企业家与学术界期待数字货币发展突破安全瓶颈

如果比特币不像现在这样总是“扔石头砸自己的脚”，那么它的账户链可能是“21世纪最重要的发明”

来源:克里斯·瑞安

当电子货币比特币于2009年1月问世时，除了少数几个讨论电子货币的团体外，它并没有引起其他人的注意。比特币的起源一直不确定:据说它是由一个名为“中本聪”的人或组织在2008年创造的，但其创始人的身份仍是一个谜。创建比特币的目的看起来也像是一个不切实际的幻想:作为一种设想中的“电子货币”，比特币可以创新性地使用强大的加密算法来确保交易的安全性。用户的身份将受到假身份的保护，相关交易记录将完全分散。同时，该系统不需要任何人来管理这些交易——没有*，没有银行，甚至没有中本聪。

然而，电子货币已经在世界各地流行起来，并且正在蓬勃发展。今天，世界上大约有1460万比特币流通单位。这些被称为比特币的电子货币以小写字母“B”为符号，其总市值约为34亿美元。比特币使用量的增加部分是由于一些罪犯利用匿名进行毒品走私或更严重的犯罪活动。然而，该系统也吸引了摩根大通私人银行等金融机构的兴趣，它们将电子货币视为一种交易方法，可以简化内部支付流程，降低国际金融交易成本。事实上，比特币已经催生了700多种其他电子货币。今年9月，随着《分类账》(Ledger)杂志的发行，比特币进入了学术界。该杂志只报道学术界的加密货币。

问题突然出现了。

让学术界和商界对该系统感兴趣的是比特币的核心，它是一个连锁链，可以用作每笔比特币交易的官方在线分类账。尽管使用比特币软件可以在整个计算机网络中复制这一链，并且这些计算机的用户彼此不认识或不信任，但这种数据结构允许及时更新交易记录，从而将被黑客攻击或破坏的风险降至最低。

许多人将这种链式结构视为大量其他应用程序的模板，包括自动执行的雇佣合同以及在线投票和众筹的安全系统。这正是以太网的目标(一个基于上述链式结构的系统，由瑞典非营利组织以太网基金会于今年7月推出)。同样，这也是电子货币和协议倡议(IC3)学术联盟的研究议程，该联盟由美国纽约州伊萨卡的康奈尔大学领导，也是在今年7月成立的。

伦敦大学学院的密码学家尼古拉斯·库尔图瓦认为，如果比特币不像现在这样总是“扔石头砸自己的脚”，那么它的账户链可能是“21世纪最重要的发明”。在比特币链的执行过程中，有几个明显的缺点，比如安全性问题远未完善。到目前为止，已经发生了40多起比特币盗窃和盗窃案件，其中几起涉及100多万美元。

电子货币公司和研究人员正在利用博弈论和先进的电子货币理论来解决这些问题。"与许多其他系统不同，如果电子货币犯了非常小的数学错误，它会带来灾难性的后果。"IC3公司的联合执行官arijuelis说，“我认为当弱点出现时，我们需要寻求学术界的帮助，因为那里有很多专家。”

价值飙升

事实上，学术界对电子货币及其先驱的兴趣可以追溯到至少20年前，当时密码学家大卫·乔姆做了大量开创性的工作。当时，在荷兰阿姆斯特丹的国家数学和计算机科学研究所工作时，乔姆想保护买家的隐私和交易安全。因此，在1990年，他创造了最早的数字现金，它允许用户通过他设计的加密协议进行匿名交易。

然而，数字现金在1998年破产，部分原因是它有一个像传统银行一样的*集权组织，但当时它未能融入金融业和监管。但10年后，它的理论在中本聪设计的比特币中再次出现。这种设计结构包括众包和点对点网络——两者都有助于避免集中控制。该系统对任何人开放:它所需要的只是互联网和使用比特币软件来开放资源。用户计算机将形成一个网络，其中每台计算机都是一个文件夹，包含总帐户的更新版本。

中本聪在开源领域面临的核心挑战是确保没有人能够找到重写总账户的方法，总账户的成本相当于比特币的两倍，否则比特币将被盗。他的解决方案是将增加到总账户中的新交易变成一场竞争:这也被称为挖掘。

挖掘始于比特币交易的引入，然后不断将它们广播到每一台连接到网络的计算机上。这些信息将由“挖掘者”(即选择参与交易的团体或个人)接收。挖掘者将开始争夺交易的通行权，并产生新的交易模块。获胜者是第一个传播交易“证据”的用户。成功的交易模块将在比特币网络中传输，并被添加到总账户链中，目前账户链约有40万个模块。

从理论上讲，这种竞争将保证模块链的安全，因为对于任何挖掘者来说，为每个解码能力解锁代码都是非常困难的。这意味着没有人能够获得总账户链中的加密信息，因此不能重写总账户。

挖掘还可以稳步增加比特币的供应量:每一个赢得每个交易模块的挖掘者都会获得一份奖励，目前的奖励是25个新比特币，大约相当于6000美元。中本聪的设计还可以控制比特币供应量的增长，也就是说，通过自动调整话题的难度，每十分钟左右就会增加一个新模块。此外，创造一个新模块的回报将大约每四年减半，目标是保持比特币总供应量在2100万美元左右。

前景

事实上，整个比特币网络系统无法确定比特币相对于标准货币、实物和服务的价值。它的价值取决于市场力量，即人们交易比特币时的在线汇率。其中一个现象是，当前的市场价格明显上涨，尤其是在2013年，当时比特币的要价从1月份的每枚13美元飙升至12月底的每枚1200美元。这也允许真实产品以电子货币支付。例如，2010年5月22日，两家冰棍约翰披萨店制作的披萨在被购买时价值10万比特币，但现在价值接近1200万美元。

越来越多的比特币挖掘也促使个人挖掘者开始整合他们的电脑资源。去年，GHash。最大的矿业联盟IO控制着比特币总开采量的50%以上，这将带来一系列问题，因为如果任何人控制了一半以上的开采量，他们就可以在增加模块时击败其他人。这将使他们能够有效控制自己的交易账户，并一次又一次地使用同一个比特币。这不仅在理论上是可行的，事实上，成功控制了51%的采矿能力使其能够击败较小的电子货币，如遭到严重破坏并停止流通的Terracoin和Coiledcoin。为了减少来自矿业联盟的威胁，一些现有的电子货币，如Litecoin，已经开始更多地依赖于计算机内存的编码而不是处理能力。这一变化将使矿业联盟建立一个专门的计算机网络变得非常昂贵。

与此同时，其他问题包括比特币开采需要浪费大量电力。为了减少浪费，研究人员提出了一种新货币——永久币，希望通过它来节约电力。然而，不管比特币的未来如何，普林斯顿大学计算机专家阿尔温德·纳拉亚南强调，货币体系的研究人员和学者是独一无二的。“这是一个非常活跃的知识系统，我相信在未来20年，我们将在计算机课堂上教授这项技术。我对此非常有把握。”(红枫)

《中国科学新闻》(第三版国际，2015年10月13日)

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