区块链到底是什么?从它的构建方式说起

区块链是一种无人拥有但人人可查的账本。这种为数字记录加盖时间戳的想法比比特币早了近二十年。

2008年10月31日,在全球金融危机期间,一篇题为《比特币:一种点对点电子现金系统》的论文以中本聪(Satoshi Nakamoto)的名义在线发表。它描述了一种无需银行、支付处理商或任何中央机构即可运作的数字货币形式。大约两个月后,2009年1月3日,中本聪通过挖出比特币的第一个区块将这一想法付诸实践,1月12日,第一笔交易发生,比特币被发送给了程序员哈尔·芬尼(Hal Finney)。

区块链本身——比特币底层的账本技术——在2008年并非新生事物。1991年,计算机科学家斯图尔特·哈伯(Stuart Haber)和W·斯科特·斯托内塔(W. Scott Stornetta)提出了一种为数字文档加盖时间戳的方法,这样任何人都无法在事后悄悄修改文档,甚至包括文档所有者。他们最初的版本是单独为每条记录加盖时间戳,效率低下;1992年的一项改进引入了一种名为默克尔树(Merkle tree)的结构,使得许多记录可以捆绑在一起,作为一个单一区块进行验证。其他研究人员在1990年代和2000年代在此基础上发展了这些想法,其中包括计算机科学家尼克·萨博(Nick Szabo),他提出的去中心化数字货币“比特金”(bit gold)预示了比特币后来会使用的几种机制。

账本如何保持诚实

区块链解决了一个具体而困难的问题:如何在没有任何一方信任银行来保持账目准确,并且没有人能够重复花费同一枚数字硬币的情况下,让陌生人之间进行数字货币交易?比特币的答案是一个点对点网络,其中每个参与者都持有一份相同的账本。新的交易在网络中广播并分组到区块中,每个区块都通过加密方式链接到前一个区块——因此得名“区块链”——这样,修改过去的交易将需要重新完成之后所有区块的计算工作,并且需要同时在网络中的大多数节点上完成。为了决定哪台计算机可以添加下一个区块,比特币使用了一种称为工作量证明(proof of work)的过程,其中专门的计算机竞争解决一个困难的加密难题,谁先解决谁就获得添加区块并获得奖励的权利。

发明者身份从未被确认

尽管中本聪构建了一个系统,该系统所启发的所有加密货币的总价值如今已达数万亿美元,但中本聪的真实身份从未得到证实。中本聪在2010年至2011年左右活跃于开发者论坛和电子邮件中,与早期合作者讨论技术修复和设计决策,然后就停止了交流——此后,该账户再也没有出现过任何经过验证的消息。中本聪是一个人还是一个使用共同化名的小团体,至今仍未解决,这也是这项如此重要的技术中一个比较不寻常的事实:没有人能确定地知道是谁构建了它。


以图文故事形式讲述

区块链是如何构建的 — 图书封面 — Wonder Inventions
区块链是如何构建的 → Wonder Inventions 的故事之一——无需银行即可运行的账本,逐页讲述。 浏览 Wonder Inventions →

常见问题

中本聪是白手起家发明了区块链技术吗?

不是。加密时间戳链接数字记录的核心思想可以追溯到斯图尔特·哈伯和W·斯科特·斯托内塔在1991年提出的方案,并在1992年通过默克尔树进行了改进。中本聪2008年的比特币白皮书增加的是一个完整、可运行的系统——将账本思想与点对点网络和工作量证明过程结合起来,让陌生人无需中央机构即可就一个共享的、防篡改的记录达成一致。

我们真的知道中本聪是谁吗?

不知道,这个问题从未解决。中本聪在2010-2011年左右通过电子邮件和开发者论坛进行交流,讨论比特币的技术设计,然后就停止了——此后没有出现过任何确认的消息。中本聪可能是一个人,也可能是一个使用共同名字的小团体;多年来提出了几个候选人,但都没有得到证实。

到底是什么阻止了人们欺骗区块链?

每个区块都通过加密方式链接到前一个区块,并且账本被复制到网络中许多独立的计算机上,而不是存储在一个地方。更改过去的交易意味着要重新完成自该交易以来所有区块的计算工作,并且需要同时在网络中的大多数节点上完成——这就是为什么篡改已建立的区块链成本极高,而不是技术上不可能。

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