2009年中本聰發(fā)表論文《比特幣-一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》之后比特幣橫空出世，比特幣誕生至今的9年時(shí)間幣價(jià)增長了200萬倍叶骨，2016年至今區(qū)塊鏈行業(yè)也產(chǎn)生了爆炸式的增長，越來越多的人開始關(guān)注區(qū)塊鏈行業(yè)疼邀，想要深入了解區(qū)塊鏈誓焦，中本聰當(dāng)年的論文是不可錯(cuò)過的重要資料，區(qū)塊鏈行業(yè)至今的很多重要?jiǎng)?chuàng)新都源于這篇論文诺祸，對(duì)該論文的研究携悯，有助于我們更快的了解比特幣，了解區(qū)塊鏈筷笨。
中本聰論文中憔鬼，比特幣首先解決了交易中交易信任龟劲，隱私保護(hù)和交易欺詐等問題，其次以低成本的運(yùn)營方式轴或，對(duì)于運(yùn)營參與者給予合理的回報(bào)昌跌，最終形成一套去中心化的自運(yùn)行的金融系統(tǒng)。首創(chuàng)了交易哈希值照雁，工作量證明蚕愤，時(shí)間戳等區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)，日后被區(qū)塊鏈其他項(xiàng)目沿用至今饺蚊。以下內(nèi)容是關(guān)于中本聰論文的解讀：
一萍诱、交易的問題
1.交易信任
交易中最核心的問題是信任問題。
在傳統(tǒng)的商業(yè)中是靠可信的第三方中介來解決的卸勺，比如淘寶購物依靠支付寶解決信任問題砂沛，金融借貸通過銀行解決信任問題。
而比特幣通過交易雙方的公鑰和私鑰確定交易者的身份曙求，并首創(chuàng)了公開廣播的形式來解決信任問題碍庵。系統(tǒng)授予并記錄交易雙方唯一的交易序列，之后進(jìn)行全網(wǎng)的廣播悟狱，被整個(gè)系統(tǒng)中的所有參與者見證静浴。
2.交易欺詐
傳統(tǒng)商業(yè)中，銀行作為可信的第三方中介服務(wù)于各種交易中挤渐，但常常因?yàn)橹Ц逗徒Y(jié)算的時(shí)間差苹享，遇到欺詐的問題。比如浴麻，空頭支票得问，假支票等問題。為了解決交易欺詐软免，銀行等傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)花費(fèi)了大量的成本來解決該問題宫纬，比如先對(duì)單在付款，比如延長付款期限膏萧，比如使用高科技手段來認(rèn)證交易者身份等等漓骚。
交易欺詐的問題在比特幣網(wǎng)絡(luò)中同樣可能存在，即使進(jìn)行全網(wǎng)的廣播榛泛，也可能會(huì)出現(xiàn)A轉(zhuǎn)賬到B之后蝌蹂，在交易未結(jié)束前把同樣一筆資金在轉(zhuǎn)賬給C的問題，中本聰在論文中提出了時(shí)間戳的概念曹锨，每一筆交易的隨機(jī)散列加密數(shù)據(jù)+時(shí)間戳確定了交易的唯一性孤个，全網(wǎng)廣播之后一筆筆交易就形成了一個(gè)鏈條式的賬本，之前的交易無法更改沛简，從而杜絕了交易欺詐的問題齐鲤。
3.隱私保護(hù)
交易中的雙方的公鑰是匿名的硅急，網(wǎng)絡(luò)中的參與者被公告的信息是：某個(gè)人將一定數(shù)量的貨幣支付給了另外一個(gè)人，但是難以將該交易同某個(gè)特定的人聯(lián)系在一起佳遂，也就是說，全網(wǎng)中沒有人知道交易雙方究竟是誰撒顿。和股票交易類似丑罪，股票買賣者的交易數(shù)據(jù)是公開的，比如在什么時(shí)間某一股票被買賣了多少數(shù)量凤壁，而買賣的身份信息是隱匿的吩屹，即我們并不知道誰參與了交易。
二拧抖、系統(tǒng)的運(yùn)營
1.系統(tǒng)成本
傳統(tǒng)商業(yè)中煤搜，銀行系統(tǒng)的維護(hù)需要大量的人力物力成本，比如辦公場地唧席，人員工資擦盾，安保成本，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等淌哟。
比特幣設(shè)計(jì)時(shí)迹卢，中本聰設(shè)想了一個(gè)不需要中心化維護(hù)的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，也就不需要組織結(jié)構(gòu)徒仓，不需要固定的人員工資的系統(tǒng)腐碱。而系統(tǒng)運(yùn)營人員的成本又通過系統(tǒng)自運(yùn)營中產(chǎn)生的獎(jiǎng)勵(lì)完成，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行掉弛。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度症见，這是最低程度消耗資源，最低成本的運(yùn)營方式殃饿。
2.系統(tǒng)的自運(yùn)行
開發(fā)者和礦工作是比特幣系統(tǒng)的核心谋作，比特幣系統(tǒng)的開發(fā)在中本聰消失前基本完成，在此之后系統(tǒng)的演進(jìn)工作都是社區(qū)在中本聰開發(fā)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的修補(bǔ)壁晒。
而比特幣系統(tǒng)運(yùn)營中最關(guān)鍵的鑄幣和記賬工作是通過礦工完成的瓷们，礦工通過鑄幣和記賬獲得相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)來保證礦工有足夠的工作積極性。
對(duì)于鑄幣獎(jiǎng)勵(lì)秒咐，論文中是這樣定義的：“每個(gè)區(qū)塊的第一筆交易進(jìn)行特殊化處理谬晕，該交易產(chǎn)生一枚由該區(qū)塊創(chuàng)造者擁有的新的電子貨幣。這樣就增加了節(jié)點(diǎn)支持該網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)携取，并在沒有中央集權(quán)機(jī)構(gòu)發(fā)行貨幣的情況下攒钳， 提供了一種將電子貨幣分配到流通領(lǐng)域的一種方法 ”
記賬獎(jiǎng)勵(lì)的來源則是交易費(fèi)（transaction fees）。論文中的定義：“如果某筆交易的輸出值小于輸入值雷滋，那么差額就是交易費(fèi)不撑，該交易費(fèi)將被增加到該區(qū)塊的激勵(lì)中文兢。只要既定數(shù)量的電子貨幣已經(jīng)進(jìn)入流通，那么激勵(lì)機(jī)制就可以逐漸轉(zhuǎn)換為完全依靠交易費(fèi)焕檬，那么本貨幣系統(tǒng)就能夠免于通貨膨脹”
三姆坚、劃時(shí)代的創(chuàng)新
1.去中心化
完全通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，基于密碼學(xué)原理而不基于信用实愚，它使得在線支付能夠直接由一方發(fā)起并支付給另外一方兼呵，任何達(dá)成一致的雙方，能夠直接進(jìn)行支付腊敲， 而不需要第三方中介的參與击喂，也不依賴任何中心化的組織就可以自動(dòng)運(yùn)行。
2.交易驗(yàn)證
一枚電子貨幣（an electronic coin）是這樣的一串?dāng)?shù)字簽名： 每一位所有者通過對(duì)前一次交易和下一位擁有者的公鑰(Public key)簽署一個(gè)隨機(jī)散列的數(shù)字簽名碰辅，并將這個(gè)簽名附加在這枚電子貨幣的末尾懂昂，電子貨幣就發(fā)送給了下一位所有者。而收款人通過對(duì)簽名進(jìn)行檢驗(yàn)没宾，就能夠驗(yàn)證該鏈條的所有者凌彬。
在電子系統(tǒng)中排除第三方中介機(jī)構(gòu)，那么交易信息就應(yīng)當(dāng)被公開宣布（publicly announced）1榕吼，我們需要整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的所有參與者饿序，都有唯一公認(rèn)的歷史交易序列。收款人需要確保在交易期間絕大多數(shù)的節(jié)點(diǎn)都認(rèn)同該交易是首次出現(xiàn)羹蚣。
每個(gè)交易中的每個(gè)時(shí)間戳應(yīng)當(dāng)將前一個(gè)時(shí)間戳納入其隨機(jī)散列值中原探，每一個(gè)隨后的時(shí)間戳都對(duì)之前的一個(gè)時(shí)間戳進(jìn)行增強(qiáng)(reinforcing)，這樣就形成了一個(gè)鏈條（Chain）顽素。
交易驗(yàn)證使用數(shù)字簽名+全網(wǎng)廣播+時(shí)間戳完美的解決了交易中的信任問題咽弦。
3.工作量證明（Proof-of-Work）
在進(jìn)行隨機(jī)散列運(yùn)算時(shí)，工作量證明機(jī)制引入了對(duì)某一個(gè)特定值的掃描工作胁出，比方說SHA-256下型型，隨機(jī)散列值以一個(gè)或多個(gè)0開始。那么隨著0的數(shù)目的上升,找到這個(gè)解所需要的工作量將呈指數(shù)增長全蝶，但是檢驗(yàn)結(jié)果僅需要一次隨機(jī)散列運(yùn)算闹蒜。
我們?cè)趨^(qū)塊中補(bǔ)增一個(gè)隨機(jī)數(shù)(Nonce)，這個(gè)隨機(jī)數(shù)要使得該給定區(qū)塊的隨機(jī)散列值出現(xiàn)了所需的那么多個(gè)0抑淫。 我們通過反復(fù)嘗試來找到這個(gè)隨機(jī)數(shù)绷落，找到為止。 這樣我們就構(gòu)建了一個(gè)工作量證明機(jī)制始苇。只要該CPU耗費(fèi)的工作量能夠滿足該工作量證明機(jī)制砌烁，那么除非重新完成相當(dāng)?shù)墓ぷ髁浚?該區(qū)塊的信息就不可更改。由于之后的區(qū)塊是鏈接在該區(qū)塊之后的，所以想要更改該區(qū)塊中的信息函喉，就還需要重新完成之后所有區(qū)塊的全部工作量避归。
工作量證明的幾個(gè)好處：
1）公平有效的分配區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)
礦工之間的競爭是通過完成隨機(jī)散列運(yùn)算的次數(shù)完成保證了公平有效，誰在整個(gè)區(qū)塊鏈中的工作量更多管呵，誰獲得的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)就更多梳毙。
2）保證了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)難以篡改
代表誠實(shí)節(jié)點(diǎn)的最長的鏈包含了最大的工作量，如果想要對(duì)業(yè)已出現(xiàn)的區(qū)塊進(jìn)行修改捐下，攻擊者必須重新完成該區(qū)塊的工作量外加該區(qū)塊之后所有區(qū)塊的工作量顿天，并最終趕上和超越誠實(shí)節(jié)點(diǎn)的工作量。工作量最多的鏈蔑担，一定是數(shù)據(jù)最完整的鏈，一定是代表了全網(wǎng)用戶利益的鏈咽白。
3）控制發(fā)幣速度
硬件的運(yùn)算速度在高速增長啤握，且節(jié)點(diǎn)參與網(wǎng)絡(luò)的程度會(huì)有所起伏。為了解決這個(gè)問題晶框，工作量證明的難度(the proof-of-work difficulty)將采用移動(dòng)平均目標(biāo)的方法來確定排抬，即令難度指向令每小時(shí)生成區(qū)塊的速度為某一預(yù)設(shè)的平均數(shù)。如果區(qū)塊生成的速度過快授段，那么難度就會(huì)提高工作量來證明自己在鑄幣和記賬中的工作量
4.系統(tǒng)激勵(lì)
把傳統(tǒng)的消耗資源挖礦的方式應(yīng)用到比特幣系統(tǒng)中蹲蒲，比特幣系統(tǒng)的挖礦消耗的資源是CPU的運(yùn)算時(shí)間和電力資源。
對(duì)于礦工的激勵(lì)是發(fā)掘出新區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)的比特幣侵贵，在所有比特幣挖掘完畢之后届搁，比特幣系統(tǒng)的高額手續(xù)費(fèi)成為礦工持續(xù)工作的動(dòng)力。
四窍育、遺留的問題
比特幣系統(tǒng)誕生已經(jīng)9年了卡睦，現(xiàn)在來看當(dāng)初關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的論文，也不得不贊嘆該系統(tǒng)設(shè)計(jì)超越時(shí)代的先進(jìn)與嚴(yán)謹(jǐn)漱抓，比特幣從最初的試驗(yàn)品表锻，到小范圍應(yīng)用，到現(xiàn)在成為市值600億美元的準(zhǔn)商用系統(tǒng)乞娄，經(jīng)歷了無數(shù)次考驗(yàn)瞬逊。
但是比特幣作為一個(gè)金融系統(tǒng)運(yùn)營至今，隨著越來越多的人使用仪或，比特幣網(wǎng)絡(luò)擁塞的問題也越來越嚴(yán)重确镊，擴(kuò)容之爭給比特幣的未來蒙上了一團(tuán)迷霧；算力集中于幾大礦池也讓比特幣網(wǎng)絡(luò)越來越中心化溶其；幣價(jià)上漲導(dǎo)致的算力的暴漲問題骚腥，讓挖礦耗費(fèi)的電力資源越來越多；早期參與者的持幣成本和現(xiàn)在及未來參與者的持幣成本的巨大差異導(dǎo)致的貧富不均等等問題瓶逃，在未來都需要比特幣的持有者束铭，比特幣網(wǎng)絡(luò)的使用者廓块，比特幣系統(tǒng)的開發(fā)者，礦工們共同去解決契沫。
五带猴、總結(jié)
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)格局已經(jīng)從線下實(shí)體經(jīng)濟(jì)越來越多的轉(zhuǎn)變?yōu)榛ヂ?lián)網(wǎng)虛擬經(jīng)濟(jì)懈万。過去主要的財(cái)富來源是物質(zhì)資產(chǎn)拴清，比如房地產(chǎn)，礦產(chǎn)資源会通，實(shí)物商品口予，現(xiàn)在的主要財(cái)富來源則是知識(shí)，信息和金融涕侈，實(shí)體經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造的財(cái)富也在逐漸向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移沪停，比特幣系統(tǒng)創(chuàng)造的代幣作為區(qū)塊鏈應(yīng)用的核心，承載著區(qū)塊鏈項(xiàng)目的價(jià)值裳涛，也提供了實(shí)體經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造的財(cái)富向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)木张。
也許正如之前老貓說過的：區(qū)塊鏈的世界，一切才剛剛開始端三。
