比特幣白皮書解讀

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01

區塊鏈

通過一段時間的學習，我們基本上對區塊鏈歷史、人物、產品、趨勢有了一個基本的了解，同時也通過三篇文章講解了區塊鏈世界裡的核心技術P2P、密碼學、共識機制。

在比特幣出現之前，區塊鏈技術已經經歷了27年的儲備。從比特幣出現到現在已過7年之癢。 詳見7月19日的《區塊鏈歷史漫談》一文。

講到區塊鏈，我們不能不提到那些為區塊鏈做出重要貢獻的人，這其中包含比特幣的發明人中本聰（Satoshi Nakamoto），以太坊的創始人Vitalik Buterin人稱V神，Bitshares、Steemit、EOS的創始人Daniel Larimer人稱BM以及中國的比特幣首富李笑來。 詳見7月11日的《數風流人物，還看今朝》。

我們也從投資角度學了那些才是長期有價值的區塊鏈資產，比特幣、以太坊、Zcash、EOS以及一些有意義的區塊鏈應用。詳見8月23日的《區塊鏈世界裡那些少有人知的秘密》。

我們也學習了區塊鏈技術核心技術和未來發展趨勢。詳見8月16日的《區塊鏈之共識機制》、8月17日的《區塊鏈之密碼學》、8月24日的《區塊鏈之P2P》以及8月23日的《第7感@blockchain》。

今天我們深入到區塊鏈產品一起學習比特幣白皮書。

02

比特幣的背景

為什麼叫白皮書？

白皮書是公司為了推銷宣傳自己解決方案、產品及服務而推出文檔。白皮書作為一種銷售和市場文檔，目的是為了吸引潛在客戶購買了解特定產品、技術、服務或者方法論。白皮書通常是配合銷售人員開展銷售工作，不是面向用戶使用的用戶手冊、技術實現文檔。

因此，白皮書不會有關於產品的使用說明和過多的實現細節。

在比特幣誕生之前，電子貨幣貨幣已經發展了十幾年的歷史。這期間包括 e-Cash、HashCash、B-money等相關的數字貨幣，這個期間屬於數字貨幣的發展階段。

1997年的HashCash是一個採用工作量機制（Poof of Work，PoW）的數字貨幣，之後被數字貨幣大量廣泛使用。1998年提出的B-money是首個提出的去中心化的數字貨幣系統，遺憾的是沒有提出具體的實現。

雖然電子貨幣經過了十幾年的發展，但沒有人提出去中心化電子貨幣系統的實現。由於電子貨幣是一串字元串複製成本非常低，因此去中心化電子貨幣實現的難點是怎樣避免電子貨幣被同時兩次或兩次以上的支付。

在中心化世界裡，這個問題通常由一個可信的第三方機構來承擔，但在去中心化世界裡這是一個難點，如果不能很好的解決這個問題，就無法實現去中心化的電子貨幣系統。

中本聰在在白皮書里把重點放在了double-spending上面。double-spending中文意思是雙重支付，也有人翻譯為雙花，double-spending是在沒有中心化機構之後，怎樣保證支付的一致性問題。

比如，在電子貨幣支付系統里，A向B支付1元錢，怎樣保證A沒有把這一塊錢支付給C，這就是中本聰在比特幣白皮書的重點。

3

一個點對點的電子貨幣系統

在白皮書中，中本聰提出了一種使用P2P網路解決雙重支付的電子貨幣系統的概念和技術實現原理。

在一個傳統的完全點對點的電子貨幣系統里，使用電子簽名技術，可以在在線支付系統里直接由一方發起並支付給另外一方，中間不需要通過任何的金融機構，但無法避免雙重支付。

為了解決這個問題，中本聰提出了一種採用工作量證明機制（POW）的點對點網路來記錄交易的公開信息，只要一般的節點（非惡意，誠實節點）控制絕大多數的CPU計算能力，就能使得攻擊者很難改變交易記錄，必須有51%的算力的參與者才有可能篡改記錄，在實際社會裡這種事情事實上不可能發生。

在比特幣電子貨幣系統里，採用最少的參與者即可保證系統的正常運行，任何參與者都可以隨時離開，隨時加入。各個參與者之間的工作大部分是彼此獨立的，只需要很少的協同。

同時每個參與者都不需要明確自己的身份，只需要盡其最大努力傳播即可。

參與者通過自己的CPU計算力進行投票，對有效區塊進行確認，他們不斷延長有效區塊鏈來表達自己的確認。

在比特幣白皮書中中本聰描述了一個點對點電子貨幣系統所需要的全部規則和激勵措施，是歷史上第一個成功的區塊鏈應用。

2009年1月比特幣正式上線，標誌著區塊鏈時代正式來臨。

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