 和 不 可 靠 的 通 道 上 达 到 一 致 性 是 不 可 能 的 。 因此 对 一 致 性 的 研 究 一 般 假 设 信 道 是 可 靠 的 ， 或 非 异 步 系 统 上 运 行 。 1“拜占庭将军问题”在通信领域的意义“拜占庭将军问题”并非如传说中那样，源于公元5世纪的东罗马战场，而是产生于1 9 8 2年一位美国计算机科学家的头脑当中。因此，我们不会使用任何1 9 8 2年之前的案例来描述这个问题在古老年代的意义，因为再往前追溯，它并未真正、严肃地被提出并加以审视。在原始的战争年代，将军与将军、将军与下属间只能采用原始的方式“出行靠走，通讯靠吼”的口头传输。这对应兰伯特论文提出算法中的第一部分的口头消息算法，简称OM（m）算法。这种情形，真伪很难辨别，只有当叛徒的总数不超过将军总数的1 /3，成为一个特殊的“拜占庭容错系统”时，才能在很大的消息验证代价后，实现最终的一致行动。这个结果非常令人惊讶，如果将军们只能发送口头消息，除非超过2 /3的将军是忠诚的，否则该问题无解。尤其是，如果只有三个将军，其中一个是叛变者，那么此时无解。但这样的错误，这样的有意、无意的“叛徒”却可能经常出现。无论是我们把“叛变的将军”替换成以下哪种，该问题都成立。 一个出故障的，向其他计算机不停发出不同错误信息的服务器； 一份为获取暴利而做出来的金融票据； 一份失效的医疗纠纷合同； 一份含混不清的保单； 一个可以发出消息，做出行动的错误信息节点。而这里，每一个错误节点可以做任意事情：不响应；发送错误信息；对不同节点发送不同决定；不同错误节点联合起来攻击其他节点等。没准会出现比这更严重、更荒谬的错误。如果说“叛变的拜占庭将军”是我们社会中各种类型的信息节点的隐喻，那么“拜占庭将军问题”所描述的情景，这样一个进攻撤退命令极难验证真伪的中世纪战场，则无疑是我们当今越发缺乏中心化的、难以判别信息与产生信任的社会的极度悲观的隐喻。用算法解决难题区块链技术的雏形构造出一个完美的、可以解决问题的“拜占庭容错系统”是一个不小的挑战。而且构造出来以后，其是否真的有效，能否经得起时间的考验与各方的质疑，这些都关乎着这个系统未来的命运与其创造群体的声誉。2 0 0 8年冬季，美国MIT（麻省理工学院）的密码学及密码学政策战略的邮件讨论组中，一位澳大利亚的企业家James A Do n ald（詹姆斯A. 唐纳德）就对一位声称构造出了一个点对点的、不需要第三方权威认证的e-cash（电子现金）支付系统提出了质疑。而他的理由就是：对方设计的P2 P系统不能够解决“拜占庭将军问题”。在邮件中他挑剔地说道：“我们的确真的非常非常需要这个系统，但我所担忧的并不是信任的问题，而是如何获取一个全局共享的图景，借由此点而获取一致性的问题。每个人都知道X，这并不足够。我们需要让每个人都知道每个人都知道X。而每个人都知道每个人都知道X就是拜占庭将军问题中，分布式的数据处理最难解决的问题。尤其是当X是非常庞大的数据时”言下之意，他并不清楚或不确信这个去中心化的系统，如何解决拜占庭将军的难题。仅仅在一天之后，他就收到了原作者的回复，一封简洁、优雅的邮件解释了在这个系统中，破解“拜占庭将军问题”的算法。 2 “ 工 作 量 证 明 链 ” （ proof-of-work chain） 正 是 我 解 决 “ 拜 占 庭 将 军 问 题 ” 的 方案 。 我 将 在 那 个 语 境 中 对 它 进 行 重 新 表 述 。一 群 拜 占 庭 将 军 ， 人 手 一 台 电 脑 想 用 字 符 串 模 式 匹 配 的 方 法 ， 暴 力 破 解 国 王 的 Wi-Fi密 码 ， 当 然 他 们 已 经 事 先 获 取 了 组 成 密 码 的 字 符 串 的 长 度 。 一 旦 他 们 开 始 模 拟 网 络 发 送 数据 包 ， 他 们 必 须 在 一 个 限 定 的 时 间 内 完 成 破 解 工 作 ， 并 清 除 服 务 器 和 电 脑 上 的 记 录 ， 否 则他 们 就 会 被 发 现 ， 那 就 麻 烦 了 。 只 有 当 绝 大 多 数 将 军 在 同 一 时 间 发 起 攻 击 和 破 解 ， 这 样 才能 有 足 够 的 CPU（ 中 央 处 理 器 ） 和 计 算 能 力 在 短 时 间 内 完 成 破 解 工 作 。他 们 并 不 特 别 在 乎 什 么 时 候 开 始 攻 击 ， 只 要 他 们 全 部 同 意 就 好 。 一 开 始 的 时 候 ， 大 家决 定 这 样 搞 ： 任 何 人 觉 得 时 机 到 了 都 可 以 宣 布 一 个 攻 击 时 刻 。 而 且 ， 不 论 是 什 么 时 候 ， 只要 是 第 一 个 被 听 到 的 攻 击 时 刻 ， 就 将 被 确 定 为 官 方 的 攻 击 时 刻 。 这 样 的 话 问 题 又 来 了 ， 因为 网 络 传 达 有 延 迟 和 干 扰 ， 如 果 有 两 个 将 军 差 不 多 同 一 时 间 公 布 了 两 个 不 同 的 攻 击 时 刻 ，那 么 有 的 人 会 最 先 听 到 其 中 一 个 将 军 发 布 的 攻 击 时 刻 ， 而 又 有 些 人 则 会 最 先 听 到 另 外 一 个将 军 发 布 的 攻 击 时 刻 。他 们 使 用 一 个 “ 工 作 量 证 明 链 ” 来 解 决 这 个 问 题 。 当 每 个 将 军 接 收 到 任 何 表 达 形 式 的第 一 个 攻 击 时 刻 时 ， 他 都 会 设 置 他 的 计 算 机 来 求 解 一 个 极 其 困 难 的 “ 工 作 量 证 明 ” 问 题 ，对 这 个 问 题 的 解 答 是 一 个 哈 希 （ Hash） 散 列 ， 里 面 也 将 包 含 着 这 次 的 攻 击 时 刻 。 由 于 这个 “ 工 作 量 证 明 ” 问 题 ， 非 常 难 解 ， 一 般 而 言 ， 就 算 所 有 人 收 到 这 个 问 题 后 同 时 求 解 ， 也至 少 需 要 10分 钟 才 能 产 生 解 答 。 一 旦 一 个 将 军 解 出 了 “ 工 作 量 证 明 ” ， 他 将 会 把 这 个 算 出来 的 “ 工 作 量 证 明 ” 向 整 个 网 络 进 行 传 播 ， 每 一 个 接 收 到 的 人 ， 将 在 他 们 当 前 正 在 做的 “ 工 作 量 证 明 ” 计 算 的 散 列 中 附 加 上 刚 刚 被 求 解 出 来 的 那 个 工 作 量 证 明 。 如 果 任 何 人 正在 计 算 他 收 到 的 其 他 的 一 个 不 同 的 攻 击 时 刻 ， 他 们 将 会 转 向 新 的 更 新 后 的 “ 工 作 量 证明 ” 计 算 当 中 ， 因 为 他 现 在 的 “ 工 作 量 证 明 链 ” 更 长 了 。两 个 小 时 后 ， 将 有 一 个 攻 击 时 刻 被 散 列 在 一 个 有 12个 “ 工 作 量 证 明 ” 的 链 中 。 每 个 将军 只 要 通 过 验 证 （ 这 条 工 作 链 的 ） 计 算 难 度 ， 就 能 估 算 出 平 均 每 小 时 有 多 少 CPU算 力 耗 费在 这 上 面 ， 也 就 会 知 道 ： 这 一 定 是 在 分 配 的 时 间 段 内 ， 绝 大 多 数 将 军 的 计 算 机 共 同 协 作 才能 生 成 的 结 果 。 如 果 “ 工 作 量 证 明 链 ” 中 展 示 出 来 的 算 力 足 够 强 大 ， 可 以 破 解 国 王 的 Wi-Fi密 码 ， 那 么 他 们 就 可 以 在 一 致 同 意 的 时 间 内 安 全 地 展 开 攻 击 。同 步 、 分 布 式 数 据 库 和 一 个 一 致 的 、 全 局 性 的 视 野 的 问 题 如 何 解 决 ？ “ 工 作 量 证 明链 ” 就 是 答 案 。我们可以看到这封邮件解决了下面几个问题：（1）引入一个困难的、需要1 0分钟求解的工作量计算，限制了网络中每个时刻中被提出的进攻时刻数目。（2）将所有求解出的“工作量证明”都逐一加入，形成一个越来越长的链条，一个记录着所有“参与着攻击时刻哈希计算的将军、计算的工作量证明、关于工作量证明的计算的总体名录”。（3）基于这条长链得出安全的进攻时刻的答案。最后，请各位读者注意这封解释邮件头上的内容：日 期 ： 2008年 11月 14日 06:56:55（ GMT+8）邮 件 作 者 的 签 名 ： Satoshi Makamoto区块链之父中本聪神秘的中本聪，神秘的论文上一节中，用“国王的Wi-Fi”解释“拜占庭将军难题”算法的邮件作者，名叫Sato sh iMak amo to，如果你对这个英文名字感到陌生，不妨看看其他几个译名：日语翻译：中本哲史；汉语翻译：中本聪。比特币圈内的人一定都知道他的大名：一个匿名者、一个爱收集火车模型的天才黑客。人们关注他的理由还有很多：不仅因为他发明了比特币，还因为传言他拥有一笔类似尼伯龙根宝藏一样的海量比特币财富，以及其他诸多不为人所知的内容。然而，所有寻找中本聪的努力都以： 相同的方式开始（我们找到了！）； 相同的方式高潮（看似可靠，但并不有力的证据引发坊间的热议）； 相同的方式落幕（被怀疑或证明不是）。无论是新闻周刊纽约时报，还是连线杂志近来出现的寻找中本聪的数次“乌龙”，让人们甚至开始计数，“这是第1 2次还是第1 3次发现真正的中本聪了？”他的最近一次露面是沉寂多年后的又一封声明：2 0 1 5年1 2月在Lin u x基金会的比特币开发者群组中：邮件标题：“No t th is ag ain .”（这次你们仍然没猜对）正文：“I am n o t Craig Wrig h t. We are all Sato sh i.”（我不是克雷格赖特，我们都是中本聪）这次媒体炒作源于2 0 1 5年1 2月8日，连线刊文认为克雷格斯蒂文赖特（CraigStev en Wrig h t）即中本聪，并列举了部分掌握的“可靠”证据，包括猜测在一段可能要发言的视频中所要说的话和内容。之后数小时，澳洲警方突袭并搜查了他的家，但警方称此次搜查是和税务相关，与比特币没有联系。卫报援引路透社记者称，赖特的办公室也遭到了搜查。然而这次搜查之后，中本聪的声明并没有得到开发者群体的广泛关注。事实上，自2 0 1 4年9月起，就有确定的网络证据显示：部分中本聪的邮箱账户已经“有意无意”地被盗。甚至，盗取者本人对此也供认不讳，并颇为得意地提醒：中本聪先生保密工作没有做够，为安全起见请赶紧逃离，以防被抓捕。在揶揄的同时，仍然不忘记来一句Th an k y o ufo r in v en tin g Bitco in（多谢你发明了比特币）。下图是2 0 1 4年中本聪的邮箱因长期荒废等原因被黑客盗用，从此更难有任何可信的渠道证明任何发表声明的是其本人。图 1-1 中 本 聪 邮 箱 账 户 被 盗 ， 并 用 中 本 聪 账 户 发 表 声 明资 料 来 源 ： p2pfoundation.ning/forum/topics/bitcoin-open-source?id=2003008%3ATopic%3A9402&page=4#comments这看起来似乎是一件非常滑稽的事，多么地矛盾！中本聪的密码学造诣十分精湛，许多曾经被认为是冗余设计的错误，后来都被证明是正确的。比如，精心挑选的Ko b litz（科布利茨）曲线，避开了美国国家安全局在加密标准中暗藏的后门；比如，在椭圆曲线数字签名算法加密的基础上，再哈希两次，足以应付量子计算机的威胁。这粗心的与精密的居然是同一个人。2 0 0 82 0 1 1年的网络讨论中，中本聪的一言一行也伴随着比特币概念的成型与实现，当然还有那篇著名的并未发表在任何学术期刊上的“神秘的论文”。论文的简介如下：“ 本 文 提 出 了 一 种 完 全 通 过 点 对 点 技 术 实 现 的 电 子 现 金 系 统 ， 它 使 得 在 线 支 付 能 够 直接 由 一 方 发 起 并 支 付 给 另 外 一 方 ， 中 间 不 需 要 通 过 任 何 的 金 融 机 构 。 虽 然 数 字 签 名 部 分 解决 了 这 个 问 题 ， 但 是 如 果 仍 然 需 要 第 三 方 的 支 持 才 能 防 止 双 重 支 付 的 话 ， 那 么 这 种 系 统 也就 失 去 了 存 在 的 价 值 。 我 们 在 此 提 出 一 种 解 决 方 案 ， 使 现 金 系 统 在 点 对 点 的 环 境 下 运 行 ，并 防 止 双 重 支 付 问 题 。 该 网 络 通 过 哈 希 散 列 对 全 部 交 易 加 上 时 间 戳 （ timestamps） ， 将 它们 并 入 一 个 不 断 延 伸 的 基 于 随 机 散 列 的 工 作 量 证 明 的 链 条 作 为 交 易 记 录 ， 除 非 重 新 完 成 全部 的 工 作 量 证 明 ， 形 成 的 交 易 记 录 将 不 可 更 改 。 最 长 的 链 条 不 仅 将 作 为 被 观 察 到 的 事 件 序列 （ sequence） 的 证 明 ， 而 且 被 看 作 是 来 自 CPU计 算 能 力 最 大 的 池 （ pool） 。 只 要 大 多 数的 CPU计 算 能 力 都 没 有 打 算 合 作 起 来 对 全 网 进 行 攻 击 ， 那 么 诚 实 的 节 点 将 会 生 成 最 长 的 、超 过 攻 击 者 的 链 条 。 这 个 系 统 本 身 需 要 的 基 础 设 施 非 常 少 。 信 息 尽 最 大 努 力 在 全 网 传 播 即可 ， 节 点 （ nodes） 可 以 随 时 离 开 和 重 新 加 入 网 络 ， 并 将 最 长 的 工 作 量 证 明 链 条 作 为 在 该节 点 离 线 期 间 发 生 的 交 易 的 证 明 。 ”2 0 0 8年1 1月1日深夜21 0，当时的中本聪也许是怀着欣喜之情，发出了题为“Bitco inP2 P e-cash p ap er”（比特币P2 P电子现金论文）的邮件。在邮件中他给出了含有上述见解的论文的链接，重述了比特币的五个主要特性：（1）可以用点对点的网络解决双重支付（双花）问题；（2）没有类似铸币厂一级的第三方的信任机构；（3）使用者可以完全匿名；（4）可以用哈希现金形式的“工作量证明”来制造新的货币；（5）用于制造新货币的“工作量证明”机制同样可以用来预防双重支付。一个伟大的社会实验从此开始！然而直到今天，世界上仍然没有人能找到他。即使加州大学洛杉矶分校金融学教授Bh ag wan Ch o wd h ry（巴格乔杜里）已提名他为2 0 1 6年诺贝尔奖经济学奖的候选人，或是瑞士小镇上的瑞信银行打出招牌：“欢迎来到达沃斯，中本聪！”他 的 一 生 就 像 一 个 谜 团 ， 出 现 、 闪 耀 、 隐 逸 于 茫 茫 人 流 。 也 许 正 如 康 奈 尔 大 学 教 授 萨若 所 评 论 的 那 样 ： 重 要 的 是 中 本 聪 的 实 际 遗 产 。 我 们 的 银 行 基 础 设 施 已 经 过 时 了 ， 自 千 年虫 爆 发 重 写 代 码 以 来 就 再 未 更 新 过 。 金 融 体 系 的 透 明 度 和 可 审 计 性 极 低 。 银 行 零 售 业 自1959年 以 来 鲜 有 创 新 ， 直 到 几 年 前 才 有 所 改 观 。 即 使 在 今 天 ， 银 行 依 然 为 我 们 的 钱 提 供 残旧 、 难 用 的 接 口 。 我 不 会 宣 称 比 特 币 那 样 的 虚 拟 货 币 是 最 终 的 解 决 方 案 ， 或 者 甚 至 是 目 前可 靠 的 解 决 方 案 之 一 。 即 使 最 近 有 规 划 进 行 改 进 ， 比 特 币 也 不 能 扩 展 到 世 界 各 地 ， 而 且 它在 安 全 上 面 临 着 很 大 的 困 难 。 但 它 确 实 带 来 了 一 些 新 的 技 术 思 路 ， 可 以 丰 富 我 们 的 国 际 社会 ； 这 些 思 路 中 的 一 部 分 是 中 本 聪 发 现 的 ， 另 一 部 分 是 中 本 聪 的 前 人 发 现 的 。 负 责 任 的 媒体 需 要 放 下 毫 无 意 义 的 寻 人 工 作 ， 把 精 力 集 中 在 比 特 币 这 种 技 术 和 它 带 来 的 启 示 上 。 这 才是 真 正 该 做 出 的 行 动 。波动的价格，轰动的交易从横空出世到渐入佳境，从默默无闻到妇孺皆知，比特币一路走来，价格的波动也一路备受争议。在看过了无数类似十问比特币：3年翻2 5 0 0 0倍这样骇人听闻的新闻标题之后，人们的心脏承受能力也越来越强。2 5 0 0 0倍，这是事实吗？图 1-2 比 特 币 兑 换 美 元 价 格资 料 来 源 ： blockchain.info/zh-cn/charts/market-price?timespan=all&showDataPoints=false&daysAverageString=1&show_header=true&scale=0&address比特币兑换美元价格在2 0 1 4年1月达到峰值1 1 2 0美元左右。一般读者显然忽略了一个基本的数学常识：如果一定要选用0作为除数，进行对比，则很容易得到一个近乎无穷大的结果。2 5 0 0 0倍似乎也并不算离谱。我们不妨选用漫长的0值时期后非常早的一个点：中本聪依然频繁出现的2 0 1 0年的某一个点，以0 .0 6 1 9美元作为基准，做一下计算：1 8 0 9 3倍，依然不小。2 0 1 6年2月2 5日比特币的价格是4 2 4美元，虽然波动已经平缓，但相对于两年前顶峰时期的1 1 2 0美元，也仅是那时的3 7 .8 %。其实从2 0 1 1年第一次“比特币比萨饼”的公开交易兑换至今，比特币兑换美元价格经历了无数次的暴涨暴跌。表 1-1 2010 2015年 比 特 币 兑 换 美 元 价 格数年间持续反复的涨跌后，大众终于接受了比特币这样的新常态，每日交易的次数也在震荡中逐步攀升，趋于2 7 .5万笔日（数据源于区块链网站）。图 1-3 比 特 币 每 日 交 易 数资 料 来 源 ： blockchain.info/zh-cn/charts/n-transactions?timespan=all&showDataPoints=false&daysAverageString=1&show_header=true&scale=0&address=核心开发成员埃米尔塔吉（Amir Taak i）的评论中引用了业界周知的Hy p e Cy cle（炒作周期）来解释这一经济现象：“你可以说，比特币遵循了市场研究机构Gartn er（高德纳）的炒作周期规律，即一种理论上的技术从被采用到成熟的曲线。这个周期始于技