學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈技術(shù)從研究項(xiàng)目白皮書(shū)開(kāi)始,而比特幣作為第一個(gè)成功的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目,是學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈技術(shù)不可回避的,且后續(xù)的很多項(xiàng)目(如:以太坊,ZEC等)也是以比特幣為根基發(fā)展來(lái)的,所以研究比特幣白皮書(shū)是學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈技術(shù)的不二法門(mén)。
比特幣白皮書(shū)包括比特幣系統(tǒng)的摘要、簡(jiǎn)介、交易、時(shí)間戳服務(wù)器、工作量證明、網(wǎng)絡(luò)、激勵(lì)、回收硬盤(pán)空間、簡(jiǎn)化的支付確認(rèn)、價(jià)值的組合與分割、隱私、技術(shù)、結(jié)論等內(nèi)容。將通過(guò)系列文章分別進(jìn)行解讀。
比特幣白皮書(shū)中英文版本下載鏈接為https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
本文解讀比特幣白皮書(shū)的“摘要”和“簡(jiǎn)介”內(nèi)容,重點(diǎn)回答三個(gè)問(wèn)題:
(1)比特幣是什么?
(2)如何實(shí)現(xiàn)比特幣功能?
(3)為什么需要比特幣?
第1、2個(gè)問(wèn)題是白皮書(shū)“摘要”闡述的問(wèn)題;第3個(gè)問(wèn)題是“簡(jiǎn)介”闡述的問(wèn)題。
1,比特幣是什么
比特幣是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng),可不依賴(lài)于第三方金融機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的在線支付。比特幣系統(tǒng)可以形象的理解為一個(gè)不依賴(lài)于任何第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的世界銀行,實(shí)現(xiàn)銀行最本質(zhì)的屬性:貨幣發(fā)行和貨幣交易。
傳統(tǒng)電子支付都是依賴(lài)于第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的(例如:刷銀行卡支付、微信支付等)。刷銀行卡支付實(shí)質(zhì)是我們將紙幣儲(chǔ)蓄到銀行,刷卡支付時(shí)銀行會(huì)從你的賬戶總額中減去消費(fèi)金額;微信掃碼支付類(lèi)似,只是中介機(jī)構(gòu)由銀行變?yōu)槲⑿殴尽?/p>
比特幣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不依賴(lài)與第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子支付。例如:小明給小強(qiáng)支付0.1比特幣,比特幣系統(tǒng)在其公開(kāi)的賬簿中會(huì)記錄該筆交易,從小明的比特幣地址轉(zhuǎn)移0.1比特幣到小強(qiáng)的比特幣地址,比特幣地址可以類(lèi)比于現(xiàn)實(shí)世界的銀行卡號(hào)。比特幣系統(tǒng)的賬簿是公開(kāi)透明的,比特幣系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)都可以查詢并獲取所有歷史交易記錄,且比特幣交易是不可逆的。
2,如何實(shí)現(xiàn)比特幣功能
數(shù)字貨幣需解決的兩個(gè)核心問(wèn)題為:數(shù)字貨幣是真實(shí)可信而非偽造的;確認(rèn)交易中花銷(xiāo)的數(shù)字貨幣之前沒(méi)有被花銷(xiāo),即雙重支付問(wèn)題。
數(shù)字貨幣的真實(shí)可信通過(guò)數(shù)字簽名解決;比特幣系統(tǒng)提出了雙重支付的解決方案,通過(guò)P2P分布式的時(shí)間戳服務(wù)器來(lái)生成依照時(shí)間前后排列并加以記錄的電子交易證明。
基于工作量證明機(jī)制競(jìng)爭(zhēng)記錄交易到區(qū)塊中,并對(duì)區(qū)塊中的所有交易進(jìn)行Hash計(jì)算(隨機(jī)散列)作為交易的時(shí)間戳,將其加入到基于工作量證明的一直延伸的鏈條中,形成區(qū)塊鏈,每個(gè)區(qū)塊中記錄前一個(gè)區(qū)塊的時(shí)間戳,這樣形成的交易記錄將不可更改,除非重新進(jìn)行全部的工作量證明計(jì)算。
網(wǎng)絡(luò)中生成的最長(zhǎng)的鏈條不僅作為記錄和查詢交易記錄的證明,也被看做是來(lái)自CPU計(jì)算能力最大的池。只要大多數(shù)的CPU計(jì)算能力都沒(méi)有打算合作起來(lái)對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行攻擊,那么誠(chéng)實(shí)的節(jié)點(diǎn)將會(huì)生成最長(zhǎng)的、超過(guò)攻擊者的鏈條。
比特幣系統(tǒng)本身需要的基礎(chǔ)設(shè)施非常少。信息盡最大努力在全網(wǎng)傳播即可,節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)離開(kāi)和重新加入網(wǎng)絡(luò),并將最長(zhǎng)的工作量證明鏈條作為在該節(jié)點(diǎn)離線期間發(fā)生的交易的證明。
3,為什么需要比特幣
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)支付都是經(jīng)由第三方金融中介(例如支付寶、微信、銀聯(lián)等)來(lái)完成的。我們不得不“信任”第三方金融中介。這種基于“信任”的模式存在內(nèi)生性的弱點(diǎn),我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)不可逆的交易,金融機(jī)構(gòu)不可避免的出面協(xié)調(diào)爭(zhēng)端;由于金融中介的存在,增加了交易成本,限制了實(shí)際可行的最小交易規(guī)模;因缺乏不可逆的支付手段,互聯(lián)網(wǎng)的貿(mào)易大大受限,因?yàn)橛袧撛谕丝畹目赡?,就需要交易雙方擁有信任。商家必須提防自己的客戶,會(huì)向客戶索要完全不必要的個(gè)人信息;實(shí)際商業(yè)行為中,一定比例的欺詐性客戶也被認(rèn)為不可避免,相關(guān)損失被視為銷(xiāo)售費(fèi)用處理。
面對(duì)面的現(xiàn)金交易可以避免支付可逆的問(wèn)題,因?yàn)槊鎸?duì)面不存在第三方金融中介?,F(xiàn)在我們進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)社會(huì),電子支付行為已很普遍,因此我們非常需要一種電子支付系統(tǒng),它是基于密碼學(xué)原理的而不是基于中介機(jī)構(gòu),能夠使得交易達(dá)成的雙方直接進(jìn)行支付,而不需要第三方的參與,同時(shí)還要求此支付系統(tǒng)不可以更改已經(jīng)發(fā)生的交易,即提供交易的不可逆性。
比特幣系統(tǒng)即為滿足以上需求的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金支付系統(tǒng)。