作者：變革之子
2008年11月1日，中本聰在密碼學(xué)郵件組里大膽宣稱：“我正在開發(fā)一種新的電子貨幣系統(tǒng)，采用完全點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形式，而且無需受信任何第三方介入?！笔鹈褐斜韭敚╯atoshi Nakamoto）。
中本聰在白皮書中提出：“本文提出了一種完全通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，它使得在線支付能夠直接由一方發(fā)起支付給另一方，中間不需要通過任何的金融機(jī)構(gòu)。
2009年1月3日，中本聰在赫爾辛基的小型服務(wù)器上創(chuàng)建、編譯、打包了第一份開源代碼。正常運(yùn)行了SHA256運(yùn)算、RIPEMD-160運(yùn)算、寫入版本類型、Base58編碼、在UTC（世界協(xié)調(diào)時(shí)間）2009年1月3日18點(diǎn)15分創(chuàng)建了比特幣世界的第一個(gè)區(qū)塊（block），這一天中本聰通過“挖礦”獲得了50枚比特幣，block chain上有了創(chuàng)世區(qū)塊block #0。
在中本聰?shù)膭?chuàng)世區(qū)塊里，Number of Transactions表示交易數(shù)量；Height表示區(qū)塊高度；Difficulty表示挖礦難度；Timestamp交易時(shí)間確認(rèn)，即時(shí)間戳；size代表區(qū)塊大?。籚ersion表示交易數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)版本號(hào)；Block Reward表示挖礦獎(jiǎng)勵(lì)；Nonce表示一種隨機(jī)值，起到驗(yàn)證哈希的作用。
Hash表示區(qū)塊的哈希值，是隨機(jī)數(shù)，也是區(qū)塊唯一編號(hào)；Previous Block表示前一個(gè)區(qū)塊的哈希值，Next? Block表示下一個(gè)區(qū)塊的哈希值，哈希首尾相連形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，即為區(qū)塊鏈。
Merkle Root是默克爾根，Merkle Root哈希值存在每個(gè)區(qū)塊的頭部，通過Root值連接著區(qū)塊體。Merkle Tree是標(biāo)識(shí)比特幣系統(tǒng)內(nèi)每筆交易的唯一哈希值的分支節(jié)點(diǎn)。Root頭連接著區(qū)塊中每一筆交易的分支節(jié)點(diǎn)Merkle Tree。
區(qū)塊里還記錄了每筆交易的詳情，每筆交易的轉(zhuǎn)出方、收入方、金額及轉(zhuǎn)出方的數(shù)字簽名，這是每個(gè)區(qū)塊上記錄的主要內(nèi)容。
比特幣的區(qū)塊鏈，是基于密碼學(xué)原理而非基于信用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)Bitcoin。整個(gè)系統(tǒng)主要包括以下內(nèi)容：
①交易Transactions；②時(shí)間戳服務(wù)Timestamp server；③工作量證明Proof-of-Work；④網(wǎng)絡(luò)Network；⑤激勵(lì)機(jī)制Incentive；⑥回收硬盤空間Reclaiming Disk Space；⑦簡(jiǎn)化支付認(rèn)證Simplified Payment Verification；⑧組合和分割價(jià)值Combining and Spliting? Value；⑨隱私Privacy；⑩計(jì)算Calculations
長(zhǎng)久以來，通過第三方解決信任問題一直存在，而區(qū)塊鏈通過密碼學(xué)原理來解決信任，經(jīng)濟(jì)學(xué)人把區(qū)塊鏈技術(shù)譽(yù)為產(chǎn)生信任的機(jī)器，在比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，將一枚電子貨幣定義為一串?dāng)?shù)字簽名：每一位所有者通過對(duì)前一次交易和下一位所有者的公鑰（Public key）簽署一個(gè)哈希散列的數(shù)字簽名，并將這個(gè)簽名附加在這枚電子貨幣的末尾，電子貨幣就發(fā)送給了下一個(gè)所有者。而收款人通過簽名進(jìn)行檢驗(yàn)，就能夠驗(yàn)證該鏈條的所有者。
在中心化系統(tǒng)中，為了解決雙花問題，通常引入鑄幣廠或金融機(jī)構(gòu)，但在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，為了解決點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易，不依靠任何第三方的情況下完成這個(gè)事，所有交易必須被公告，并且我們需要讓所有的參與者在一個(gè)單鏈順序歷史上達(dá)成一致共識(shí)。
同時(shí)利用時(shí)間戳服務(wù)器，把所有的交易數(shù)據(jù)形成的區(qū)塊的哈希散列值加蓋上時(shí)間戳，向全網(wǎng)廣播。以此來保證時(shí)間的先后順序，也就是確保單鏈順序歷史。時(shí)間和區(qū)塊掛鉤，區(qū)塊與Hash掛鉤，保證了時(shí)間戳不可篡改。
Proof-of-work簡(jiǎn)稱POW工作量證明，POW是為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于P2P的時(shí)間戳服務(wù)器。在時(shí)間戳網(wǎng)絡(luò)中，我們補(bǔ)增一個(gè)隨機(jī)數(shù)（Nonce），這個(gè)隨機(jī)數(shù)要使得該給定區(qū)塊的Hash散列值出現(xiàn)了所需要的那么多個(gè)0。我們通過主動(dòng)找到這個(gè)隨機(jī)數(shù)，直到找到為止。這樣我們就構(gòu)建了一個(gè)工作量證明機(jī)制。POW的精妙之處就在于其證明難度是隨著整個(gè)系統(tǒng)難度的提升而提升的。但從目前來看，算力中心化程度越來越高?，F(xiàn)在比特幣出現(xiàn)了兩大權(quán)力中心，一個(gè)是以代碼開發(fā)和維護(hù)的碼農(nóng)Bitcoin Core團(tuán)隊(duì)技術(shù)權(quán)力中心，一個(gè)是以礦工為代表的算力權(quán)力中心，這引起了整個(gè)社區(qū)的焦慮。
在比特幣的世界里，信息一直在膨脹，區(qū)塊鏈系統(tǒng)不斷產(chǎn)生區(qū)塊，這關(guān)系到硬盤空間回收問題。巧妙的是比特幣的區(qū)塊鏈不存儲(chǔ)交易，而使用Merkle? Hash Tree的方式存儲(chǔ)Root Hash，達(dá)到“0知識(shí)證明”。Merkle? Tree大多用來進(jìn)行完整性驗(yàn)證處理，在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行這樣的驗(yàn)證時(shí)，會(huì)大大減少數(shù)據(jù)的傳輸量和計(jì)算的復(fù)雜度。
簡(jiǎn)化支付驗(yàn)證，是一場(chǎng)存儲(chǔ)與安全的博弈。只需要Hash鏈，只要持有了Hash作為標(biāo)識(shí)，無論什么節(jié)點(diǎn)總是能向其他節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求到原始信息。用戶只需要保存最長(zhǎng)的那條工作量證明鏈的區(qū)塊頭的拷貝，就可以通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和Merkle? Tree分支追溯到所需要的交易信息。這是存儲(chǔ)與安全便捷博弈的結(jié)果。
在比特幣的白皮書里，中本聰用數(shù)學(xué)和算力構(gòu)建起了一個(gè)關(guān)于Bitcoin的神奇世界。從白皮書可以看出，中本聰不止是一個(gè)數(shù)學(xué)大咖，加密專家，經(jīng)濟(jì)學(xué)者還是一個(gè)心理學(xué)專家。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的比特幣，加密技術(shù)是其基礎(chǔ)。加密技術(shù)之原起于20世紀(jì)80代，諸如：
①1982年，大衛(wèi)喬姆提出了不可追蹤的密碼學(xué)支付系統(tǒng)，還發(fā)明了喬姆盲簽名。
②1991年Stuart Haber和Scott Stornetta發(fā)表論文How? to time-stamp a Digital Document，提出用時(shí)間戳確保數(shù)位文件安全的協(xié)議。
③1997年亞當(dāng)·拜克發(fā)明了一種哈?，F(xiàn)金算法機(jī)制。
④1998年戴偉，提出了匿名，分布式的電子加密貨幣系統(tǒng)B-money。
可以這么說，中本聰巧妙的把已知的各類技術(shù)融合到了一起，采各家之長(zhǎng)為我所用，最終一蹴而就。
2011年4月，中本聰發(fā)布最后一項(xiàng)公開聲明，宣稱自己“已經(jīng)開始專注于其他事情”，從此，在未現(xiàn)身。
至此，區(qū)塊鏈技術(shù)從此開啟了人類社會(huì)新的紀(jì)元。
