白话区块链 之5 - 创世元灵：一切源自比特币

【编者Peter Ye按】

可以打开如下链接，详细阅读前几篇：

下面的段落是：第1章第5节 《创世元灵：一切源自比特币》。

当我们坐在飞机上，开启一段美妙的旅程时，可否会想起当初的莱特兄弟；当我们坐在高铁里，享受着高效的城市穿梭时，可否会想起当初的蒸汽机;当我们住在舒适的房屋里，享受着安心的睡眠时，可否会想起当初的茅草房。是的，这个世界给了我们很多原材料，我们使用原材料，制造出了一个又一个工具，通过这个方式，改造这个世界，改善我们的生活。区块链，便是这样的一个改造世界的原材料，而有人，用它制造出了第一个工具，它的名字叫比特币。

比特币白皮书

通常，在介绍一个比较重量级的人物的时候，我们常常会在他的名字前面加上很多定语，比如某著名歌唱家、慈善大使、两届XX奖获得者等等，然后最后才报出名字，为的就是让大家竖起耳朵听明白，这个牛逼的人物都能干些啥。而在介绍一个物件的时候，比如一辆汽车，我们就不会这么说了，那要说起来，能把人说睡着喽，一个东西嘛，写个说明不就完了，一目了然。

那么，比特币白皮书就是这么一个说明书，当然了，人家这份说明书可是有正式名字的，可不叫什么比特币白皮书，人家的大名叫《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》，翻译过来叫《比特币：一种点对点的电子现金系统》。之所以称它是白皮书，是因为这份文件基本就是宣告了比特币的诞生，严格的说是理论上宣告了比特币的诞生，这份文件是在2008年11月，由一个叫Satoshi Nakamoto（中本聪）的人发布的，当然了，并不是发布在什么知名论坛或者学术期刊上的，而是发布在一个小众的密码学讨论小组。

在这份白皮书发布后的第二年，也就是2009年1月3日，比特币软件就正式启动运行了，也就是在这个时候，世界上第一个区块链数据诞生了，而这个由中本聪构造出来的第一个区块，也称之为创世区块或者上帝区块，反正就是神话中创世元灵那么个意思，从此以后，比特币以及由比特币技术衍生出来的其他各种应用就一发不可收拾，开启了互联网应用的一个新纪元。

咱们还是回到这个白皮书上来，注意看它的标题，有两个关键字：“点对点”和“电子现金”，有朋友说了，这俩词语压根就没提什么区块链嘛，别着急，咱们先来解释一下，看人看眼睛，读文读标题。“点对点”，就是指这个软件不需要一个特定的服务器，比如我们登录QQ就需要连接腾讯的QQ服务器，登录支付宝就需要连接阿里巴巴的支付宝服务器，倘若这些服务器关闭或者出个问题什么的，那就没法正常使用这些软件了，2015年5月份，杭州电信光缆被施工队不甚挖断，直接导致通过这些光缆联网的支付宝服务器断网，影响了正常的运行，而点对点的网络结构，并不依赖于某一个或者某一群特定的服务器,相当于人人都是服务器，人人也都是使用者；再来看“电子现金”，顾名思义，现金嘛，就是钱或者说货币的意思，也就是说这份白皮书，介绍的是一种数字货币系统，这个系统的运行不依赖于某些特定服务器，而是通过点对点的这么一种网络结构来运行的。相信有些读者朋友看到这里，还是会有些懵，不要紧，毕竟咱们到这会儿才看标题嘛，有个概念就行了。

翻开白皮书正文，可以发现，整个篇幅主要介绍了几个关键点。

（1）简介

提出了一个场景设想，如何不通过一个所谓的权威第三方结构比如银行，来构建一个可信的交易网络，中本聪的语文还是不错的，先抛出个问题给你玩玩，然后吸引你继续看下去^_。

（2）交易

描述了一种通过密钥签名进行交易验证的方式，实际上就是计算机密码学在比特币中的应用，我们在银行转账交易用什么来证明自己呢，是通过账户和密码，必要的时候还可以通过身份证确认，而在比特币系统中没有银行这样的一个角色，那靠什么来确定身份呢，只有靠现代计算机密码学技术了。当然，密码学技术在比特币中的应用并不只是用来证明身份，是贯穿在各个环节的，可以说，密码学技术就是比特币系统的骨骼。

（3）时间戳服务器

这一节中，提到了区块以及通过时间戳运算连接成一条链的概念，这也是区块链概念的来源，同时在这里也说明了比特币数据的存储方式。

（4）工作量证明

介绍了一种点对点网络中，如何对各自的数据进行一致性确认的算法，为什么叫工作量证明呢？因为这种算法很消耗CPU的算力，等于人们干活一样，要付出工作劳动的。

（5）网络

比特币软件是一种网络软件，而且是一个不依靠某个服务器来交换数据的网络软件，那么一个个的节点之间，如何来确认一笔笔的交易数据呢？这一章就是介绍了交易确认的过程，这个实际上就是比特币网络的应用协议，跟日常使用的邮件收发协议、文件传输协议、超文本传输协议等，是一个层面上的意思。

（6）激励

激励就是奖励的意思，你干了活，得到一笔奖金，哇好开心，就会继续努力干活，这就是激励，第4点说了，比特币软件的数据一致性确认是需要耗费CPU的算力的，那凭什么愿意来耗费这些个算力，白干活么？当然不是，系统会奖励给你比特币还有别人交易的手续费（哦，好开心，那我为什么没被奖励到过啊，别急，在1.1.3节中会有详述）

（7）回收硬盘空间

比特币系统从创世区块开始，每10分钟一个区块，也意味着区块链账本的体积一直在增长，事实上就写作本书的时候，已经超过了120G，只要比特币网络一直存在，数据就会一直增长（实际上，只有运行全功能节点的客户端才会一直保持完整的区块链数据，这些在1.1.2中会有详述），这里提出了一个思路，删除掉过老的一些交易数据，同时不破坏区块的随机散列值，通过这种方法压缩区块数据。

（8）简化的支付确认

上述提到了，比特币客户端的数据量很大，这么一来的话，等于不管是用比特币系统干什么都要带上这么大一坨，这岂不是很不方便，而且也限制在其他一些终端比如手机上的使用。这个章节就提出了一个模型，这个模型主要是为比特币的支付服务的，在这个模型下实现的比特币支付功能并不需要携带那么一大坨的数据，而只需要保留体积相对很小的区块头，具体细节可以查看1.1.4节。

（9）价值的组合与分割

这一节介绍的是比特币中的交易事务组成方式。什么叫价值？在比特币系统中，价值就是比特币。什么叫组合？就是我口袋里有5枚1元硬币，1张2元纸币，1张10元纸币，这个时候我要给你5块钱，怎么给呢，我可以给你5枚1元硬币，也可以给你3枚1元硬币加上1张2元纸币，这就是不同的组合。什么叫分割？分割其实就是转出的意思，我通过不同的组合，构成了总计5元的金额，然后转出给你，这个过程就是价值的组合和重新分割。在这个例子中，还有一张10元的，假如我就直接转了你10元，那会怎样？就需要找零5元了，这个找零其实也是一种重新的价值分割。

（10）隐私

作为一个货币系统，保密性也就是隐私毫无疑问是人人都会关心的，传统的体系，完全是依赖比如银行这个第三方的保护，大家相信银行，银行也设立了各种管理制度和方法来防止账户和交易信息的泄密。比特币系统则不同，它不依赖谁，每个人在比特币系统中也不用登记什么身份证、名称、性别什么的，就是一个地址，谁也不知道地址后面代表的是谁，而且，只要你需要，可以自己创建任意多个地址（你到银行去开任意多个户试试！），这使得比特币系统中的交易带有很大的匿名性和隐秘性。

（11）计算

这一节主要是站在概率统计的角度，计算了一下攻击者成功的概率，以及经过多少个区块后还能攻击成功的概率，计算过程这里就不再赘述了。

白皮书的内容就介绍到这里了，若有刚刚接触比特币、区块链这些概念的朋友，或许还会是一头雾水吧，没关系，我们在下面的章节会有详细的解释，毕竟，能够只通过一份白皮书就能完全明白比特币设计的人，或许只有中本聪这个大神了。

小提示：白皮书的原文可以在https://bitcoin.org/bitcoin.pdf进行查看，感兴趣的朋友可以阅读一下，英文不那么擅长的朋友，可以到巴比特网站（著名的区块链资讯与技术服务网站）上查看中文版，地址是http://www.8btc.com/wiki/bitcoin-a-peer-to-peer-electronic-cash-system。读明白了这份说明书，基本也就理解了比特币的原理，也就入了区块链这个坑，哦不，这个门了。

---End---

未完待续，下一节将介绍《创世元灵：一切源自比特币》。欢迎持续关注“乐生活与爱IT”。在这个公众号平台上，之前也分享过和区块链相关的如下文章：

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