Bitcoin Now: Is It What You Think It Is?看看中本聪的回答

中本聪认为，比特币系统应该具有这样的特点：一旦0.1版本系统开始运行，整个系统的核心设计将永远不变。 他把这个目标作为实现比特币工程的指南，最典型的表现就是使用脚本引擎，使系统能够支持未来每一种可能的交易类型。

十年过去了，比特币系统的核心设计似乎没有改变，正如中本聪所希望的那样。 这也意味着十年后，比特币白皮书仍然是我们了解比特币乃至区块链的最重要文件。

人们在邮件列表和 bitcointalk 论坛上提出的关于比特币的相同问题现在可能仍然困扰着我们。 那么，中本聪当时的回答或许可以作为我们今天讨论这些问题的起点。 就像中本聪偏爱的系统设计思想是“不要重新发明轮子”一样，我们在讨论问题时也可以避免重新发明轮子。

基于以上两个原因，我写下这篇文章，希望从重读比特币白皮书开始，从源头上了解比特币。

本文由两部分组成：第一部分是比特币白皮书的解读，但需要指出的是，我的解读只是一个理解白皮书的角度，而这个解读更多的是从技术角度来理解比特币; 第二部分，是邮件列表和bitcointalk论坛中关于比特币的一些问题，以及中本聪对这些问题的回答。 我认为这些问题对于今天更好地理解比特币仍然很重要。

1、仔细阅读比特币白皮书，从这几点入手

1、电子现金

比特币白皮书的标题是《比特币：一种点对点的电子现金系统》，指的是比特币是一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统。 “电子现金”这个关键词或许可以作为我们了解比特币的重要线索。

我们在网上进行交易时，不能像线下使用现金那样直接向交易的对方汇款，而必须依靠金融机构作为可信赖的第三方来处理电子支付。 这种基于信任的模型有很多缺点，比如增加交易成本，比如所有的交易实际上都是可逆的。

有没有可能在电子支付中发明一种新的交易媒介，或者说互联网支付，让任何两方都可以像现金交易一样，直接进行交易，而不需要信任第三方？

这正是比特币系统试图实现的目标：电子现金。

中本聪在讨论比特币的价值时，让大家想象一种稀有金属：它没有实际用途，也不适合装饰，但可以非常神奇地在通信渠道中传输。 因此，当金属出于某种原因获得一定价值时，人们是否愿意拥有该金属作为交换媒介。 中本聪的这个比喻有助于我们更好地理解“电子现金”的含义。

2. 电子现金的所有权

要实现电子现金，首先要能够确定“现金”的归属。 这种线下的身份识别非常容易，谁手里拿着钱，那笔钱就是他的； 但是网上没有实物货币，这种方法显然行不通，所以比特币使用“数字签名”来标识所有权，这与优雅的浦岛确认货币所有权的方式有一些相似之处。

雅浦岛的石币

在没有金属资源的太平洋岛屿雅浦岛，岛民们从 400 英里外的帕劳岛开采石灰石，并将这些石头运回岛上用作货币。 买卖双方在交易中决定买方用多少石币来支付。 如果石头过大，收款人只需要在付款人的石头上做标记，就可以将石头的所有权转移给自己。 虽然石头可能还在付款人的家里。

比特币以数字签名链的形式存在。 在交易过程中，原所有者将新所有者的公钥（实际上是公钥的哈希值）添加到数字签名链的末端，完成比特币所有权的转移，就像雅浦岛人民在石币上制作一个标记/签名完成宝石所有权的转移。

也就是说，谁拥有比特币数字签名链上最新的公钥（拥有公钥对应的私钥），这个“电子现金”就属于谁。

3、电子现金双重支付问题

在实现了电子现金的所有权之后，接下来需要解决的问题就是双重支付（或“双重支出”）问题。 这可能是电子现金设计时最核心也是最难解决的问题。

让我们回到现金，对比一下为什么电子现金会面临双重支付问题，以及如何解决这个问题。

用现金支付时，先给谁一块钱，那块钱就属于谁，不能把同一块钱花两次。 在抽象的理解中，我们用时间来确定支付事件的先后顺序，并且只有先发生的支付才会被识别。

与现金支付一样，在分布式网络中，我们也只识别最早的交易。 与现金支付不同，在分布式网络中，我们无法通过时间来确定交易发生的顺序，因为网络中的参与者没有就时间达成共识。 最简单的例子，一台计算机认为时间是上午 9:01，而另一台计算机认为时间是上午 9:02，物理时间将不起作用。

中本聪选择的方法是通过时间戳实现参与者的时间共识，让系统利用这个时间共识来决定事件发生的先后顺序。

时间戳功能是比特币的核心，以至于中本聪称比特币系统为“分布式且安全的时间戳服务器”。

我们可以这样理解时间戳：在现实世界中，一秒就是一秒，每一秒与另一秒的长度完全相同，一秒又一秒构成时间序列； 在比特币系统中，“一秒”是一个时间戳。 如果以物理时间来衡量，每一秒的长度是由挖出新区块的时间决定的，大约等于10分钟。 每一秒的长度都与另一秒不同。 但如果以比特币时间来衡量，每一秒都可以被认为与另一秒没有区别，一秒又一秒（每个新的时间戳都添加在前一个时间戳之后）构成了一个连贯的时间序列。

交易被打包成区块，区块上打上时间戳，这意味着每笔交易都有唯一的“发生时间”。 当一个节点处理一笔新的交易时，会检查对应的“electronic Cash”在当前时间之前是否被花费过比特币具有以下几个特点，如果没有，则接受这笔交易并为其打上时间戳（确定发生时间）； 如果已经花费，则拒绝交易。 这样就解决了“电子现金”的双重支付问题。

在分布式系统中，谁来打上时间戳，或者谁来决定上一秒结束，然后进入下一秒？ 通过工作量证明（PoW），谁先计算出落在一定范围内的哈希值，谁就可以打上时间戳。

这个时间戳是如何达成共识的？ 最长链原则，最长链代表多数（最多算力）的决定。 工作量证明加最长链原则也称为中本聪共识。 共识是所有区块链系统的核心部分。 其实质是实现分布式时间戳服务。

当所有权问题和双重支付问题都解决了，我们就有了一种可以在网络中使用的电子现金，它允许在线支付直接从一方发送到另一方，而不需要通过金融机构。 中本聪将他实施的系统称为比特币。

2. 依然散发着智慧光芒的中本聪的八个问答

中本聪在邮件列表和 bitcointalk 论坛上回答了很多关于比特币的问题。 他对自己的回答很有信心。 他认为，在设计系统之前，几乎所有这些问题都已经考虑过了。 多年以后，这些答案读起来仍带着一丝睿智。

我们选择了那些今天仍然相关的问题和答案，并将它们总结如下。

1、挖矿是不是浪费能源？

中本聪回答：这类似于淘金。 黄金开采成本与黄金价格水平一致。 采矿是一种浪费，但这种浪费远不及黄金作为交换媒介的效用。 比特币也是如此，使用比特币作为交换媒介的效用远远大于开采它所需的电力。

2、比特币的价格模型是否可持续？

中本聪回答：在比特币的价格还没有在市场上确立之前，基于生产成本的估值模型是有意义的，任何商品的价格都趋向于生产成本。 但在几年后，当新开采的比特币只占供应量的一小部分时，决定生产成本的将是比特币的价格，而不是相反。 NLS（社区成员）基于能源消耗的估值模型是一个很好的起点。 但在未来，市场力量将成为决定比特币价格的主要因素。

3. 如果“坏人”的计算能力比“好人”强怎么办？

中本聪回答：这首先要求单个“坏人”的算力大于所有“好人”的算力总和； 其次，即使一个“坏人”拥有更大的算力，他也只能双花自己的钱，他需要通过买东西来花掉这笔钱（今天可以在交易所交易），然后再花收到“货物”后，通过攻击网络再次赚钱。 这种攻击对于攻击者来说可能不划算。 有这种算力，还不如好好挖矿。

4. 比特币是匿名的吗？

中本聪回答：比特币的匿名性取决于比特币地址是否与用户的个人信息相关联。 如果不是，那么它就是匿名的比特币具有以下几个特点，因为比特币地址是一串随机数，它本身不包含任何识别信息。 为了隐私，最好每个比特币地址只使用一次。

5. 比特币网络可以发送“私信”吗？ 消息加密是比特币的内置功能吗？

中本聪回复：这个消息全世界都能看到，完全公开。 因为ECDSA只能用于数字签名，不能用于消息加密。 RSA（比特币不使用该算法）可以用于消息加密，但其数据量太大，对存储空间和带宽的要求比ECDSA大一个数量级，不宜使用RSA。

永久记录每个人都能看到的消息是不明智的。 如果需要消息系统，应该是一个与比特币网络平行的独立系统，消息不应该记录在区块链上。 可以使用比特币密钥对对消息进行签名以证明其来源。

6. 如果 SHA-256 被破坏怎么办？ （这个问题类似于量子计算来了怎么办）

中本聪回答说：SHA-256很难破解，即使破解了，我们也可以在麻烦来之前，有条不紊地更换新算法。

7. 比特币是可分割的吗？

中本聪回复：比特币显示为1.00，但实际上包含8位小数，即1.00000000。

8.丢失的比特币私钥无法找回怎么办？

中本聪回复：这些比特币只会让别人的比特币更值钱，也算是对大家的捐赠。

3.回到起点

对比特币有多种解释，对区块链的解释甚至更多，并且推而广之，关于区块链可以做什么的争论。 但如果你想从源头上了解比特币和区块链，以下是开始你旅程的好地方。

看似最远的路，可能是最快的。