集大成者的比特币

加密货币的历史

上世纪 50 年代计算机(ENIAC,1946 年)出现后,人们就尝试利用信息技术提高支付系统的效率。除了作为电子支付手段的各种银行卡,自 80 年代起,利用密码学手段构建的数字货币(加密货币)也开始成为研究的热门。

加密货币前后经历了 30 多年的探索,比较典型的成果包括 e-CashHashCashB-money和 Bit Gold 等。

David Chaum

1983 年,时任加州大学圣塔芭芭拉分校教授的 David Chaum 最早在论文《Blind Signature for Untraceable Payments》中提出了 e-Cash,并于 1989 年创建了 DigiCash 公司。ecash 系统是首个尝试实现不可追踪(untraceable)的匿名数字货币,基于 David Chaum 自己发明的盲签名技术,曾被应用于部分银行的小额支付系统中。ecash 虽然不可追踪,但仍依赖中心化机构(银行)的协助,同期也由于信用卡体系的快速崛起,DigiCash 公司最终于 1998 年宣告破产。鉴于 David Chaum 在数字货币研究领域发展早期的贡献,有人认为他是“数字货币之父”。值得一提的是,David Chaum 目前仍活跃在数字货币领域,期待他能做出更重要的贡献。

Adam Back

1997 年,Adam Back 提出了 HashCash,来解决邮件系统和博客网站中“拒绝服务攻击(Deny of Service,DoS)”攻击问题。Hashcash 首次应用工作量证明(Proof of Work,PoW)机制来获取额度,该机制后来被比特币所采用。类似思想最早曾在 1993 年的论文《Pricing via processing or combatting junk mail》中提出。

Wei Dai

1998 年,Wei Dai 提出了 B-money 的设计,这是首个不依赖中心化机构的匿名数字货币方案。B-money 引入工作量证明的思想来解决数字货币产生的问题,指出任何人都可以发行一定量的货币,只要他可以给出某个复杂计算问题(未说明是用 Hash 计算)的答案,货币的发行量将跟问题的计算代价成正比。并且,任何人(或部分参与者)都可以维护一套账本,构成一套初级的 P2P 网络,使用者在网络内通过对带签名的交易消息的广播来实现转账的确认。B-money 是去中心化数字货币领域里程碑式的成果,为后面比特币的出现奠定了基础。从设计上看,B-money 已经很好地解决了货币发行的问题,但是未能解决“双花”问题,也未能指出如何有效、安全地维护账本,最终未能实现。

Nick Szabo

同年,Nick Szabo 也提出了名为 Bit Gold 的非中心化数字货币设计。系统中引入了解决密码学难题(challenge string)作为发行货币的前提,并且上一个难题的结果作为下一个难题生成的参数。对方案的确认需要系统中大多数参与者确认。该方案最终也并未实现。

这些方案要么依赖于一个中心化的管理机构,要么更多偏重理论层面的设计而未能实现。直到比特币的出现,采用创新的区块链结构来维护账本,使用 1999 年后出现的 P2P 网络技术实现账本同步,并引入经济博弈机制,充分利用现代密码学成果,首次从实践意义上实现了一套非中心化(decentralized)的开源数字货币系统。也正因为比特币的影响力巨大,很多时候谈到数字货币其实是指类似以加密技术为基础的数字货币(crypto currency)。

比特币依托的分布式网络无需任何管理机构,基于密码学原理来确保交易的正确进行;另一方面,比特币的价值和发行并未有中央机构进行调控,而是通过计算力进行背书,通过经济博弈进行自动调整。这也促使人们开始思考,在数字化的世界中,应该如何发行货币,以及如何衡量价值。

比特币也启发了众多数字货币的出现。截至 2018 年底,全球已有超过 2000 种数字货币,既包括以官方为发行主体的法定数字货币(Digital Fiat Currency,DFC)或央行数字货币(Central Bank Digital Currency,CBDC),也包括各种民间数字货币。

目前,除了像以比特币这样的分布式技术之外,仍然存在不少中心化代理模式的数字货币机制,包括 paypal、支付宝甚至 Q 币等。通过跟已有的支付系统合作,也可以高效地进行代理交易。

现在还很难讲哪种模式将会成为日后的主流,未来甚至还可能出现更先进的技术。但毫无疑问,这些成果都为后来的数字货币设计提供了极具价值的参考;而站在前人肩膀上的比特币,必将在人类货币史上留下难以磨灭的印记。

比特币的诞生

2008 年 10 月 31 日(东部时间),星期五下午 2 点 10 分,化名 Satoshi Nakamoto(中本聪)的人在 metzdowd 密码学邮件列表 中提出了比特币(Bitcoin)的设计白皮书《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》,并在 2009 年公开了最初的实现代码。首个比特币是 UTC 时间 2009 年 1 月 3 日 18:15:05 生成。但比特币真正流行开来,被人们所关注则是至少两年以后了。

作为开源项目,比特币很快吸引了大量开发者的加入,目前的官方网站 bitcoin.org,提供了比特币相关的代码实现和各种工具软件。

除了精妙的设计理念外,比特币最为人津津乐道的一点,是发明人“中本聪”到目前为止尚无法确认真实身份。也有人推测,“中本聪”背后可能不止一个人,而是一个团队。这些猜测都为比特币项目带来了不少传奇色彩。

比特币的意义和价值

直到今天,关于比特币的话题仍充满了不少争议。但大部分人应该都会认可,比特币是数字货币历史上,甚至整个金融历史上一次了不起的社会学实验。

比特币网络上线以来,在无人管理的情况下,已经在全球范围内无间断地运行了 10 年时间,成功处理了千万笔交易,最大单笔支付超过 1.5 亿美金。难得的是,比特币网络从未出现过重大的系统故障。

比特币网络目前由数千个核心节点参与构成,不需要任何中心化的支持机构参与,纯靠分布式机制支持了稳定上升的交易量。

比特币首次真正从实践意义上实现了安全可靠的非中心化数字货币机制,这也是它受到无数金融科技从业者热捧的根本原因。

作为一种概念货币,比特币主要希望解决已有货币系统面临的几个核心问题:

  • 被掌控在单一机构手中,容易被攻击。

  • 自身的价值无法保证,容易出现波动。

  • 无法匿名化交易,不够隐私。

要实现一套数字货币机制,最关键的还是要建立一套完善的交易记录系统,以及形成一套合理的货币发行机制。

这个交易记录系统要能准确、公正地记录发生过的每一笔交易,并且无法被恶意篡改。对比已有的银行系统,可以看出,现有的银行机制作为金融交易的第三方中介机构,有代价地提供了交易记录服务。如果参与交易的多方都完全相信银行的记录(数据库),就不存在信任问题。可是如果是更大范围(甚至跨多家银行)进行流通的货币呢?哪家银行的系统能提供完全可靠不中断的服务呢?唯一可能的方案是一套分布式账本。这个账本可以被所有用户自由访问,而且任何个体都无法对所记录的数据进行恶意篡改和控制。为了实现这样一个前所未有的账本系统,比特币网络巧妙地设计了区块链结构,提供了可靠、无法被篡改的数字货币账本功能。

比特币网络中,货币的发行是通过比特币协议来规定的。货币总量受到控制,发行速度随时间自动进行调整。既然总量一定,那么单个比特币的价值会随着越来越多的经济实体认可比特币而水涨船高。发行速度的自动调整则避免出现通胀或者滞涨的情况。

另一方面,也要冷静地看到,作为社会学实验,比特币已经获得了某种成功,特别是基于区块链技术,已经出现了许多颇有价值的商业场景和创新技术。但这绝不意味着比特币自身必然能够进入到未来的商业体系中。比特币自身价值的波动十分剧烈;同时由于账目公开可查,通过分析仍有较大概率追踪到实际使用者;另外,比特币系统在不少管理环节上仍然依赖中心化的机制。

更有价值的区块链技术

如果说比特币是影响力巨大的社会学实验,那么从比特币核心设计中提炼出来的区块链技术,则让大家看到了塑造更高效、更安全的未来商业网络的可能。

2014 年开始,比特币背后的区块链技术开始逐渐受到大家关注,并进一步引发了分布式记账(Distributed Ledger)技术的革新浪潮。区块链思想和结构,恰好应对了分布式场景下记账的技术挑战。

区块链技术早已从比特币项目脱颖而出,在包括金融、贸易、征信、物联网、共享经济等诸多领域崭露头角。现在,除非特别指出是“比特币区块链”,否则当人们提到“区块链”时,往往已与比特币没有什么必然联系了。