重新发明货币【文字版】

巴比特 view 34 2013-5-1 11:02

一、货币的演化过程

先简单回顾一下人类货币的演化过程，大概有以下阶段：

a. 1.0版本：自然货币（贝壳、牲口、金银……）

这个阶段，货币基于一般等价物的稀有性或者实用性，货币不可能出现人为操纵的超发。

b. 2.0版本：早期纸币、银票到本位纸币

当贸易量越来越大，实物货币太不方便了，而且大家发现其实并不在意货币本身有什么价值，在意的只是这么多的货币能不能交换到足够的物品，于是纸币这种信用货币逐步诞生，由钱庄、地方政府逐步到中央银行负责发行和规划。

重新发明货币【文字版】

而纸币本身其实是没有任何价值的，这个阶段，货币信心是基于国家信用或者说国家暴力，我们相信货币价值是能够稳定的，虽然事实往往并不如此，但也不得不被迫接受。

c. 2.5版本：刷卡时代

这个阶段其实和纸币时代没有本质的差别，只是现金被数字化了，国家发行货币也越来越简单，只需要在人民银行的数据库中加几个零，然后转到各大银行的账户上就好了。

d. 3.0版本：密码学货币

可是当国家信用被刷爆，我们还可以相信什么？事实上，凡是依赖人参与决定的事情，必然无法杜绝黑幕和私心。其实真正可以相信的东西确实有一个，就是数学！可是，即使我们都认为数学足够可信，可是怎样依据数学创造出一种货币呢？在没有互联网的时代，这个问题依然无解。而现在，真正意义上的第三代货币确实已经诞生了，虽然还处于大多数人无法理解的概念阶段。

二、比特币到底是什么

a. 本质：基于密码学的公开记账系统

百度百科是这样写的：比特币是一种由开源的P2P软件产生的电子货币，是一种网络虚拟货币。比特币不依靠特定货币机构发行，它通过特定算法的大量计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。

一眼看去全是黑话，非专业人士大概很难读懂。简单来说，比特币系统的本质就是一个公开记账系统。每个帐号的每一笔数额流动都被记录在案。而且每个人手上都有一份完整的账本，可以统计出有史以来每个帐号的每一笔流动，当然，也就能算出特定账号当前余额是多少。

这里最关键的一点在于：每人手上都有完整的账本，这个系统里没有任何人有唯一决定权。这意味着没有任何人可以决定向这个系统增加货币或者改变规则，因为个体的修改会被整个网络否决掉。除非有人可以修改50%以上人手上的账本，这就是比特币系统里所谓的51%攻击，显然这并不太可能出现，而且随着网络的增大难度也随之递增。

b. 挖矿是在干什么

伴随着比特币发行的关键词是挖矿。这实在是太让人费解了，挖矿是在干什么？比特币是从哪里挖出来的？这着实是很科幻的一件事！其实挖矿的本质是在争夺记账权。在比特币的世界里，每大约十分钟会向公开账本上记录一个数据块，这个数据块里包含了这十分钟内全球被验证的交易。但是由谁负责记提交这个记录，是需要抢的，怎么抢会在后面的数学部分解释。为什么要争夺记账权？因为抢到记账权的人被允许向自己的账户增加一笔金额，当前的数额是25比特币。

c. 怎么限制发行数量

前面说到，在比特币被创造的时候就在规则中限制大约每十分钟只发行50个给抢到记账权的人，而且这个数额每四年会减半，现在已经减到25个。用数学求极限，可以算出到2140年，一共会发行2100万个，目前的发行量大概是1100万。要改变规则，依然需要51%攻击。当前发行量可以到这里查询：http://blockchain.info/charts/total-bitcoins

d. 矿池是什么

随着整个网络计算能力越来越强大，普通电脑的计算力几乎没有机会抢到记账权了。那么大家就组队吧，组成一个矿池，如果矿池抢到了记账权，那么钱按照计算贡献来分配。

三、比特币的数学基础

a. 收款地址是什么

刚接触比特币的人印象最深的大概是那一串乱码般的地址。那是什么东西？会和别人的重复吗？很多文章上说的私钥是什么？

这里要引入第一个重要密码学概念：非对称加密算法。

通常大家概念里的加密和解密是只有一个密码的，比如压缩一个文件时候加上密码，那么解压的时候输入同一个密码就可以解开了。事实上，一直到上世纪70年代，密码学都停留在这个层面上，学名叫做对称加密算法。

直到70年代，两位出色的数学家出现，他们提出了一种新的密码学思想，就是加密和解密要用不一样的密码。通过数学办法，产生一对密钥A和B，当使用A加密一份数据，必须使用B来解密；而使用B来加密数据，必须用A才能解开；而且根据A可以很容易计算出B，反过来则不行。A就叫私钥，B叫做公钥。顾名思义，A是保密的，B是公开的。听起来好像也没有什么特别的不是么！

仔细思考一下，就会发现这里解决了两个问题：

1）任何人想发一个加密文件给我，只需要用我的公钥B加密后公开放到网络上，而且不用同时从某个隐秘渠道告诉我密码是什么，因为只有掌握了私钥A的我才可以解密。

2）当我要证明一件事情确实是我发布的，只需要用私钥A加密，然后公布出去，大家发现用我的公钥B可以解密出来，就足以相信这确实是我公布的，因为私钥只有我拥有。这个过程也叫数字签名。

没错，钱包地址就是那个公钥！因为公钥和私钥要需要使用特殊的算法成对生成，所以不能像普通密码一样人为设置，而且看起来也没有规律性。通常是安装了比特币客户端后由系统自动生成。而私钥就隐藏在钱包文件中。想详细了解比特币的非对称算法请戳：椭圆曲线算法。

那么地址有多少？会不会和别人碰上？这么形容吧：如果每粒沙子里面都有一个地球，那么地址数大概等于地球上所有沙子里面的地球的沙子数总和。如果你生成了一个其他人有余额的地址，那恭喜你真的中奖了！如果愿意，这笔钱就归你了！

b. 比特币怎么支付

形象的比喻，比特币的支付方式其实就是在发微博，私钥就是微博密码，微博用户名就是公钥。当A要给B付款，只需要在自己的微博上说“我给@B付款1比特币”，然后挖矿的同学就会验证你是不是有足够的金额，如果验证通过，就把你这条微博和十分钟内的验证过的其他微博合到一起转发一次。当有足够的人转发（通常认为6个就足够了），就认为这一笔支付成功了。

而如果你发微博说“@B支付给我1比特币”，这显然是非法的，没有人会帮你转发，因为只有拥有B的私钥才有权限说这句话。

当然，这个转发行为是需要满足一定条件才允许的，以避免你可以自己弄6个号帮自己转发了，详细条件见下条。

c. 如何争夺记账权

争夺记账权的办法其实就是大家玩一个密码学游戏，这个游戏叫：哈希，再具体一点叫做：SHA-256。

哈希的特点是：可以根据任意一段数据计算出一个很大的值，而且计算结果相当随机，无法预知大小。大家比的就是在十分钟内看谁找到一个数字和上一个数据块的哈希以及十分钟内验证过的微博连起来可以算出最小的哈希值。谁算出来的最小谁就抢到了记账权。同样至少要小于某个值才被允许有转发权，这个值越小对应的就是比特币网络的难度系数越高。

由于计算结果的随机性，所以没有办法优化算法，只能从0开始一直往上算，这时候比的就是谁算的快谁就有机会先找到这个数字。

如果这十分钟内没抢到记账权，就白算了，重新进入入下一轮。

担心SHA-256被破解是嘛？事实上，担心这还不如担心宇宙毁灭来得靠谱些。

四、比特币的特点

a. 我的币在哪里

这是很多人最困惑最不能理解的问题，我的地址里面有了一笔金额，可是它在哪里啊！？在我的电脑里吗？还是在钱包里？

其实根本没有这么“一笔钱”存在！它无处不在实际上又根本不存在！

它存在于所有人的账单上，大家只是知道你有这么一笔钱，而不用关心钱在哪里，实际上确实也并没有任何形式的存在。好比你在乎银行卡里的数额对应的现金放在哪吗？其实只要我的卡能刷就够了。而使用比特币时也并没有把某个币给对方，只是使用私钥发一个声明“微博”。

b. 方便追踪

因为每个人都维护着账单，所以可以轻易追踪到任意帐号上的资金流动。

比如最近的芦山地震，壹基金接受比特币捐赠，可以戳这里(http://blockchain.info/fb/1dumifq)查询明细，每一笔的到账时间、数额和支出都可以清晰看到，亲，这相当于直接查询银行内部原始账单哦！

c. 隐私保护

虽然我们可以查询每个帐号的流水信息，但是并没有办法将账号和现实的人对应起来。只要愿意，每个人都可以有几乎无限个地址。

这是在人类历史上，第一次从技术上保障了私人财产神圣不可侵犯、不可追踪、不可冻结。

d. 纸钱包和脑钱包

私钥我们通常藏在钱包文件里，事实上它同样只是一个字符串，只是比地址略长一些，我们完全可以把它抄写或者打印到一张纸上，然后郑重放到保险柜里。那一个字符串就承载了你全部的比特币财富哦！

基于比特币更有意思的一个创造是脑钱包，这完全是超乎想象的神奇！在这个网站（http://brainwallet.org/）可以通过一句话来生成一对公钥和私钥。只要能记住这句话，你就可以再次根据它生成私钥，在任何有网络连接的地方提取你的比特币。但是千万要选一句可以全球唯一的话，不然碰撞的机会就会大大增加了，当然，这也很容易，比如想一句：张小明和老婆赵小花的第三个儿子叫波波。大概是很难被碰撞到的。

这意味着你可以把所有的财富存在大脑里，是不是觉得足以秒杀一切！