13年前的今天丨中本聪发布比特币白皮书

未知 2021-11-01 17:46:15

13年前的今天,一篇研究论文—— 《比特币:一种点对点电子现金系统》 ——正式发表,详细介绍了第一个分布式不可审查的电子数字缓存系统的工程和设计要求。 比特币白皮书带来了解决方案,解决了长期以来寻求构建数字现金的所有尝试中面临的双重支出(双重花)问题。

但是,与普遍的看法相反,中本聪发明的比特币并不是最初的结构。 数字现金的探索始于比特币白皮书发表的多年前,更确切地说,比特币是几十年研发的结晶。 中本聪为了设计比特币网络及其共识协议,出色地应用了一些调整,并将它们全部混合。

比特币是由数字签名、工作证书、公钥密码学、散列函数、时间戳、区块奖励、交易费用、挖矿难度调整、默克尔树以及独立节点执行的点对点网络的概念的奇怪组合。 这种独特的结构解决了双重支出问题,出现了史上最健全的货币形式。

这些作品中的每一部都建立在以前的知识之上。 白皮书引用了过去的八个这样的成果,展示了一位名叫中本聪的化名发明者是如何达到比特币制作要求的。

构成比特币的各个拼图

比特币最早的参考文献是《b-money》,在这里戴维与政府讨论了在没有可靠实体的情况下如何合作。

戴维写道:“社区由参与者的合作定义,有效的合作需要更换媒体(金钱)和如何执行合同。” “过去,这些服务由政府或政府资助的机构提供,只向法律实体提供。 本文讨论了可以为无法跟踪的实体提供这些服务的协议。 ”

这篇论文的三个后续参考文献都是关于时间戳的,是比特币网络功能及其有序区块历史的核心,对于帮助解决双花问题至关重要。 时间戳还证明了特定时间数据的存在。

第二个参考文献是H. Massias、X.S. Avila、J.-J. Quisquater编写的《设计具有最低信任要求的安全时间戳服务》。 这篇论文还探讨了降低系统信任需求的方法。

作者是这样写的。 “数字时间戳定义为数字证书,以确保在特定时间存在公共数字文档。 时间戳技术有两类。 一个基于与可信第三方的合作,另一个基于分布式信任的概念。 基于信任方的技术依赖于负责发行时间戳的实体的公正性。 分布式信任技术包括在文档中注明日期,并由大量人员签名,以说服验证者不要破坏所有文档的真实性。 ”

《如何为数字文档添加时间戳》是比特币白皮书的第三个参考文献,其中S. Haber和W.S. Stornetta提出了使文档的追溯、日期提前成为可能的技术。 比特币利用链接哈希数据的想法,在不留下明显迹象的情况下篡改记录是不现实的。

这两位作者在第四篇参考文献《提高数字时间戳的效率和可靠性》中再次被引用,其中探索了“实现每个时间戳事件获得的宣传指数的增加,同时减少所需的存储和计算”的方法。 “默克尔树也是比特币如何在区块中存储交易数据,从而通过验证节点实现快速支付和区块验证的核心。

根据对Haber和Stornetta的最新参考,中本聪利用“比特字符串的安全名称”将散列函数和Merkle树结合起来,便于验证其完整性。

亚当巴克(Adam Back )的《Hashcash - 一种拒绝服务(DoS)对策》也由中本聪在白皮书中引用,实施比特币工作量证明(PoW )系统——是比特币共识模式的核心,负责比特币去中心化和自由市场方式下的开采。 PoW也不需要在记录交易时手动调整或信任以达成协议。 简单来说,没有PoW,就没有比特币。

R.C. Merkle的《公钥密码系统协议》探索公钥分发方式和数字签名协议,指出“这是从中央源广播经过验证的消息的理想方法,必须由许多不同的接收者进行确认”。

使用数字签名,比特币用户可以证明交易力的所有权,可以匿名使用,同时对等方可以快速验证此类声明的有效性。 比特币目前使用的是ECDSA,用户在与协议对话时可以不透露自己的身份(私钥)。 比特币的下一次重大升级将添加Schnorr签名,进一步提高比特币在这方面的能力。

最后最不重要的是,中本聪引用了威廉费拉(William Feller )的《概率论及其应用简介》。 这个比特币匿名创造者利用数学知识计算攻击者与诚实链竞争成功的概率——是双花问题的核心问题。

译文: BitcoinMagazine

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