《致吉米戴蒙书》第二章比特币的诞生

cryptoarticles (31)in #bitcoin • 7 years ago (edited)

它是怎么运作的呢？怎么可能不需要一个特定的信用第三方就可以进行电子交易呢？谁来记录大家的账户余额呢？如果我直接给你一美元纸币，那就简单多了。但是数据本身并不带有价值，一般来说，经过第三方鉴定和检验过的数据，我们才会相信。

比如你在Chase Bank账户余额就是由Chase Bank来鉴定和担保的

但是这篇论文提出了一种全新的办法：建立一个点对点的网络，让它变成一个公开的网络，每次你想做一笔交易，你就发给所有人。在发送的消息里，写下你想要从哪个账户提取资金。用加密算法来给你的消息做一个属于你的数字签名，这样我们就知道确实这是你的资金。

这里有三个不同的概念需要分清楚，一个是钱包地址，一个是私钥，一个是数字签名，生成这个数字签名需要用和你的钱包地址对应的私钥，其他节点只需要用算法验证钱包地址和数字签名的一致性，就可以在不需要知道你的私钥的情况下，确认你的数字签名是否正确

不过，还差一点点……我们还需要实现这个系统里数据的一致性，也就是说这个系统不会错误的允许你连续花同一笔钱，而是会在你的余额不够的时候拒绝你接下来的交易。

类似大规模分布式数据库系统所需要实现的一致性，更多的理论可以参考分布式数据库的CAP定理－维基百科，百度百科

笨办法：找个信用第三方来验证每笔交易，给每笔交易做一个“时间戳”。不过，这样一来，我们就白忙活了，因为这里需要一个特定的信用第三方。

其实“时间戳”的意义也就是给整个网络里的所有交易列出一个全局的优先级，这样系统就可以按优先级的先后次序来处理交易，也就可以决定哪些交易可以被接受，哪些交易应该被拒绝

突破性的想法：让所有的节点“竞争上岗”，竞争来做那个”信用第三方“。既然我们不可避免的需要一个信用第三方，那我们至少可以避免需要提前选定一个节点或者需要每次都用同一个节点。

这里所谓节点，可以姑且认为就是这个网络其中的一台电脑

“让节点们竞争上岗”，这不就是市场经济吗。不过，好像缺了点啥？……嗯，这里头缺少了利益，或者也可以说是缺少了资产。

本意是说那些节点需要利益驱动才会愿意干活

那我们就把这种资产叫比特币吧。我们把那些竞争上岗来争做那个“信用第三方”的节点们叫做“矿工”。同时，我们开放源代码并且开放这个网络，保证每个人都可以参与这个竞争。

好了，现在我们只需要找个真正的竞赛了。这篇论文里头提出了一种：让节点们一起来寻找这个网络生成的一个随机数！这个随机数非常大，而且很难找。唯一的办法就是暴力群举，消耗大量的电力来找这个数字。

如果将来可以有高效算法来求解这个数字，那么这个网络的安全性就大打折扣了，尤其是如果这个算法只有某些节点掌握

那么好了，为什么需要把这个竞赛设计的这么复杂呢？不就是要印个“时间戳”吗？这是为了保证这些节点确实付出了劳动，而且确实付出了金钱上的代价。这样的话，如果它们真的赢得了比赛，它们不会用它手中的权力来作恶（比如故意剔除合理交易）。它们会很认真的去计算待处理的交易，然后按顺序处理它们，并且保证所有的规则都被遵守了，然后把验证过的交易发送给整个网络。

在某些特定的情况下，这个网络，或者说这个通过大家来一起维护的大型分布式的数据库，会出现错误。比如说如果有一个节点掌握了超强的算法或者计算能力，使得它每次都可以赢得这个竞赛，成为一个“固定”的“信用第三方”，那它实际上是可以任意地接受和拒绝网络上的交易的。这篇论文中也提出了著名的51%攻击，也就是说恶意节点如果不可以一直保证51％或者以上的几率来赢得每一次的竞赛，随着时间的延长，它们对整个数据库能做出恶意改动的几率是收敛到零的

为什么它们一定会这么做呢？因为它们如果确实这么做了，这个网络会给它们发工资……

……这个工资就是新产生出来的“比特币”，加上交易费用，以比特币的形式，由支付的发起方来付给矿工。（这些节点被叫做矿工还是有点道理的把？）

换句话说，矿工之所以照章办事，完全就是因为这对它们来说是最经济，最实惠的事情。

就好像亚当史密曾经说过：

我们不是因为屠夫，酿酒师和面包师的仁慈而能有肉吃，有酒喝，有面包吃，那都是因为他们自己也得养家糊口，也得吃饭哪。

加密资产：互联网上的……无形的手