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加密數(shù)字貨幣前傳:從大衛(wèi)·喬姆到中本聰

2019-09-13 16:35:13
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供稿:網(wǎng)友

這是一篇關(guān)于比特幣冷知識的文章,不喜歡的讀者可以跳過,不影響后續(xù)學(xué)習(xí)。

加密數(shù)字貨幣有著非常漫長的歷史,這個冷知識專欄用幾個主要人物和他們的創(chuàng)造,來展示一個簡明的加密數(shù)字貨幣前傳。
《區(qū)塊鏈:技術(shù)驅(qū)動金融》一書的前言“通往比特幣的漫長道路”(杰里米·克拉克/文)從技術(shù)與歷史的角度對加密數(shù)字貨幣的歷史進行了詳細(xì)的闡述,這里參考了他的梳理分析。

1) 1983年,大衛(wèi)·喬姆(David Chaum)最早提出把加密技術(shù)用在數(shù)字現(xiàn)金上

在物理世界中,現(xiàn)金可以非常簡單,它需要的是防偽功能。現(xiàn)金是一張紙條,我可以在一張紙條上寫“拿到這張紙條的人可以找我領(lǐng)取一只羊”,然后簽上自己的名字。簽名就是防偽措施。我把紙條拿給你,紙條到你手中,我就沒有了。

在數(shù)字世界中,情況開始變得復(fù)雜:這張紙條和上面的簽名是一個數(shù)字文件,而電子文件可以被無數(shù)次地完美復(fù)制。把這個電子文件給你之后,我還可以再把這個電子文件給第三個人。這就是所謂的雙重支付(double spending)問題。

大衛(wèi)·喬姆提出了一個創(chuàng)造性的方案,在數(shù)字世界里解決了這個難題。他的方法是采用這樣的邏輯:在一張紙條上,你選擇一個只有你知道的序列號,然后我在上面簽名。由于我不知道這個序列號,因此我沒法再復(fù)制一份這張紙條給另一個人。這就是密碼學(xué)上所謂的盲簽(blind signature)。這個思路形成了“第一個真正意義上的電子貨幣方案”。1989年,大衛(wèi)·喬姆還創(chuàng)建了數(shù)字現(xiàn)金公司(DigiCash)來把自己的想法商業(yè)化,但未能被大規(guī)模接受。

這個方案的缺點是,它要運轉(zhuǎn)起來,就必須有一個所有參與者都信任的中心化服務(wù)器來進行這些“數(shù)字紙條”的驗證。

2) 1997~1998年,亞當(dāng)·貝克(Adam Back)與哈希現(xiàn)金(HashCash)、戴偉(Wei Dai)與B幣(B-Money)、尼克·薩博(Nick Szabo)與比特黃金(bit gold)、哈爾·芬尼(Hal Finney)與工作量證明(POW)

在比特幣白皮書中,中本聰引用了1997年亞當(dāng)·貝克設(shè)計的哈希現(xiàn)金、1998年華裔密碼學(xué)家戴偉設(shè)計的B幣等前人的成果。2010年,由于維基百科試圖刪除比特幣詞條,因此中本聰與人討論了如何修改詞條描述以讓維基百科接受,他建議這樣寫:“比特幣是戴偉在1998年在密碼朋克中所提到的B幣構(gòu)想和尼克·薩博提出的比特黃金的具體實現(xiàn)。”他說是具體實現(xiàn),是因為B幣和比特黃金都只是停留在構(gòu)想中。

這就引出了區(qū)塊鏈領(lǐng)域的一個重要人物——計算機科學(xué)家尼克·薩博。他在1998年提出了名為比特黃金的方案。在現(xiàn)在的區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰校峥?middot;薩博有著更為重要的位置:薩博是“智能合約”(smart contract)的提出者,1993年他寫出了“智能合約”論文。智能合約是區(qū)塊鏈處理交易的核心方式,區(qū)塊鏈應(yīng)用的實質(zhì)可被看成是一個個智能合約的組合。

這一階段的第四個重要人物是知名密碼學(xué)家哈爾·芬尼,他是著名的PGP加密中的“G”,是密碼朋克圈中的前輩。他在2004年推出了自己版本的采用工作量證明(POW)機制的電子貨幣。在比特幣開發(fā)過程中,哈爾·芬尼與中本聰有很多互動,比特幣的第一筆轉(zhuǎn)賬就是中本聰轉(zhuǎn)了10個比特幣給哈爾·芬尼。

他們四人的具體設(shè)想各有不同,但有一個共同點,即都是讓計算機進行計算,從而“創(chuàng)造”電子現(xiàn)金,它們是比特幣系統(tǒng)讓計算機進行加密計算的工作量證明和“挖礦”的創(chuàng)意來源。這非常重要,有了這個想法,中心化服務(wù)器才可以被去中心網(wǎng)絡(luò)所取代,困擾數(shù)字貨幣的難題被解決了。
再往前,這個想法可追溯到1992年密碼學(xué)家辛提亞·沃克(Cynthia Dwork)、摩尼·納歐爾(Moni Naor)提出來的用于減少垃圾郵件的一個方案,對此杰里米·克拉克在《區(qū)塊鏈:技術(shù)驅(qū)動金融》一書中解釋說:“設(shè)想你每次發(fā)送郵件時,計算機都不得不花幾秒鐘解決一道數(shù)學(xué)計算題目。如果你沒能附上答案,收件人的郵箱會自動忽略這封郵件”。

3) 2008年10月,中本聰發(fā)布論文“比特幣:一個點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)”

最終,中本聰把前人的創(chuàng)新綜合起來,實現(xiàn)了一種在發(fā)行和交易上都去中心化的電子現(xiàn)金。

對于前人的數(shù)字貨幣系統(tǒng)(比如喬姆的系統(tǒng))為什么會失敗,中本聰曾經(jīng)寫道:自20世紀(jì)90年代以來所有的虛擬貨幣公司全都失敗了……我希望,人們可以看到,這些系統(tǒng)之所以失敗,顯然是因為它們的中心化控制這一特性。我想,我們正在首次嘗試建立一個去中心化的、非基于信任的系統(tǒng)。

這里他提到了兩個相關(guān)的詞,一是去中心化(decentralized),二是非基于信任的(non-trust-based)。去中心網(wǎng)絡(luò)一定是非基于信任的。
以太坊創(chuàng)始人維塔利克·布特林(Vitalik Buterin)在以太坊白皮書中也很好地概述了這段歷史,他是圍繞“去中心化”這個關(guān)鍵詞展開論述的:“去中心化的數(shù)字貨幣概念,正如財產(chǎn)登記這樣的替代應(yīng)用一樣,早在幾十年以前就被提出來了。

20世紀(jì)八九十年代的匿名電子現(xiàn)金協(xié)議,大部分是以喬姆的盲簽技術(shù)為基礎(chǔ)的。這些電子現(xiàn)金協(xié)議提供具有高度隱私性的貨幣,但是這些協(xié)議都沒有流行起來,因為它們都依賴于一個中心化的中介機構(gòu)。

1998年,戴偉的B幣首次引入了通過解決計算難題和去中心化共識創(chuàng)造貨幣的思想,但是該建議并未給出如何實現(xiàn)去中心化共識的具體方法。

2005年,芬尼引入了“可重復(fù)使用的工作量證明”(RPOW)概念,它同時使用B幣的思想和亞當(dāng)·貝克提出的計算困難的哈希現(xiàn)金難題來創(chuàng)造密碼學(xué)貨幣。但是,這種概念再次迷失于理想化,因為它依賴于可信任的計算作為后端。

2009年,一個去中心化的貨幣第一次被中本聰實現(xiàn),它通過已有公鑰加密方式來管理所有權(quán),并用一個名為工作量證明的共識算法來記錄誰擁有貨幣。”
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