中本聰比特幣論文原文

1、比特幣：一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)Bitcoin:APeertoPeerElectronicCashSystem原文作者：中本聰（SatoshiNakamoto）執(zhí)行翻譯：巴比特|關(guān)注虛擬經(jīng)濟(jì)獨(dú)家贊助：論文作者郵箱：Satoshin@www.bitcoin.g[摘要]：本文提出了一種完全通過點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，它使得在線支付能夠直接由一方發(fā)起并支付給另外一方，中間不需要通過任何的金融機(jī)構(gòu)。雖然數(shù)字簽名（Digitalsignat

2、ures）部分解決了這個(gè)問題，但是如果仍然需要第三方的支持才能防止雙重支付（doublespending）的話，那么這種系統(tǒng)也就失去了存在的價(jià)值。我們(we)在此提出一種解決方案，使現(xiàn)金系統(tǒng)在點(diǎn)對點(diǎn)的環(huán)境下運(yùn)行，并防止雙重支付問題。該網(wǎng)絡(luò)通過隨機(jī)散列（hashing）對全部交易加上時(shí)間戳（timestamps），將它們合并入一個(gè)不斷延伸的基于隨機(jī)散列的工作量證明（proofofwk）的鏈條作為交易記錄，除非重新完成全部的工作量證明，形成

3、的交易記錄將不可更改。最長的鏈條不僅將作為被觀察到的事件序列（sequence）的證明，而且被看做是來自CPU計(jì)算能力最大的池（pool）。只要大多數(shù)的CPU計(jì)算能力都沒有打算合作起來對全網(wǎng)進(jìn)行攻擊，那么誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)將會(huì)生成最長的、超過攻擊者的鏈條。這個(gè)系統(tǒng)本身需要的基礎(chǔ)設(shè)施非常少。信息盡最大努力在全網(wǎng)傳播即可，節(jié)點(diǎn)(nodes)可以隨時(shí)離開和重新加入網(wǎng)絡(luò)，并將最長的工作量證明鏈條作為在該節(jié)點(diǎn)離線期間發(fā)生的交易的證明。1.簡介互聯(lián)網(wǎng)上的貿(mào)

4、易，幾乎都需要借助金融機(jī)構(gòu)作為可資信賴的第三方來處理電子支付信息。雖然在絕大多數(shù)情況下這類系統(tǒng)都運(yùn)作良好，但是這類系統(tǒng)仍然內(nèi)生性地受制于“基于信用的模式”(trustbasedmodel)的弱點(diǎn)。人們無法實(shí)現(xiàn)完全不可逆的交易，因?yàn)榻鹑跈C(jī)構(gòu)總是不可避免地會(huì)出面協(xié)調(diào)爭端。而金融中介的存在，也會(huì)增加交易的成本，并且限制了實(shí)際可行的最小交易規(guī)模，也限制了日常的小額支付交易。并且潛在的損失還在于，很多商品和服務(wù)本身是無法退貨的，如果缺乏不可逆的支

5、付手段，互聯(lián)網(wǎng)的貿(mào)易就大大受限。因?yàn)橛袧撛诘耐丝畹目赡埽托枰灰纂p方擁有信任。此外，因?yàn)樯碳乙脖仨殞ψ约旱目蛻粜⌒奶岱?，所以?huì)向客戶索取完全不必要的個(gè)人信息。而實(shí)際的商業(yè)行為中，一定比例的欺詐性客戶也被認(rèn)為是不可避免的，相關(guān)損失視作銷售費(fèi)用處理。而在使用物理現(xiàn)金的情況下，因?yàn)榇藭r(shí)沒有第三方信用中介的存在，這些銷售費(fèi)用和支付問題上的不確定性卻是可以避免的。所以，我們非常需要這樣一種電子支付系統(tǒng)，它基于密碼學(xué)原理而不基于信用，使得任何達(dá)成

6、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。杜絕回滾(reverse)支付交易的可能，這就可以保護(hù)特定的賣家免于欺詐；而對于想要保護(hù)買家的人來說，在此環(huán)境下設(shè)立通常的第三方擔(dān)保機(jī)制也可謂輕松加愉快。在這篇論文中，我們(we)將提出一種通過點(diǎn)對點(diǎn)分布式的時(shí)間戳服務(wù)器來生成依照時(shí)間前后排列并加以記錄的電子交易證明，從而解決雙重支付問題。只要誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)所控制的計(jì)算能力的總和，大于有合作關(guān)系的(cooperating)攻擊者的計(jì)算

7、能力的總和，該系統(tǒng)就是安全的。2.交易(Transactions)我們定義，一枚電子貨幣（anelectroniccoin）是這樣的一串?dāng)?shù)字簽名：每一位所該過程的問題在于，收款人將難以檢驗(yàn)，之前的某位所有者，是否對這枚電子貨幣進(jìn)行了雙重支付。通常的解決方案，就是引入信得過的第三方權(quán)威，或者類似于造幣廠(mint)的機(jī)構(gòu)，來對每一筆交易進(jìn)行檢驗(yàn)，以防止雙重支付。在每一筆交易結(jié)束后，這枚電子貨幣就要被造幣廠回收，而造幣廠將發(fā)行一枚新的電子貨

8、幣；而只有造幣廠直接發(fā)行的電子貨幣，才算作有效，這樣就能夠防止雙重支付?？墒窃摻鉀Q方案的問題在于，整個(gè)貨幣系統(tǒng)的命運(yùn)完全依賴于運(yùn)作造幣廠的公司，因?yàn)槊恳还P交易都要經(jīng)過該造幣廠的確認(rèn)，而該造幣廠就好比是一家銀行。我們需要收款人有某種方法，能夠確保之前的所有者沒有對更早發(fā)生的交易實(shí)施簽名。從邏輯上看，為了達(dá)到目的，實(shí)際上我們需要關(guān)注的只是于本交易之前發(fā)生的交易，而不需要關(guān)注這筆交易發(fā)生之后是否會(huì)有雙重支付的嘗試。為了確保某一次交易是不存在的

9、，那么唯一的方法就是獲悉之前發(fā)生過的所有交易。在造幣廠模型里面，造幣廠獲悉所有的交易，并且決定了交易完成的先后順序。如果想要在電子系統(tǒng)中排除第三方中介機(jī)構(gòu)，那么交易信息就應(yīng)當(dāng)被公開宣布（publiclyannounced）1，我們需要整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的所有參與者，都有唯一公認(rèn)的歷史交易序列。收款人需要確保在交易期間絕大多數(shù)的節(jié)點(diǎn)都認(rèn)同該交易是首次出現(xiàn)。1WDai（戴偉）aschemefagroupofuntraceabledigitalpse

10、udonymstopayeachotherwithmoneytoenfcecontractsamongstthemselveswithoutoutsidehelp（一種能夠借助電子假名在群體內(nèi)部相互支付并迫使個(gè)體遵守規(guī)則且不需要外界協(xié)助的電子現(xiàn)金機(jī)制）“Bmoney”bmoney.txt19982H.MassiasX.S.AvilaJ.J.Quisquater“Designofasecuretimestampingservicewith

11、minimaltrustrequirements“（在最小化信任的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種時(shí)間戳服務(wù)器）In20thSymposiumonInfmationTheyintheBeneluxMay1999.3S.HaberW.S.Stta“Howtotimestampadigitaldocument“（怎樣為電子文件添加時(shí)間戳）InJournalofCryptologyvol3No.2pages991111991.4D.BayerS.HaberW.

12、S.Stta“Improvingtheefficiencyreliabilityofdigitaltimestamping“（提升電子時(shí)間戳的效率和可靠性）InSequencesII:MethodsinCommunicationSecurityComputerSciencepages3293341993.5S.HaberW.S.Stta“Securenamesfbitstrings“（比特字串的安全命名）InProceedingsoft

13、he4thACMConferenceonComputerCommunicationsSecuritypages2835April1997.onComputerCommunicationsSecuritypages2835April1997.3.時(shí)間戳服務(wù)器(Timestampserver)本解決方案首先提出一個(gè)“時(shí)間戳服務(wù)器”。時(shí)間戳服務(wù)器通過對以區(qū)塊(block)形式存在的一組數(shù)據(jù)實(shí)施隨機(jī)散列而加上時(shí)間戳，并將該隨機(jī)散列進(jìn)行廣播，就像