中本聰3問---附比特幣白皮書

中本聰疼进,有國內(nèi)段子手開玩笑說:"中本聰是中國人本來很聰明的縮寫÷菥瑁“

1颠悬,中本聰是誰,他為何不象V神那樣入世定血,難道在研發(fā)新的大招?
2诞外,中本聰在比特幣白皮書中都沒有提到貨幣這個詞澜沟,由"比特幣“技術(shù)衍生出來的,數(shù)千種披著“數(shù)字貨幣”外衣滿天飛的某某幣情況峡谊,這符合他發(fā)布比特幣白皮書的初衷嗎茫虽?
3,中本聰為數(shù)字資產(chǎn)的發(fā)展做出了巨大的貢獻既们,何時才會出現(xiàn)在公眾視野中濒析?



本想寫一篇關(guān)于中本聰?shù)墓适挛恼拢诰W(wǎng)上搜索了一圈資料以后啥纸,卻發(fā)現(xiàn)能獲得的有價值資料十分有限号杏。于是摘錄了一部分巴比特創(chuàng)始人長鋏的文章《我們都是中本聰:那些孜孜以求建立密碼學(xué)貨幣的先驅(qū)們》

I am not Dorian Nakamoto.




中本聰在密碼郵件組中是一個年輕后輩(可能30歲出頭),但地位十分顯赫斯棒,在這個郵件組中盾致,有菲爾·齊默爾曼(PGP技術(shù)的開發(fā)者)、約翰·吉爾摩(太陽微系統(tǒng)公司的明星員工)荣暮、斯蒂文·貝洛文(美國貝爾實驗室研究員庭惜,哥倫比亞大學(xué)計算機科學(xué)教授)、布拉姆·科恩(BT下載的作者)穗酥、蒂姆匣ど蓿·C·梅(英特爾公司前首席科學(xué)家)惠遏、阿桑奇(維基解密創(chuàng)始人)這樣的大牛,雖然沒有任何來自密碼郵件組的成員對中本聰?shù)脑u價骏啰,但我們可以從一些細節(jié)中了解中本聰在其中的地位节吮。

1、哈爾·芬尼(PGP加密的發(fā)明人之一)是中本聰?shù)脑缙谥制饕唬藗冇H切的稱他為中本聰?shù)摹拔稚保ㄎ稚请娫挵l(fā)明人貝爾的助手)哈爾?芬尼(Hal Finney)

2课锌、2011年,維基解密宣布支持比特幣捐贈祈秕,社區(qū)一片歡呼渺贤。消失已久的中本聰卻在論壇發(fā)貼警告這不是一個好消息,他建議阿桑奇不要接受比特幣捐贈请毛。維基解密后來淡化處理了這件事志鞍。那也是中本聰最后一次公開露面,這暗示了他對阿桑奇的不小影響力方仿。

3固棚、中本聰?shù)牡匚槐让艽a學(xué)貨幣的先行者大衛(wèi)·喬姆要高,大衛(wèi)喬姆是什么人仙蚜,大家可以重溫凱文·凱利20年前寫的《失控》此洲,在那本書中凱文·凱利對其濃彩重墨,宛如在為喬布斯一樣的科技明星立傳委粉。兩位天才不同的是呜师,前者失敗了,后者卻汲取了前者的教訓(xùn)贾节≈梗可能正是由于這個原因,導(dǎo)致凱文·凱利對比特幣持悲觀態(tài)度(《技術(shù)元素栗涂,隱秘的匿名市場》)知牌,前者的失敗太痛心了,凱文深愛著大衛(wèi)斤程,以致于他已經(jīng)不太相信中本聰能力挽狂瀾角寸。

中本聰不像凱文那樣對密碼學(xué)貨幣領(lǐng)域那些失敗的前輩頂禮膜拜,相反暖释,他對“現(xiàn)在更多的人對90年代感興趣”不以為然袭厂,在與一位研究者的信件交流中(不久前被研究者公布中本聰和某研究者的信件交流(節(jié)選)),他強調(diào)比特幣的獨一無二球匕,嘲弄基于“信任第三方”系統(tǒng)的失斘苹恰(例如電子現(xiàn)金)×敛埽“我希望人們能夠有一種區(qū)別橄杨,即人們認(rèn)為“我是第一次知道我們在嘗試一個無信任第三方為基礎(chǔ)的系統(tǒng)”秘症。”中本聰?shù)淖孕趴梢娨话摺?/p>

中本聰對這些失敗者的反省是式矫,Beenz乡摹、Flooz、E-cash采转、B-money等虛擬貨幣先驅(qū)嘗試的失敗主要是由其中心化的組織結(jié)構(gòu)所造成的聪廉。這是因為一旦為虛擬貨幣信用背書的公司倒閉,或保管總賬的中央服務(wù)器被黑客攻破故慈,該虛擬貨幣即面臨信用破產(chǎn)與內(nèi)部崩潰的風(fēng)險板熊。2009年2月,中本聰在IRC頻道寫道:“政府擅長擊潰Napster那樣擁有中央控制的網(wǎng)絡(luò)察绷,但是Gnutella 和Tor 這樣完全P2P的網(wǎng)絡(luò)看起來依舊安枕無憂干签。” (《比特幣:一個虛幻而真實的金融世界》預(yù)計2013年12月15日上市,巴比特成員合著拆撼,京東容劳、當(dāng)當(dāng)已有預(yù)售)

中本聰?shù)拿艽a學(xué)造詣十分精湛,許多曾經(jīng)被認(rèn)為是冗余設(shè)計的錯誤闸度,后來被證明都是正確的竭贩,比如精心挑選的Koblitz曲線,避開了美國國安局在加密標(biāo)準(zhǔn)中暗藏的后門莺禁。比如在橢圓曲線數(shù)字簽名算法加密的基礎(chǔ)上娶视,再哈希兩次,足以應(yīng)付量子計算機的威脅……(中本聰?shù)奶觳牛罕忍貛乓砸庀氩坏降姆绞蕉汩_了一些密碼學(xué)子彈

人們可能誤解了比特幣誕生的意義睁宰,在白皮書《比特幣:一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》中,中本聰甚至提都沒提“貨幣”這個詞寝凌,而存在性證明柒傻,卻在創(chuàng)世區(qū)塊就已經(jīng)暗示了。直到幾年之后较木,社區(qū)開發(fā)者才意識到區(qū)塊鏈的深遠意義红符。
誰是中本聰并不重要。

中本聰就像是密碼朋克們的字母混合體伐债,比如喬姆预侯、戴偉、芬尼峰锁、瑞特萎馅、拜克和薩博,也許他對比特幣開發(fā)的作用比其他人更關(guān)鍵虹蒋,但由于他的神秘糜芳,他會成為一個非常重要的難以被遺忘的歷史密碼飒货。用威廉·吉布森(William Gibson)的小說來形容中本聰,他可視作數(shù)字時代的先知峭竣;用黑客帝國來形容中本聰塘辅,他就像是來自矩陣的尼奧。


比如說皆撩,中本聰是一個結(jié)局早就寫好了的過場戲扣墩,我們從文化上來理解他,他是全球黑客和網(wǎng)絡(luò)自由戰(zhàn)士組成的松散聯(lián)盟的象征扛吞。匿名組織呻惕,維基解密,布拉德利·曼寧喻粹,朱利安·阿桑奇和愛德華·斯諾登……他們都對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控深惡痛絕蟆融,宣稱他們將終結(jié)腐敗。

他們是和平主義的泄密者守呜,他們是知識分子和實用主義者型酥,信仰非暴力,是互聯(lián)網(wǎng)時代的誠實孩子查乒。政府可能將他們標(biāo)記為持不同政見者弥喉,但把他們定義為英雄可能更適合。他們希望挑戰(zhàn)舊秩序玛迄,并建立更公平由境、平等的社會,在那兒教育可以公平地自由的分配給所有人蓖议,在那兒隱私是一種權(quán)利而不是一種特權(quán)虏杰。總而言之勒虾,對那些追求一個更公平的世界的人來說:我們都是中本聰纺阔。


-----------------------------------------------------------------------------
以上內(nèi)容摘自長鋏文章:”
我們都是中本聰:那些孜孜以求建立密碼學(xué)貨幣的先驅(qū)們
http://www.8btc.com/cypherpunk-satoshi

拓展閱讀:
比特幣白皮書:一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)
原文作者:中本聰(Satoshi Nakamoto)
作者郵箱:Satoshin@gmx.com
執(zhí)行翻譯:8btc.com? 巴比特?QQagent

[摘要]:本文提出了一種完全通過點對點技術(shù)實現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng),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修然,中間不需要通過任何的金融機構(gòu)笛钝。雖然數(shù)字簽名(Digital signatures)部分解決了這個問題,但是如果仍然需要第三方的支持才能防止雙重支付(double-spending)的話愕宋,那么這種系統(tǒng)也就失去了存在的價值玻靡。我們(we)在此提出一種解決方案,使現(xiàn)金系統(tǒng)在點對點的環(huán)境下運行中贝,并防止雙重支付問題囤捻。該網(wǎng)絡(luò)通過隨機散列(hashing)對全部交易加上時間戳(timestamps),將它們合并入一個不斷延伸的基于隨機散列的工作量證明(proof-of-work)的鏈條作為交易記錄雄妥,除非重新完成全部的工作量證明最蕾,形成的交易記錄將不可更改依溯。最長的鏈條不僅將作為被觀察到的事件序列(sequence)的證明,而且被看做是來自CPU計算能力最大的池(pool)瘟则。只要大多數(shù)的CPU計算能力都沒有打算合作起來對全網(wǎng)進行攻擊黎炉,那么誠實的節(jié)點將會生成最長的、超過攻擊者的鏈條醋拧。這個系統(tǒng)本身需要的基礎(chǔ)設(shè)施非常少慷嗜。信息盡最大努力在全網(wǎng)傳播即可,節(jié)點(nodes)可以隨時離開和重新加入網(wǎng)絡(luò)丹壕,并將最長的工作量證明鏈條作為在該節(jié)點離線期間發(fā)生的交易的證明庆械。

1. 簡介

互聯(lián)網(wǎng)上的貿(mào)易,幾乎都需要借助金融機構(gòu)作為可資信賴的第三方來處理電子支付信息菌赖。雖然這類系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下都運作良好缭乘,但是這類系統(tǒng)仍然內(nèi)生性地受制于“基于信用的模式”(trust based model)的弱點。我們無法實現(xiàn)完全不可逆的交易琉用,因為金融機構(gòu)總是不可避免地會出面協(xié)調(diào)爭端堕绩。而金融中介的存在,也會增加交易的成本邑时,并且限制了實際可行的最小交易規(guī)模奴紧,也限制了日常的小額支付交易。并且潛在的損失還在于晶丘,很多商品和服務(wù)本身是無法退貨的黍氮,如果缺乏不可逆的支付手段,互聯(lián)網(wǎng)的貿(mào)易就大大受限浅浮。因為有潛在的退款的可能沫浆,就需要交易雙方擁有信任。而商家也必須提防自己的客戶滚秩,因此會向客戶索取完全不必要的個人信息件缸。而實際的商業(yè)行為中,一定比例的欺詐性客戶也被認(rèn)為是不可避免的叔遂,相關(guān)損失視作銷售費用處理。而在使用物理現(xiàn)金的情況下争剿,這些銷售費用和支付問題上的不確定性卻是可以避免的已艰,因為此時沒有第三方信用中介的存在。

所以蚕苇,我們非常需要這樣一種電子支付系統(tǒng),它基于密碼學(xué)原理而不基于信用,使得任何達成一致的雙方程腹,能夠直接進行支付,從而不需要第三方中介的參與盒件。杜絕回滾(reverse)支付交易的可能,這就可以保護特定的賣家免于欺詐舱禽;而對于想要保護買家的人來說炒刁,在此環(huán)境下設(shè)立通常的第三方擔(dān)保機制也可謂輕松加愉快。在這篇論文中誊稚,我們(we)將提出一種通過點對點分布式的時間戳服務(wù)器來生成依照時間前后排列并加以記錄的電子交易證明翔始,從而解決雙重支付問題。只要誠實的節(jié)點所控制的計算能力的總和里伯,大于有合作關(guān)系的(cooperating)攻擊者的計算能力的總和城瞎,該系統(tǒng)就是安全的。

2. 交易(Transactions)

我們定義疾瓮,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前一次交易和下一位擁有者的公鑰(Public key) 簽署一個隨機散列的數(shù)字簽名脖镀,并將這個簽名附加在這枚電子貨幣的末尾,電子貨幣就發(fā)送給了下一位所有者狼电。而收款人通過對簽名進行檢驗蜒灰,就能夠驗證該鏈條的所有者。

該過程的問題在于漫萄,收款人將難以檢驗卷员,之前的某位所有者,是否對這枚電子貨幣進行了雙重支付腾务。通常的解決方案毕骡,就是引入信得過的第三方權(quán)威,或者類似于造幣廠(mint)的機構(gòu)岩瘦,來對每一筆交易進行檢驗未巫,以防止雙重支付。在每一筆交易結(jié)束后启昧,這枚電子貨幣就要被造幣廠回收叙凡,而造幣廠將發(fā)行一枚新的電子貨幣;而只有造幣廠直接發(fā)行的電子貨幣密末,才算作有效握爷,這樣就能夠防止雙重支付⊙侠铮可是該解決方案的問題在于新啼,整個貨幣系統(tǒng)的命運完全依賴于運作造幣廠的公司,因為每一筆交易都要經(jīng)過該造幣廠的確認(rèn)刹碾,而該造幣廠就好比是一家銀行燥撞。

我們需要收款人有某種方法,能夠確保之前的所有者沒有對更早發(fā)生的交易實施簽名。從邏輯上看物舒,為了達到目的色洞,實際上我們需要關(guān)注的只是于本交易之前發(fā)生的交易,而不需要關(guān)注這筆交易發(fā)生之后是否會有雙重支付的嘗試冠胯。為了確保某一次交易是不存在的火诸,那么唯一的方法就是獲悉之前發(fā)生過的所有交易。在造幣廠模型里面涵叮,造幣廠獲悉所有的交易惭蹂,并且決定了交易完成的先后順序。如果想要在電子系統(tǒng)中排除第三方中介機構(gòu)割粮,那么交易信息就應(yīng)當(dāng)被公開宣布(publicly announced)[1]?盾碗,我們需要整個系統(tǒng)內(nèi)的所有參與者,都有唯一公認(rèn)的歷史交易序列舀瓢。收款人需要確保在交易期間絕大多數(shù)的節(jié)點都認(rèn)同該交易是首次出現(xiàn)廷雅。

3. 時間戳服務(wù)器(Timestamp server)

本解決方案首先提出一個“時間戳服務(wù)器”。時間戳服務(wù)器通過對以區(qū)塊(block)形式存在的一組數(shù)據(jù)實施隨機散列而加上時間戳京髓,并將該隨機散列進行廣播航缀,就像在新聞或世界性新聞組網(wǎng)絡(luò)(Usenet)的發(fā)帖一樣[2][3][4][5]?。顯然堰怨,該時間戳能夠證實特定數(shù)據(jù)必然于某特定時間是的確存在的芥玉,因為只有在該時刻存在了才能獲取相應(yīng)的隨機散列值。每個時間戳應(yīng)當(dāng)將前一個時間戳納入其隨機散列值中备图,每一個隨后的時間戳都對之前的一個時間戳進行增強(reinforcing)灿巧,這樣就形成了一個鏈條(Chain)。

4. 工作量證明(Proof-of-Work)

為了在點對點的基礎(chǔ)上構(gòu)建一組分散化的時間戳服務(wù)器揽涮,僅僅像報紙或世界性新聞網(wǎng)絡(luò)組一樣工作是不夠的抠藕,我們還需要一個類似于亞當(dāng)?柏克(Adam Back)提出的哈希現(xiàn)金(Hashcash)[6]?蒋困。在進行隨機散列運算時盾似,工作量證明機制引入了對某一個特定值的掃描工作,比方說SHA-256下雪标,隨機散列值以一個或多個0開始零院。那么隨著0的數(shù)目的上升, 找到這個解所需要的工作量將呈指數(shù)增長,而對結(jié)果進行檢驗則僅需要一次隨機散列運算村刨。

我們在區(qū)塊中補增一個隨機數(shù)(Nonce)门粪,這個隨機數(shù)要使得該給定區(qū)塊的隨機散列值出現(xiàn)了所需的那么多個0。我們通過反復(fù)嘗試來找到這個隨機數(shù)烹困,直到找到為止,這樣我們就構(gòu)建了一個工作量證明機制乾吻。只要該CPU耗費的工作量能夠滿足該工作量證明機制髓梅,那么除非重新完成相當(dāng)?shù)墓ぷ髁磕怛撸搮^(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)塊之后的枯饿,所以想要更改該區(qū)塊中的信息酝锅,就還需要重新完成之后所有區(qū)塊的全部工作量。

同時奢方,該工作量證明機制還解決了在集體投票表決時搔扁,誰是大多數(shù)的問題。如果決定大多數(shù)的方式是基于IP地址的蟋字,一IP地址一票稿蹲,那么如果有人擁有分配大量IP地址的權(quán)力,則該機制就被破壞了鹊奖。而工作量證明機制的本質(zhì)則是一CPU一票苛聘。“大多數(shù)”的決定表達為最長的鏈忠聚,因為最長的鏈包含了最大的工作量设哗。如果大多數(shù)的CPU為誠實的節(jié)點控制,那么誠實的鏈條將以最快的速度延長两蟀,并超越其他的競爭鏈條网梢。如果想要對業(yè)已出現(xiàn)的區(qū)塊進行修改,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)塊的工作量赂毯,并最終趕上和超越誠實節(jié)點的工作量战虏。我們將在后文證明,設(shè)想一個較慢的攻擊者試圖趕上隨后的區(qū)塊欢瞪,那么其成功概率將呈指數(shù)化遞減活烙。

另一個問題是,硬件的運算速度在高速增長遣鼓,而節(jié)點參與網(wǎng)絡(luò)的程度則會有所起伏啸盏。為了解決這個問題,工作量證明的難度(the proof-of-work difficulty)將采用移動平均目標(biāo)的方法來確定骑祟,即令難度指向令每小時生成區(qū)塊的速度為某一個預(yù)定的平均數(shù)回懦。如果區(qū)塊生成的速度過快,那么難度就會提高次企。

5. 網(wǎng)絡(luò)

運行該網(wǎng)絡(luò)的步驟如下:

1) 新的交易向全網(wǎng)進行廣播怯晕;

2) 每一個節(jié)點都將收到的交易信息納入一個區(qū)塊中;

3) 每個節(jié)點都嘗試在自己的區(qū)塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明缸棵;

4) 當(dāng)一個節(jié)點找到了一個工作量證明舟茶,它就向全網(wǎng)進行廣播;

5) 當(dāng)且僅當(dāng)包含在該區(qū)塊中的所有交易都是有效的且之前未存在過的,其他節(jié)點才認(rèn)同該區(qū)塊的有效性吧凉;

6) 其他節(jié)點表示他們接受該區(qū)塊隧出,而表示接受的方法,則是在跟隨該區(qū)塊的末尾阀捅,制造新的區(qū)塊以延長該鏈條胀瞪,而將被接受區(qū)塊的隨機散列值視為先于新區(qū)快的隨機散列值。

節(jié)點始終都將最長的鏈條視為正確的鏈條饲鄙,并持續(xù)工作和延長它凄诞。如果有兩個節(jié)點同時廣播不同版本的新區(qū)塊,那么其他節(jié)點在接收到該區(qū)塊的時間上將存在先后差別忍级。當(dāng)此情形帆谍,他們將在率先收到的區(qū)塊基礎(chǔ)上進行工作,但也會保留另外一個鏈條颤练,以防后者變成最長的鏈條既忆。該僵局(tie)的打破要等到下一個工作量證明被發(fā)現(xiàn),而其中的一條鏈條被證實為是較長的一條嗦玖,那么在另一條分支鏈條上工作的節(jié)點將轉(zhuǎn)換陣營患雇,開始在較長的鏈條上工作。

所謂“新的交易要廣播”宇挫,實際上不需要抵達全部的節(jié)點苛吱。只要交易信息能夠抵達足夠多的節(jié)點,那么他們將很快被整合進一個區(qū)塊中器瘪。而區(qū)塊的廣播對被丟棄的信息是具有容錯能力的翠储。如果一個節(jié)點沒有收到某特定區(qū)塊,那么該節(jié)點將會發(fā)現(xiàn)自己缺失了某個區(qū)塊橡疼,也就可以提出自己下載該區(qū)塊的請求援所。

6. 激勵

我們約定如此:每個區(qū)塊的第一筆交易進行特殊化處理,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欣除。這樣就增加了節(jié)點支持該網(wǎng)絡(luò)的激勵住拭,并在沒有中央集權(quán)機構(gòu)發(fā)行貨幣的情況下,提供了一種將電子貨幣分配到流通領(lǐng)域的一種方法历帚。這種將一定數(shù)量新貨幣持續(xù)增添到貨幣系統(tǒng)中的方法滔岳,非常類似于耗費資源去挖掘金礦并將黃金注入到流通領(lǐng)域。此時挽牢,CPU的時間和電力消耗就是消耗的資源谱煤。

另外一個激勵的來源則是交易費(transaction fees)。如果某筆交易的輸出值小于輸入值禽拔,那么差額就是交易費刘离,該交易費將被增加到該區(qū)塊的激勵中室叉。只要既定數(shù)量的電子貨幣已經(jīng)進入流通,那么激勵機制就可以逐漸轉(zhuǎn)換為完全依靠交易費硫惕,那么本貨幣系統(tǒng)就能夠免于通貨膨脹太惠。

激勵系統(tǒng)也有助于鼓勵節(jié)點保持誠實。如果有一個貪婪的攻擊者能夠調(diào)集比所有誠實節(jié)點加起來還要多的CPU計算力疲憋,那么他就面臨一個選擇:要么將其用于誠實工作產(chǎn)生新的電子貨幣,或者將其用于進行二次支付攻擊梁只。那么他就會發(fā)現(xiàn)缚柳,按照規(guī)則行事、誠實工作是更有利可圖的搪锣。因為該等規(guī)則使得他能夠擁有更多的電子貨幣秋忙,而不是破壞這個系統(tǒng)使得其自身財富的有效性受損。

7. 回收硬盤空間

如果最近的交易已經(jīng)被納入了足夠多的區(qū)塊之中构舟,那么就可以丟棄該交易之前的數(shù)據(jù)灰追,以回收硬盤空間。為了同時確保不損害區(qū)塊的隨機散列值狗超,交易信息被隨機散列時弹澎,被構(gòu)建成一種Merkle樹(Merkle tree)[7]?的形態(tài),使得只有根(root)被納入了區(qū)塊的隨機散列值努咐。通過將該樹(tree)的分支拔除(stubbing)的方法苦蒿,老區(qū)塊就能被壓縮。而內(nèi)部的隨機散列值是不必保存的渗稍。

不含交易信息的區(qū)塊頭(Block header)大小僅有80字節(jié)佩迟。如果我們設(shè)定區(qū)塊生成的速率為每10分鐘一個,那么每一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)位4.2MB竿屹。(80 bytes * 6 * 24 * 365 = 4.2MB)报强。2008年,PC系統(tǒng)通常的內(nèi)存容量為2GB拱燃,按照摩爾定律的預(yù)言秉溉,即使將全部的區(qū)塊頭存儲于內(nèi)存之中都不是問題。

8. 簡化的支付確認(rèn)(Simplified Payment Verification)

在不運行完整網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的情況下扼雏,也能夠?qū)χЦ哆M行檢驗坚嗜。一個用戶需要保留最長的工作量證明鏈條的區(qū)塊頭的拷貝,它可以不斷向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起詢問诗充,直到它確信自己擁有最長的鏈條苍蔬,并能夠通過merkle的分支通向它被加上時間戳并納入?yún)^(qū)塊的那次交易。節(jié)點想要自行檢驗該交易的有效性原本是不可能的蝴蜓,但通過追溯到鏈條的某個位置碟绑,它就能看到某個節(jié)點曾經(jīng)接受過它俺猿,并且于其后追加的區(qū)塊也進一步證明全網(wǎng)曾經(jīng)接受了它。

當(dāng)此情形格仲,只要誠實的節(jié)點控制了網(wǎng)絡(luò)押袍,檢驗機制就是可靠的。但是凯肋,當(dāng)全網(wǎng)被一個計算力占優(yōu)的攻擊者攻擊時谊惭,將變得較為脆弱。因為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠自行確認(rèn)交易的有效性侮东,只要攻擊者能夠持續(xù)地保持計算力優(yōu)勢圈盔,簡化的機制會被攻擊者焊接的(fabricated)交易欺騙。那么一個可行的策略就是悄雅,只要他們發(fā)現(xiàn)了一個無效的區(qū)塊驱敲,就立刻發(fā)出警報,收到警報的用戶將立刻開始下載被警告有問題的區(qū)塊或交易的完整信息宽闲,以便對信息的不一致進行判定众眨。對于日常會發(fā)生大量收付的商業(yè)機構(gòu),可能仍會希望運行他們自己的完整節(jié)點容诬,以保持較大的獨立完全性和檢驗的快速性娩梨。

9. 價值的組合與分割(Combining and Splitting Value)

雖然可以單個單個地對電子貨幣進行處理,但是對于每一枚電子貨幣單獨發(fā)起一次交易將是一種笨拙的辦法放案。為了使得價值易于組合與分割姚建,交易被設(shè)計為可以納入多個輸入和輸出。一般而言是某次價值較大的前次交易構(gòu)成的單一輸入吱殉,或者由某幾個價值較小的前次交易共同構(gòu)成的并行輸入掸冤,但是輸出最多只有兩個:一個用于支付,另一個用于找零(如有)友雳。

需要指出的是稿湿,當(dāng)一筆交易依賴于之前的多筆交易時,這些交易又各自依賴于多筆交易押赊,但這并不存在任何問題饺藤。因為這個工作機制并不需要展開檢驗之前發(fā)生的所有交易歷史。

10. 隱私(Privacy)

傳統(tǒng)的造幣廠模型為交易的參與者提供了一定程度的隱私保護流礁,因為試圖向可信任的第三方索取交易信息是嚴(yán)格受限的涕俗。但是如果將交易信息向全網(wǎng)進行廣播,就意味著這樣的方法失效了神帅。但是隱私依然可以得到保護:將公鑰保持為匿名再姑。公眾得知的信息僅僅是有某個人將一定數(shù)量的貨幣發(fā)所給了另外一個人,但是難以將該交易同特定的人聯(lián)系在一起找御,也就是說元镀,公眾難以確信绍填,這些人究竟是誰。這同股票交易所發(fā)布的信息是類似的栖疑,股票交易發(fā)生的時間讨永、交易量是記錄在案且可供查詢的,但是交易雙方的身份信息卻不予透露遇革。

作為額外的預(yù)防措施卿闹,使用者可以讓每次交易都生成一個新的地址,以確保這些交易不被追溯到一個共同的所有者萝快。但是由于并行輸入的存在比原,一定程度上的追溯還是不可避免的,因為并行輸入表明這些貨幣都屬于同一個所有者杠巡。此時的風(fēng)險在于,如果某個人的某一個公鑰被確認(rèn)屬于他雇寇,那么就可以追溯出此人的其它很多交易氢拥。

11. 計算

設(shè)想如下場景:一個攻擊者試圖比誠實節(jié)點產(chǎn)生鏈條更快地制造替代性區(qū)塊鏈。即便它達到了這一目的锨侯,但是整個系統(tǒng)也并非就此完全受制于攻擊者的獨斷意志了嫩海,比方說憑空創(chuàng)造價值,或者掠奪本不屬于攻擊者的貨幣囚痴。這是因為節(jié)點將不會接受無效的交易叁怪,而誠實的節(jié)點永遠不會接受一個包含了無效信息的區(qū)塊。一個攻擊者能做的深滚,最多是更改他自己的交易信息奕谭,并試圖拿回他剛剛付給別人的錢。

誠實鏈條和攻擊者鏈條之間的競賽痴荐,可以用二叉樹隨機漫步(Binomial Random Walk)來描述血柳。成功事件定義為誠實鏈條延長了一個區(qū)塊,使其領(lǐng)先性+1生兆,而失敗事件則是攻擊者的鏈條被延長了一個區(qū)塊难捌,使得差距-1。

攻擊者成功填補某一既定差距的可能性鸦难,可以近似地看做賭徒破產(chǎn)問題(Gambler’s Ruin problem)根吁。假定一個賭徒擁有無限的透支信用,然后開始進行潛在次數(shù)為無窮的賭博合蔽,試圖填補上自己的虧空击敌。那么我們可以計算他填補上虧空的概率,也就是該攻擊者趕上誠實鏈條辈末,如下所示[8]?:

假定p>q愚争,那么攻擊成功的概率就因為區(qū)塊數(shù)的增長而呈現(xiàn)指數(shù)化下降映皆。由于概率是攻擊者的敵人,如果他不能幸運且快速地獲得成功轰枝,那么他獲得成功的機會隨著時間的流逝就變得愈發(fā)渺茫捅彻。那么我們考慮一個收款人需要等待多長時間,才能足夠確信付款人已經(jīng)難以更改交易了鞍陨。我們假設(shè)付款人是一個支付攻擊者步淹,希望讓收款人在一段時間內(nèi)相信他已經(jīng)付過款了,然后立即將支付的款項重新支付給自己诚撵。雖然收款人屆時會發(fā)現(xiàn)這一點缭裆,但為時已晚。

收款人生成了新的一對密鑰組合寿烟,然后只預(yù)留一個較短的時間將公鑰發(fā)送給付款人澈驼。這將可以防止以下情況:付款人預(yù)先準(zhǔn)備好一個區(qū)塊鏈然后持續(xù)地對此區(qū)塊進行運算,直到運氣讓他的區(qū)塊鏈超越了誠實鏈條筛武,方才立即執(zhí)行支付缝其。當(dāng)此情形,只要交易一旦發(fā)出徘六,攻擊者就開始秘密地準(zhǔn)備一條包含了該交易替代版本的平行鏈條内边。

然后收款人將等待交易出現(xiàn)在首個區(qū)塊中,然后在等到z個區(qū)塊鏈接其后待锈。此時漠其,他仍然不能確切知道攻擊者已經(jīng)進展了多少個區(qū)塊,但是假設(shè)誠實區(qū)塊將耗費平均預(yù)期時間以產(chǎn)生一個區(qū)塊竿音,那么攻擊者的潛在進展就是一個泊松分布和屎,分布的期望值為:

當(dāng)此情形,為了計算攻擊者追趕上的概率春瞬,我們將攻擊者取得進展區(qū)塊數(shù)量的泊松分布的概率密度眶俩,乘以在該數(shù)量下攻擊者依然能夠追趕上的概率。

化為如下形式快鱼,避免對無限數(shù)列求和:

寫為如下C語言代碼:

#include double AttackerSuccessProbability(double q, int z)

{

double p = 1.0 - q;

double lambda = z * (q / p);

double sum = 1.0;

int i, k;

for (k = 0; k <= z; k++)

{

double poisson = exp(-lambda);

for (i = 1; i <= k; i++)

poisson *= lambda / i;

sum -= poisson * (1 - pow(q / p, z - k));

}

return sum;

}

對其進行運算颠印,我們可以得到如下的概率結(jié)果,發(fā)現(xiàn)概率對z值呈指數(shù)下降抹竹。

當(dāng)q=0.1時

z=0 P=1.0000000

z=1 P=0.2045873

z=2 P=0.0509779

z=3 P=0.0131722

z=4 P=0.0034552

z=5 P=0.0009137

z=6 P=0.0002428

z=7 P=0.0000647

z=8 P=0.0000173

z=9 P=0.0000046

z=10 P=0.0000012

當(dāng)q=0.3時

z=0 P=1.0000000

z=5 P=0.1773523

z=10 P=0.0416605

z=15 P=0.0101008

z=20 P=0.0024804

z=25 P=0.0006132

z=30 P=0.0001522

z=35 P=0.0000379

z=40 P=0.0000095

z=45 P=0.0000024

z=50 P=0.0000006

求解令P<0.1%的z值:

為使P<0.001线罕,則

q=0.10 z=5

q=0.15 z=8

q=0.20 z=11

q=0.25 z=15

q=0.30 z=24

q=0.35 z=41

q=0.40 z=89

q=0.45 z=340

12.結(jié)論

我們在此提出了一種不需要信用中介的電子支付系統(tǒng)。我們首先討論了通常的電子貨幣的電子簽名原理窃判,雖然這種系統(tǒng)為所有權(quán)提供了強有力的控制钞楼,但是不足以防止雙重支付。為了解決這個問題袄琳,我們提出了一種采用工作量證明機制的點對點網(wǎng)絡(luò)來記錄交易的公開信息询件,只要誠實的節(jié)點能夠控制絕大多數(shù)的CPU計算能力燃乍,就能使得攻擊者事實上難以改變交易記錄。該網(wǎng)絡(luò)的強健之處在于它結(jié)構(gòu)上的簡潔性宛琅。節(jié)點之間的工作大部分是彼此獨立的刻蟹,只需要很少的協(xié)同。每個節(jié)點都不需要明確自己的身份嘿辟,由于交易信息的流動路徑并無任何要求舆瘪,所以只需要盡其最大努力傳播即可。節(jié)點可以隨時離開網(wǎng)絡(luò)红伦,而想重新加入網(wǎng)絡(luò)也非常容易英古,因為只需要補充接收離開期間的工作量證明鏈條即可。節(jié)點通過自己的CPU計算力進行投票昙读,表決他們對有效區(qū)塊的確認(rèn)召调,他們不斷延長有效的區(qū)塊鏈來表達自己的確認(rèn),并拒絕在無效的區(qū)塊之后延長區(qū)塊以表示拒絕蛮浑。本框架包含了一個P2P電子貨幣系統(tǒng)所需要的全部規(guī)則和激勵措施某残。

注釋?(? returns to text)

W Dai(戴偉),a scheme for a group of untraceable digital pseudonyms to pay each other with money and to enforce contracts amongst themselves without outside help(一種能夠借助電子假名在群體內(nèi)部相互支付并迫使個體遵守規(guī)則且不需要外界協(xié)助的電子現(xiàn)金機制), “B-money”, http://www.weidai.com/bmoney.txt, 1998?

H. Massias, X.S. Avila, and J.-J. Quisquater, “Design of a secure timestamping service with minimal trust requirements,”(在最小化信任的基礎(chǔ)上設(shè)計一種時間戳服務(wù)器) In 20th Symposium on Information Theory in the Benelux, May 1999.?

S. Haber, W.S. Stornetta, “How to time-stamp a digital document,” (怎樣為電子文件添加時間戳)In Journal of Cryptology, vol 3, No.2, pages 99-111, 1991.?

D. Bayer, S. Haber, W.S. Stornetta, “Improving the efficiency and reliability of digital time-stamping,”(提升電子時間戳的效率和可靠性) In Sequences II: Methods in Communication, Security and Computer Science, pages 329-334, 1993.?

S. Haber, W.S. Stornetta, “Secure names for bit-strings,”(比特字串的安全命名) In Proceedings of the 4th ACM Conference on Computer and Communications Security, pages 28-35, April 1997. on Computer and Communications Security, pages 28-35, April 1997.?

A. Back, “Hashcash – a denial of service counter-measure,”(哈希現(xiàn)金——拒絕服務(wù)式攻擊的克制方法)http://www.hashcash.org/papers/hashcash.pdf, 2002.?

R.C. Merkle, “Protocols for public key cryptosystems,” (公鑰密碼系統(tǒng)的協(xié)議)In Proc. 1980 Symposium on Security and Privacy, IEEE Computer Society, pages 122-133, April 1980.

S. Haber, W.S. Stornetta, “Secure names for bit-strings,”(比特字串安全命名) In Proceedings of the 4th ACM Conference on Computer and Communications Security, pages 28-35, April 1997. on Computer and Communications Security, pages 28-35, April 1997.

H. Massias, X.S. Avila, and J.-J. Quisquater, “Design of a secure timestamping service with minimal trust requirements,”(在最小化信任的條件下設(shè)計一種時間戳服務(wù)器) In 20th Symposium on Information Theory in the Benelux, May 1999.?

W. Feller, “An introduction to probability theory and its applications,” (概率學(xué)理論與應(yīng)用導(dǎo)論)1957?

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末陵吸,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子介牙,更是在濱河造成了極大的恐慌壮虫,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 222,183評論 6 516
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件环础,死亡現(xiàn)場離奇詭異囚似,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機线得,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 94,850評論 3 399
  • 文/潘曉璐 我一進店門饶唤,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人贯钩,你說我怎么就攤上這事募狂。” “怎么了角雷?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 168,766評論 0 361
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵祸穷,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我勺三,道長雷滚,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 59,854評論 1 299
  • 正文 為了忘掉前任吗坚,我火速辦了婚禮祈远,結(jié)果婚禮上呆万,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己车份,他們只是感情好谋减,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 68,871評論 6 398
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著躬充,像睡著了一般逃顶。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上充甚,一...
    開封第一講書人閱讀 52,457評論 1 311
  • 那天以政,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼伴找。 笑死盈蛮,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的技矮。 我是一名探鬼主播抖誉,決...
    沈念sama閱讀 40,999評論 3 422
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼衰倦!你這毒婦竟也來了袒炉?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 39,914評論 0 277
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤樊零,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎我磁,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體驻襟,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 46,465評論 1 319
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡夺艰,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 38,543評論 3 342
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了沉衣。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片郁副。...
    茶點故事閱讀 40,675評論 1 353
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖豌习,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出存谎,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤肥隆,帶...
    沈念sama閱讀 36,354評論 5 351
  • 正文 年R本政府宣布愕贡,位于F島的核電站,受9級特大地震影響巷屿,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏固以。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 42,029評論 3 335
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望憨琳。 院中可真熱鬧诫钓,春花似錦、人聲如沸篙螟。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 32,514評論 0 25
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽遍略。三九已至惧所,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間绪杏,已是汗流浹背下愈。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,616評論 1 274
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留蕾久,地道東北人势似。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 49,091評論 3 378
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像僧著,于是被迫代替她去往敵國和親履因。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 45,685評論 2 360

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 最近電視盹愚、新聞栅迄、網(wǎng)站經(jīng)常有講到比特幣,但普通人經(jīng)常被比特幣的各種信息搞得一頭霧水皆怕,到底什么是比特幣毅舆,它是誰開發(fā)的,...
    納蘭三少閱讀 3,489評論 0 17
  • 【目錄】十見故事 十見故事 - 說不說再見(1) Preface 不同形式的愛端逼,都有著各自不同的意義。而它們卻有著...
    十見閱讀 420評論 0 1
  • 隨筆 Helloworld 產(chǎn)品經(jīng)理這個崗位正式開始履歷半年有余總算可以光明正大的面對這個崗位身份了污淋,所以重啟一個...
    bingowen閱讀 284評論 0 0
  • 今天早上沒有早上顶滩,也翹了第一節(jié)課,沒有原因的寸爆,不知道為什么礁鲁,好累呀,赁豆。仅醇,,魔种,析二,,想回家,但是還有好多事叶摄,學(xué)習(xí)属韧,學(xué)習(xí)...
    litterlight閱讀 112評論 0 0