小白必看的區塊鏈入門知識BTC

2024-04-27 18:04:08

第十二課：區塊鏈的誕生

從這一講开始，我們將圍繞區塊鏈內容進行學習。在开始之前，讓我們先回顧一下前11講的核心內容到底說了些什么呢：

第一講，《人類社會的演變》，我們學習了人類社會由實物貨幣進入到記账貨幣的時代，比特幣是去中心化的記账貨幣的產物，比特幣具有去中心化和傳遞價值2個特性。

第二講，《比特幣的轉账機制和七個必修名詞》，我們講了比特幣的轉账機制像銀行轉账一樣簡單，及學習了比特幣裏面的挖礦、礦工、算力、工作量證明、權益證明、區塊和區塊鏈7個名詞，如果你記不太清楚了，建議你可以再把第2講仔細聽一遍。

第三講：《比特幣轉账的運行原理》，我們講了比特幣的發行、記账和交易原理。比特幣的發行遵循着每個比特幣的產生伴隨着每一頁账單的誕生；比特幣的記账採用競爭記账的方式，記账的同時獲得比特幣的獎勵和手續費獎勵；比特幣的交易，類似和銀行卡交易。

第四講：《講了比特幣的技術來源》，包括非對稱加密和分布式存儲確保了比特幣的「去中心化」；工作量證明、共識機制、最長鏈機制，保證了比特幣不可篡改的特性；UTXO結構可以追溯每一枚比特幣的每一筆交易，可以追溯到最前端的來源，造就了比特幣不可僞造的特性。

第五講：《比特幣的價格含義》，透過歷史價格的變化，比特幣的價格波動的影響因素是多樣性的，並且是全球範圍的。

第六講：《比特幣的上遊-挖礦（上）》，在這一講裏，我們講了礦機的發展經歷了從CPU到GPU、再到專業挖礦的礦機三個階段。我還向大家介紹了挑選礦機的訣竅，要把握好三看，分別是：一看算力，二看功耗，三看歷史口碑。

第七講：《比特幣的上遊-挖礦（下）》，因為礦場回報周期長，並且需要很強的抗風險能力，把大家的算力集中起來挖礦，便有了礦池；礦池有PPS和PPLNS兩種合作模式，PPS是礦池預選支付費用，根據算力，獲得固定收入；PPLNS，是根據每個人的算力佔比，動態獲得收入。

第八講：《比特幣的中遊-交易》，判斷交易平臺時，重點的核心看重市場深度和流動性。我還帶你了解了全球知名的交易平臺及場內和場外交易的概念。

第九講：《比特幣的中遊-存儲》，私鑰基於密碼學的設計，不可能被破解，它十分安全的；我們還說了3種適合大衆的錢包：全節點錢包、輕錢包和中心化錢包；儲存和管理比特幣，我給你提了4個建議：從比特幣官網或其他數字資產官網選擇錢包、從官方渠道下載、私鑰及時做好備份、及時關注技術的發展動態。

第十講：《比特幣的擴容與分叉》，在這一講裏，比特幣的每個區塊在設計上只有1兆大小的限制，所以需要擴容。硬分叉是在比特幣協議規則發生改變的時候，發生變化的舊節點拒絕接受新節點創造的區塊的情況，區塊鏈會因此分成2條獨立的鏈條；軟分叉是指當比特幣協議規則發生變化，舊的節點不會意識到規則發生了變化，按照改變後的規則，繼續接受由新節點創造的區塊的情況。

第十一講：《全球各國對比特幣的政策變化》，在這一講裏，全球各國對比特幣態度和政策是不斷在變化的。德國是第一個承認比特幣合法地位的國家。俄羅斯經歷了從禁止到支持的轉變。美國在監管層面走得比較前沿。日本對比特幣於2017年开始支持支付。而韓國在酝釀監管政策。從西歐、亞洲、北美到澳洲，比特幣是全球化的，政策也是不一樣的，並且不同國家的政策也是在不斷變化的。

復習了前十一節關於比特幣知識的內容，為了我們能更好的進行區塊鏈的學習。今天我將帶你學習區塊鏈誕生的故事，以及比特幣區塊鏈以外的其他區塊鏈的誕生背景。這節課，你將聽到很多歷史上非常偉大的密碼學專家的名字，和在比特幣之前的幾種數字貨幣的名字。以及現有在流行的幾個區塊鏈的創始人的名字。如果你有興趣，你可以把這些名字記下來，在網上搜索一下關於他們的故事，我相信你也會很多的感慨。

言歸正傳，中本聰的比特幣白皮書最早發布於“密碼朋克”。“密碼朋克”是什么呢？它是一套加密的電子郵件系統。1992年，英特爾的高級科學家蒂姆·梅(Tim May)發起了密碼朋克郵件列表組織。1993年，埃裏克·休斯(Eric Hughes)寫了一本書，叫《密碼朋克宣言》，正式提出“密碼朋克”（cypherpunk）的概念。“密碼朋克”用戶大約1400人，討論的話題包括數學、加密技術、計算機技術、政治和哲學，也包括私人問題。早期的成員有非常多IT精英，比如我們耳熟能詳的“維基解密”的創始人阿桑奇(Julian Assange)、BT下載的作者布萊姆•科恩(Bram Cohen)、萬維網發明者蒂姆伯納斯-李(Tim Berners Lee)爵士、提出了智能合約概念的尼克薩博(Nick Szabo)、Facebook的創始人之一肖恩·帕克(Sean Parker)，當然，還包括比特幣的發明人中本聰。

據統計，比特幣誕生之前，失敗的數字貨幣或支付系統多達數十個，其中不少“密碼朋克”的活躍用戶就有參與其中。這些失敗的實驗，也給了中本聰很多靈感和技術上的鋪墊。其中，大衛·喬姆（David Chaum）是20世紀八九十年代密碼朋克的“主教”級的人物。他於1990年發明了密碼學匿名現金系統Ecash。在Ecash系統中，付款方匿名的，收款方非匿名。Ecash當時風頭很勁，包括微軟、Visa等大公司都宣稱要對其進行支持；大衛·喬姆和荷蘭政府籤訂了合同，並從德意志銀行、澳大利亞高級銀行、瑞士信貸和日本住友銀行獲得了執照。可惜，因為當時的市場無需求等問題，Ecash在1998年宣布公司破產了。

英國的密碼學家亞當.貝克（Adam Back）1997年發明了哈希現金（Hashcash），其中用到了工作量證明系統（Proof Of Work）。這個機制的原型用於解決垃圾郵件問題，也就是說為了避免被其他人發送包含同樣消息的郵件（double-spending）。而對於電子貨幣，內容的復制幾乎是沒有代價的，如何保證電子貨幣沒有被交易多次? 這和反垃圾郵件是同樣的問題。這就要求計算機在獲得發送信息權限之前做一定的計算工作。這種工作量證明機制後來成為比特幣的核心要素之一。

下面要說的2個人是，哈伯和斯托尼塔（Haber and Stornetta）在1997年提出了一個用時間戳的方法保證數字文件安全的協議。簡單來說就是，用時間戳的方式表達文件創建的先後順序，協議要求在文件創建後時間戳不能改動，這就使文件被篡改的可能性降到零。這個協議也成為比特幣區塊鏈協議的原型之一。

另外一個密碼學專家，叫戴偉（W Dai）據說可能是一個中國人，他在1998年發明了B-money。B-money強調點對點的交易和不可更改的交易記錄，網絡中的每一個交易者都保持對交易的追蹤。但是在B-money體系中，戴偉並沒有解決账本的同步問題。

下面說的這個人，是一位大名頂頂的开發者。叫哈爾·芬尼（Hal Finney）是PGP(Pretty Good Privacy)公司的一位頂級开發人員，也是密碼朋克運動早期和重要的成員之一。2004年，芬尼推出了電子貨幣“加密現金”，在其中採用了可重復使用的工作量證明機制（RPOW）。很多人認為這是中本聰發明比特幣的創意來源。

另外介紹下，哈爾·芬尼是第一筆比特幣轉账的接受者，也是除了中本聰以外的第一個比特幣礦工，在比特幣發展的早期與中本聰有大量互動與交流，主要是哈爾·芬尼向中本聰報告故障然後把他們搞定。由於身患“漸凍人症”，哈爾·芬尼已於2014年去世，並接受人體冷凍。

中本聰認虛擬貨幣先驅嘗試的失敗主要是因為他們大都是中心化的組織結構，跟政府發行的貨幣體系沒有什么兩樣，一旦為虛擬貨幣背書的公司倒閉，或保管總账的中央服務器被黑客攻破，這個虛擬貨幣就會面臨崩潰的風險。中本聰對大衛·喬姆的Ecash進行了優化，綜合了時間戳、工作量證明機制、非對稱加密技術以及UTXO等技術，最終發明了比特幣。

比特幣剛开始誕生的時候，人們用大寫的B开頭的Bitcoin指比特幣這個網絡系統或者網絡協議，用小寫的b开頭的bitcoin指在這個網絡上運行的數字貨幣。由這個大寫和小寫的不同，我們可以看到，在早期的密碼學圈子對於比特幣的底層技術還是非常重視的，這種重視程度是遠遠大於比特幣這種代幣本身。

後來，隨着比特幣在全球的發展，比特幣在不同的國家受到不同的政策對待。一談起比特幣人們就色變。於是人們就想用另外的詞語來代替比特幣底層技術。把我們剛才講到的時間戳、工作量證明機制等等技術綜合起來，從中提出了“區塊”，英文叫做BLOCK，和“鏈”的英文為CHAIN，2個單詞合並起來，叫“區塊鏈”Blockchain，來指代這所有的底層技術的集合。說到這裏，你應該理解了，區塊鏈不是一個單一的技術，而是一系列技術的集合。

比特幣誕生之後，出現了大量對比特幣的挑战者和改進者。既包括對比特幣這種用於支付的虛擬貨幣的挑战，也包括對比特幣底層的區塊鏈技術改進的挑战。

一位叫Charlie Lee的亞裔美國人，認為比特幣的SHA256算法不太好，SHA256算法是一種安全哈希算法，對算法感興趣的朋友可以主動搜索一下。所以，查理提出，現在比特幣專業礦機挖礦導致算力太集中，提高了記账的門檻；而且他也認為比特幣的確認太慢，十分鐘才能確認一次，不能滿足現有的支付需求。於是他在2011年10月7日發明了萊特幣（Litecoin），意思是一種輕量級的數字貨幣，同時他也意圖通過算法的改變來防止專業礦機的產生。出乎查理·李Charlie Lee意料之外的是，聰明的中國人很快就發明了專門針對萊特幣算法的礦機。現在，萊特幣的挖礦跟比特幣一樣，也是專業化、規模化了。後來，又有很多开發者模仿比特幣，誕生於世，於是大家就會給這些新產生的貨幣一個新的名字，叫做“山寨幣”或者“競爭幣”。

我們再來談談比特幣的區塊鏈。比特幣的區塊鏈作為一種要應用到其他領域的技術設施來說，有很多很多的問題的。首先，比特幣的腳本語言對於大多數开發人員來說很難理解並上手。其次，基於上一點，比特幣區塊鏈的生態系統基礎比較差。它既沒有完善的开發工具，也沒有豐富的文檔和教程。以此來類比安卓iOS开發生態，全球有大量的开發者、運營商、芯片廠商等活躍在整個生態中，並且有科技巨頭谷歌聯合諸多科技領先企業一起來進行推動，形成了系統的开發工具，有豐富的开發文檔和教程遍布全球，而比特幣都還暫時做不到這些。第三點，最後，比特幣的腳本語言並非圖靈完備。圖靈完備是指一切可計算的問題都能計算，它是一個虛擬機或者編程語言，通常通過看該語言能否模擬出圖靈機，來簡單判定是否圖靈完備。學計算機的同學知道，一個圖靈完備的編程語言可以用於解決圖靈機運行的任何計算問題。由於沒有圖靈完備，所以比特幣腳本限制了它的用途。因此，比特幣腳本的开發者社區難以形成。

比特幣協議的擴展性不足，也是應用過程中令人頭疼的一點。例如比特幣網絡裏只有一種符號——比特幣，用戶無法自定義另外的符號，這些符號可以是代表公司的股票，或者是債務債券等，這就損失了比特幣在其他領域的應用可能性。另外，比特幣協議裏使用了一套基於堆棧的腳本語言，這語言雖然具有一定靈活性，比如使得像多重籤名這樣的功能得以實現，然而卻不足以構建更高級的應用，例如去中心化交易所等。

於是，2013年年末，一位叫Vitalik Buterin的俄羅斯少年發表了以太坊出版白皮書《以太坊：下一代智能合約和去中心化應用平臺》，它解決比特幣區塊鏈擴展性不足，只能記錄交易不能記錄其他東西的問題。並且，它通過其豐富的編程語言和完善的开發工具，解決了對开發者不友好的問題。對於用戶端，它可以讓任何人都能輕松的在以太坊之上建立新的協議和智能合約。

再後來，就有更多的區塊鏈項目开始出現了。區塊鏈在其他領域的應用也得到了嘗試。所以說，因為有局限，所以有突破，才有了今天的發展，這用來形容區塊鏈的誕生及發展再合適不過了。

好了，又到了總結的時間。通過這節課的學習，我們了解到早期的數字貨幣創新最終誕生了區塊鏈，中本聰通過時間戳、工作量證明機制、非對稱加密、UTXO等技術的集大成，而創造了比特幣區塊鏈。

我們還學習了比特幣技術上存在 3 個主要問題，分別是：

1、腳本語言太復雜，开發難度大；

2、生態系統基礎差，缺乏足夠的參與者；

3、腳本語言不符合「圖靈完備」標准，限制了進一步用途。

最後，我們學習了新的虛擬貨幣的產生。因為比特幣算法效率的問題，導致了萊特幣區塊鏈的誕生。另外，為了針對性地解決比特幣區塊鏈存在的擴展性不足等問題，市場又產生了太坊區塊鏈技術。這一系列知識，一定會讓你對比特幣擁有更深了解。