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數(shù)字貨幣起源

（一）早期嘗試

1952年，美國加利福尼亞州富蘭克林國民銀行率先發(fā)行銀行信用卡，標(biāo)志著一種新型商品交換中介的出現(xiàn)。美洲銀行從1958年開始發(fā)行“美洲銀行信用卡”。1974年，羅蘭德·莫諾（Roland Moreno）發(fā)明了IC卡作為電子貨幣的存儲(chǔ)介質(zhì)。1982年，美國組建了電子資金傳輸系統(tǒng)，隨后英國、德國也相繼研發(fā)了類似的系統(tǒng)。以銀行信用卡為代表的電子貨幣迅速流行，成為當(dāng)今主流的貨幣形式。

電子貨幣使得貨幣徹底去實(shí)體化了，雖然我們?nèi)匀粫?huì)使用卡片作為電子貨幣的載體，但是卡片本身并不是貨幣，真正的貨幣是卡片里存儲(chǔ)的數(shù)字。如同早期紙幣對(duì)應(yīng)于金庫中相應(yīng)價(jià)值的黃金，早期電子貨幣也對(duì)應(yīng)于銀行中相應(yīng)數(shù)額的紙幣。但是隨著各國貨幣的發(fā)行轉(zhuǎn)向電子化，電子貨幣也日益與紙幣脫離，成為純粹數(shù)字形態(tài)的貨幣。

電子貨幣是法定貨幣（以下簡稱“法幣”）的電子化形式，它的發(fā)行機(jī)制與傳統(tǒng)法幣相同，資金的傳輸由金融機(jī)構(gòu)承擔(dān)和維護(hù)。許多人認(rèn)為這種電子貨幣存在一些弊端，如無法匿名使用、無法全球流通、交易成本較高等，于是他們開始嘗試設(shè)計(jì)一些新型的電子貨幣方案（為了與金融系統(tǒng)發(fā)行的電子貨幣相區(qū)分，我們稱之為數(shù)字貨幣），例如20世紀(jì)90年代的DigiCash、b-money、Beez、Flooz和稍后的Bit Gold、ecash。這些嘗試有的只限于紙面設(shè)計(jì)，并未實(shí)際實(shí)施；而實(shí)際實(shí)施的均以失敗告終，要么根本沒有流通，要么流通的范圍極其有限。

失敗的原因大多可歸結(jié)為中心化的組織結(jié)構(gòu)。這些貨幣由特定組織發(fā)行，他們對(duì)貨幣的安全使用與流通進(jìn)行仲裁、監(jiān)督和維護(hù)，并采用中央服務(wù)器記錄貨幣的流通情況。在缺乏國家信用支撐的情況下，一旦發(fā)行和維護(hù)組織破產(chǎn)或遭受法律、道德指責(zé)，或保管總賬的中央服務(wù)器被黑客攻破，該貨幣即面臨信用破產(chǎn)與內(nèi)部崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）技術(shù)挑戰(zhàn)

如果不使用中心化的組織結(jié)構(gòu)，那么如何對(duì)數(shù)字貨幣的流通進(jìn)行監(jiān)管就成為一個(gè)棘手的問題。數(shù)字貨幣只是一串字符，復(fù)制和篡改幾乎不需要成本；電子貨幣在網(wǎng)絡(luò)中流通，其交易數(shù)據(jù)最終必然記錄于某個(gè)“賬本”之中，使用黑客技術(shù)篡改這些記錄也不是難事。因此，無人維護(hù)的電子貨幣系統(tǒng)，其安全性幾乎是不可能保障的，這里主要涉及兩個(gè)問題：

1．貨幣偽造。在中心化管理的系統(tǒng)中，所有用戶的賬戶余額都會(huì)記錄在中央服務(wù)器中，除非入侵中央服務(wù)器，用戶無法修改自己的賬戶余額。如果沒有這一中心化管理系統(tǒng)，用戶的電子貨幣存儲(chǔ)在自己的錢包里，那么修改余額將非常容易。

2．雙重支付。中心化管理系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)修改用戶的賬戶余額，可以有效地防止雙重支付，即用戶利用網(wǎng)絡(luò)延遲等漏洞，把同一筆錢支付給兩個(gè)人。無人監(jiān)管的系統(tǒng)很難防止這一情況的發(fā)生。

早期的數(shù)字貨幣也曾在這兩個(gè)問題上進(jìn)行嘗試。例如，B-money方案提出了一種協(xié)議，使用工作量證明機(jī)制進(jìn)行貨幣發(fā)行。每筆貨幣的傳輸會(huì)廣播給所有用戶，每個(gè)用戶都知道別人的賬戶，因而可以證明交易的真實(shí)性和正確性。在網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)的情況下，用戶可以申請(qǐng)賠償，由第三方進(jìn)行仲裁，如果仲裁無法達(dá)成一致，每個(gè)用戶自行確定自己的賠償或懲罰額。

Bit Gold方案描述了一個(gè)使用去中心化方法創(chuàng)建永久工作量證明鏈的系統(tǒng)，該鏈記錄使用者的公鑰、時(shí)間戳和簽名。該方案認(rèn)為工作量證明的價(jià)值在于稀缺、難以產(chǎn)生、可安全存儲(chǔ)與傳輸。通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的拜占庭回彈（Byzantine-resilient）方法，Bit Gold可在傳輸時(shí)防止雙重支付。遺憾的是，拜占庭回彈方法依賴于網(wǎng)絡(luò)地址投票而不是計(jì)算力投票，因而容易遭受女巫攻擊（Sybil Attack）。

而致力于創(chuàng)造匿名數(shù)字貨幣的DigiCash方案則使用了盲簽名（Blind signature）算法來切斷貨幣提現(xiàn)與支付之間的聯(lián)系，首次在數(shù)字貨幣設(shè)計(jì)中引入了密碼學(xué)算法。

（三）比特幣的誕生

2008年11月，一個(gè)化名中本聰（Satoshi Nakamoto）的人在某個(gè)隱秘密碼學(xué)討論小組中發(fā)表了一篇研究報(bào)告《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System（比特幣：一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)）》，提出了比特幣的概念。

中本聰認(rèn)為，“借助金融機(jī)構(gòu)作為可資信賴的第三方來處理電子支付信息，內(nèi)生性地受制于‘基于信用的模式’（trust based model）的弱點(diǎn)。”因此，他希望能創(chuàng)建一套“基于密碼學(xué)原理而不是基于信用，使得任何達(dá)成一致的雙方，能夠直接進(jìn)行支付，從而不需要第三方中介的參與”的電子支付系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)金交易，這個(gè)系統(tǒng)需要起到兩個(gè)作用：一是杜絕偽造貨幣，二是杜絕重復(fù)支付。

發(fā)表研究報(bào)告之后，中本聰開始著手開發(fā)比特幣的發(fā)行、交易和賬戶管理系統(tǒng)。2009年1月3日，該系統(tǒng)開始運(yùn)行，中本聰隨之構(gòu)造出第一個(gè)區(qū)塊鏈，它被稱為“上帝區(qū)塊”，最初的50個(gè)比特幣宣告問世。比特幣創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)贏得了很多電子貨幣行業(yè)資深人士的贊許。B-money發(fā)明人戴偉（Wei Dai）認(rèn)為比特幣的發(fā)明“意義重大”; Bit Gold發(fā)明人尼克·薩博（Nick Szabo）稱贊比特幣是“對(duì)世界的偉大貢獻(xiàn)”；著名密碼破譯專家哈爾·芬尼（Hal Finney）稱它“具有改變世界的潛力”；來自創(chuàng)業(yè)公司OnlyOneTV的布魯斯·瓦格納（Bruce Wagner）稱其為“自互聯(lián)網(wǎng)問世以來最令人激動(dòng)的一項(xiàng)技術(shù)”。

比特幣的誕生，意味著一種新型的、去中心化的、無固定發(fā)行方的數(shù)字貨幣的誕生。本書所述數(shù)字貨幣，均指類似比特幣的新型數(shù)字貨幣，并以比特幣為例介紹數(shù)字貨幣的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)。