科普園地03 | 比特幣：一個無堅不摧的時間戳系統_比特幣:libre幣挖礦

2008年，神秘人“中本聰”發表了一篇論文《比特幣：一個點對點的電子現金系統》，這篇論文標志了比特幣的誕生。這篇論文詳細描述了比特幣系統的操作方案，被視為比特幣白皮書。在介紹比特幣白皮書之前，我們先簡單了解一下中本聰。一、神秘人“中本聰”到底是誰？中本聰的真實身份目前并沒有公開，這件事情屬于區塊鏈領域的未解之謎。雖然現在很多人跳出來說自己是中本聰，也有很多人被懷疑是中本聰，但是大多經不起推敲。所以，網上搜到的那位日裔美國中年人的照片，只不過是猜測而已。中本聰為什么要隱瞞自己的身份的，目前眾說紛紜:有人說，中本聰并不是一個人，而是一個團隊，現在團隊已經解散了，所以根本找不到他了；還有人說，中本聰擔心自己現身后，會成為比特幣社區的領袖，這樣有悖于“去中心化”的設想；甚至還有人說，中本聰有很多很多比特幣，樹大招風，他擔心現身以后會被盯上......糾結中本聰到底是誰，到今天已經沒有什么意義了。我們更應該去關注的是，他給我們留下的比特幣到底是怎么回事，它如何影響我們的生活、又給我們帶來哪些思考方式。為什么這么說呢？這是因為比特幣是一個腦洞很大的系統，它的設計思路完全顛覆了我們目前的思維模式，下面我們就來介紹一下比特幣系統的邏輯框架。二、比特幣系統的邏輯框架做一套去中心化的貨幣體系比特幣白皮書，也就是中本聰寫的那篇論文《比特幣：一個點對點的電子現金系統》，里面涉及到許多代碼、運算，非專業人士很難完全理解。其實，比特幣白皮書盡管看似復雜，想要解決的問題只有一個，那就是：“去中心化問題”，可以說，去中心化是比特幣的終極理想。去中心化貨幣體系存在的問題：雙花問題比特幣想要做成一套“去中心化”的貨幣體系，就注定要面對許多現在中心化體系中不是問題的問題。在中本聰看來，最大的問題就是“雙重支付”問題，就是我們說的“雙花問題”。雙花問題，簡單講就是一筆錢能被花兩次三次很多次。我們說，這個雙花問題在我們現在的中心化世界里面根本不是問題。這是因為，我們現在的中心化世界里有銀行，錢的交易結算都是通過銀行，銀行肯定不可能讓你同一筆錢花很多次。但是在去中心化世界里面呢，沒有銀行這樣一個中心機構，人人都可以參與交易結算，是存在很大的風險的。在中本聰看來，最大的風險就是“雙花問題”。為什么雙花問題會成為比特幣系統里面一個這么重要的問題呢？原因就在于，比特幣是虛擬貨幣，是通過代碼形式呈現出來的，它可以被復制，也可以被修改。一旦有人惡意修改代碼，那么他就可以循環使用同一筆比特幣，這樣一來，比特幣就失去了貨幣的價值了。我們想一下，你有2000塊錢，你去商場買一件2000塊錢的衣服，這2000塊錢還能循環使用，你再轉過頭去珠寶店買一條2000塊錢的項鏈，這2000塊錢你可以反反復復拿去買東西，這樣一來，錢就沒什么價值了。所以，中本聰在設定比特幣系統的時候，他所有的技術手段基本上都是圍繞著解決雙花問題的，來保護比特幣作為一種貨幣的價值。中本聰設計的這套“去中心化”的比特幣系統，其實是對抗“中心化”的一種社會實驗。他之所以如此執著地追求“去中心化”，并不是自尋煩惱，而是他希望能夠通過去中心化的模式，解決一些社會問題，比如說：權力機構過量發行貨幣導致的通貨膨脹。那么中本聰設計了怎樣的手段來解決比特幣的“雙花問題”呢？他主要在比特幣系統中引入了UTXO和時間戳手段，來解決“雙花問題”。所以總結一下比特幣設計的邏輯：中心化的貨幣增發導致通貨膨脹——所以我們要實現去中心化——去中心化要面臨很多問題，最大的問題是雙花問題——所以我們要解決雙花問題——怎么解決雙花問題？中本聰引入了UTXO和“時間戳”概念，依靠這兩種手段來解決雙花問題。雙花問題的解決之道：UTXO和時間戳1.UTXOUTXO的中文意思叫作“未花費的交易輸出”。UTXO是數字貨幣中的賬戶模型，這個模型和我們現在銀行的賬戶模型是不一樣的，我們跟現在的轉賬模式對比一下，來舉例說明UTXO到底是怎么回事。拿轉賬來說，現在的情況是：我要給小明轉3000塊錢，我要從我的銀行卡里面給他轉賬。假如我的卡里面有1萬塊錢，轉給他3000塊錢以后，我的銀行卡就被扣除了3000塊錢，我自己還剩下7000塊錢。如果是基于比特幣的UTXO，情況是這樣的：我有1萬比特幣，我給小明轉3000比特幣，3000比特幣消耗掉了對不對，注意，這3000不是從我這1萬總數里面扣除的，而是我的比特幣總額會分成兩份，這就是所謂“生成兩個新的UTXO”，小明收下3000比特幣，我自己收下7000比特幣，我的這7000比特幣可以理解成給我的找零。轉賬成功以后，我給小明的3000比特幣目前已經使用過了，被消耗掉了，就不能再叫UTXO了，而找零給我的7000比特幣目前我還沒有使用，所以它還能稱作UTXO,也就是未花費的交易輸出。還有一種情況是，如果我總共有1萬比特幣，我全部轉給小明，那么就只需要生成一個新的UTXO給小明就可以了，不需要找零了。基于UTXO，每筆交易出現，都要確認比特幣之前的情況，檢驗比特幣是不是存在于我的UTXO中，如果不存在，那么系統就會拒絕你的交易行為。這樣一來，每筆交易的輸入和輸出都是有關系的，可以通過UTXO不斷向前追溯，一直追溯到比特幣誕生的時候，也就是挖礦的源頭。如果我想用同一筆UTXO發送給兩個人，那么系統只確認先接受到的那一筆，一旦確認UTXO已經被消耗了，那么你就不可以再把它轉給下一個人，這樣就避免了雙重支付的問題。2.時間戳為了防止雙花問題，比特幣系統引入了時間戳概念。時間戳意味著，系統會給每一個區塊的交易信息都自動加上時間戳，這就相當于給交易信息打上了時間烙印：這個時間你花了多少錢，都會被記錄上，你就不能再用它買別的東西了。具體怎么記錄的呢？其實還是通過計算，把時間戳和區塊上的其他交易信息，通過復雜的計算，得出一個加密數值，這個加密數值叫作“哈希值”，每一個新區塊都包含前一個區塊的哈希值，由此形成一條區塊鏈。所以我們說：比特幣系統，實際上是一個層層嵌套、永不停歇的、非常強大的時間戳系統，它利用的是時間戳保證每一個區塊按照時間順序鏈接成“鏈”。從這里我們這樣理解，時間戳，字面意思是給區塊打上時間印記，它的實際作用在于：為之后計算哈希值提供一個重要參數，是計算和核對過程中一個必不可少、非常重要的信息。本期主要介紹了兩個名詞：UTXO和時間戳，這兩種方式是解決雙花問題的重要手段，能夠保證比特幣可以在沒有第三方機構的情況下，不被多次使用。

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

歐科云鏈集團正式啟動區塊鏈科普行動“星途計劃”:歐科云鏈集團于4月26日，正式宣布啟動了區塊鏈科普行動——“星途計劃”，行動包括將在全國范圍展開系列沙龍，加大力度推進區塊鏈科普進機關、進國企、進校園等，聯合政府部門、行業協會等共同構建起更加完善和有效的區塊鏈科普教育生態，與此同時，直擊區塊鏈科普現存痛點，推出簡單易懂的“秒懂區塊鏈”公益短視頻課。

該計劃旨在全維度推動社會建立對產業更清晰的認知，與“鯤鵬計劃”一道助力數字經濟及區塊鏈產業本身健康發展夯實“人才”和“產業認知”兩大基礎。[2021/4/26 20:59:37]

現場 | 火幣中國推出數字經濟及區塊鏈產業科普新書:金色財經現場報道，12月6日，由海南省工業和信息化廳主辦，南南合作金融中心協辦，海南生態軟件園、火幣中國承辦的“海南自貿港數字經濟和區塊鏈國際合作論壇”在海口舉行，這是全球首次區塊鏈部長級論壇。

在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

聲音 | 浪潮集團云南分公司總經理：云南區塊鏈產業發展需從“科普”到“專精”不斷深化:據昆明日報消息，浪潮集團云南分公司總經理鄭昕表示，云南區塊鏈產業發展需從“科普”到“專精”不斷深化。下一步，浪潮將繼續加大云南農業產業高質量發展體系建設力度，重點以普洱茶等云南優勢產業為切入點，打造云南“綠色、有機農產品高地”的品牌形象，并在此基礎上，開展基于區塊鏈的供應鏈金融服務，解決中小企業貸款難、貸款貴問題。[2019/11/11]

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

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