比特币的真实性

据说加密货币是平等的、去中心化的、几乎匿名的。然而，科学家发现事实并非如此。

莱斯大学和休斯顿贝勒医学院的数据科学家艾丽莎·布莱克本(Alyssa Blackburn)花了几年时间，与冰雹玛丽(Hail Mary)和她信任的实验室助理一起进行数字调查。她一直在收集和分析比特币区块链的泄露信息，这是一个不可更改的公共账本，记录了自2009年1月比特币推出以来的所有交易。

比特币代表了技术的乌托邦梦想。其笔名的发明者中本聪提出，世界运行的基础不是中央集权的金融机构，而是通过计算机网络分布的平等的、数学化的电子货币系统。此外，这一系统将是“不可信的”，即它不依赖于银行或政府等可信方来仲裁交易。相反，正如中本聪在2008年白皮书中所写的那样，该系统将基于“密码验证，而非信任”。

事实证明，实际情况很复杂。价格波动足以导致比特币价格下跌，并且该系统对环境具有破坏性，因为计算网络使用了过多的电力。

布莱克本表示，她的项目忽略了比特币的优缺点。她的目标是突破匿名的限制，追踪交易过程，研究世界上最大的加密货币经济体是如何诞生的。

中本聪曾经说过，比特币是匿名的:在比特币交易中(购买、出售、发送、接收等。)，用户使用假名或地址隐藏真实身份。他们显然对匿名很有信心。2011年，维基解密宣布接受比特币捐赠。然而，随着时间的推移，研究发现数据泄漏。身份保护毕竟不是无懈可击的。

布莱克本和她的合作者在他们尚未发表在同行评审期刊上的新文章中写道:“信息泄露侵蚀了曾经坚不可摧的区块，创造了社会和经济数据的新局面。”

布莱克本总结了多次泄露，将看似代表众多矿工的比特币地址合并为几个。她拼凑了一份代理人名录，得出的结论是，在前两年，64名关键参与者挖掘了当时存在的大部分比特币。

芝加哥大学经济学家埃里克·布迪什(Eric Budish)表示，“他们发现比特币的早期开采和使用非常集中，这是一个科学发现。”在这方面做过研究的布迪什博士和笔者一起看了两个小时的视频预告。他说，当他开始理解他们所做的事情时，他想，“哇，这是很酷的侦探工作。”参考这些早期的关键数字，布迪什建议将论文命名为“比特币64”。

计算机科学家杰伦·拉尼尔是本文的早期读者之一。他称这项调查的目标和社会影响“重要而有意义”。居住在加州伯克利的拉尼尔先生说:“我是一个对数学感兴趣的书呆子。”"用来提取信息的技术很有趣。"

他指出，区块链泄漏的演示会让一些人感到惊讶，而另一些人则不会。拉尼尔说，“这个东西不是完全保密的。”他补充道:“我不认为这是故事的结尾。我认为，通过从这些类型的系统中提取信息，将会有进一步的创新。”

布莱克本的策略之一是坚持。更准确地说，布莱克本在一个人们特别感兴趣的时期开发了黑客技术:从加密货币的诞生到2011年2月比特币与美元平价，这一时期恰逢基于比特币的黑市“丝绸之路”的建立。她利用了人为错误、比特币软件固有的操作特性以及连接匿名地址的现有技术。此外，她还开发了新技术。布莱克本对矿工尤其感兴趣，他们会参加一个精心设计的计算竞赛来验证交易。它类似于一个猜谜游戏。当矿工获胜时，他们获得比特币收入。

64这个数字是多是少，取决于他们离加密货币浪潮的距离。学者质疑比特币是否是真正去中心化的货币。从利伯曼·艾登博士的观点来看，被调查的人“比他们看起来更专心”。虽然分析显示，在两年的时间内，大玩家的数量是64个，但根据研究人员的模型，这个群体的有效规模在任何给定时刻都只有5到6人。很多情况下，只有一两个人持有大部分的采矿权。

正如布莱克本女士所描述的，很少有人“戴着皇冠”充当网络的仲裁者。她说，“这不是去中心化、不可信的加密货币的精神。”

数据科学家Alyssa Blackburn(左)和遗传学家兼计算机科学家Erez Lieberman Aiden测试了比特币的身份保护和去中心化声明。

对于布莱克本女士和利伯曼·艾登博士来说，比特币的数据是一种诱惑。利伯曼·艾登博士的实验室研究生物物理学和广泛的应用数学。其中一个重点就是三维基因组图谱。但作为一名学者，他也对利用新数据探索复杂现象感兴趣。2011年，他与谷歌图书及其合作者一起，利用1800年至2000年的500多万本数字图书，发表了一份定量文化分析。他称之为“文化经济学”。例如，该团队推出了谷歌Ngram Viewer，允许用户输入一个单词或短语，并观察其数百年的使用情况。

本着同样的精神，他想知道比特币的数据湖中可能埋藏着什么宝藏。他说，“我们实际上有每笔交易的记录。”“这些是很棒的经济和社会学数据集。显然，如果你能得到它，这里面有很多信息。”

做到这一点并不容易。布莱克本女士被禁止进入该大学的超级计算集群，因为她的文件夹被标记为“比特币”，她涉嫌挖掘加密货币。她说，她试图让一名管理员相信她正在进行研究，但“他们完全不为所动”。

理论上，布莱克本的一个关键策略应该是在随机的、无意义的数字地图中寻找规律。有一次，她在追踪“extranonce”，这是采矿问题的一部分。这是一个包含0和1的短字段，隐藏在一个较长的字符串中，该字符串对每个交易块或捆绑包进行编码。Extranonce泄露了关于计算机活动的信息。这使得布莱克本可以重建矿工的行为:当他们挖掘时，当他们停止时，当他们再次开始时。她推测，extranonce的泄露行为是被容忍的，因为它允许比特币的创造者监控矿工。在中本聪于2010年12月从公共比特币社区消失前不久，源代码被修改以堵塞这一漏洞。

一旦布莱克本女士开始使用各种允许她削弱身份掩盖保护措施的方法，她就开始合并地址，连接图上的节点，整合有效采矿代理的数量。然后，她利用从比特币论坛和博客上收集的信息来交叉检查和验证结果。起初，有成千上万的代理人开采大多数比特币；之后，这个数字在200左右徘徊了一段时间。最后，万福玛利亚把范围缩小到了64人。

这项研究的目的不是点名。逮捕比特币罪犯是联邦调查局和国税局的工作。但研究人员指出了几个公开的比特币罪犯的身份。19号特工是迈克尔·曼西尔·布朗，也被称为“邪恶博士”。他在2012年被判欺诈和勒索罪，该计划涉及当时的总统候选人米特罗姆尼。67号特工与丝绸之路的创始人罗斯·乌布里希特(又名“无畏的海盗”)有关。当然，第一个特工是中本聪，研究人员并没有试图确定他的真实身份。

耶鲁大学生物信息学教授Mark Gerstein在这项研究中发现了对数据隐私的影响。他最近在一个私人区块链上存储了一个基因组，这使得记录安全且防篡改。但他指出，在比特币区块链这样的公共环境中，即使数据保持不变，数据集的规模和微妙的模式也使其容易遭到破坏。(布莱克本没有篡改比特币区块链的记录。)

“这就是大数据的魔力，”格斯坦博士说。"如果你有足够大的数据集，它会以意想不到的方式泄露信息."他说，当不同来源的数据相互关联时，情况尤其如此。“当你把一个数据集和另一个数据集结合起来形成一个更大的数据集时，不会有明显的联系。”

分散戏剧

Blackburn女士和Lieberman Aiden博士利用数据漏洞构建的比特币区块链地图。他们在最近的论文中指出:“每个代理对应一个地图区块，其面积与代理开采的比特币数量成正比。”

在完成代理商名单后，布莱克本分析了他们的采矿收入。她发现，在比特币问世的几个月内，出现了典型的收入分配不平等，少数矿工拥有大部分财富和权力。

该实验室在发明“二氧化碳硬币”时无意中复制了这一动态，这种硬币可以用来从学生经营的商店购买零食。随着时间的推移，一些二氧化碳矿工变得比其他人更成功，商店提高了小吃的价格，以迎合富人的口味。

Lieberman Aiden博士回忆说:“拥有大量加密货币资源的人对商店提供的东西有很强的控制力，而其他人对此并不满意。”当商店开始对使用咖啡机的二氧化碳收费时，经济崩溃了，也就是说，出现了阻力。

在正式的研究中，Blackburn女士还观察到，资源的集中威胁着网络的安全，因为矿工的计算资源与他们的采矿收入成正比。在某些情况下，个别矿工使用超过50%的计算能力，因此他们可以像暴君一样使用所谓的“51%攻击”来接管。例如，他们可以欺骗系统，在不同的交易中重复使用同一个比特币。

伦敦大学学院的密码学家莎拉·梅克尔约翰(Sarah Meiklejohn)表示，假设调查结果没有错误，它将为一种“在该领域已经流传了一段时间的直觉”提供实证证实。(Meiklejohn博士开发了一些在调查中使用的地址链接技术，最近各种钱包还设计了一种跟踪交易过程的技术，称为剥离链。)

她说，“我们都知道采矿相当集中，没有那么多矿工。当然，即使在今天，尤其是在开始的时候。”至于应该对此做些什么，她说，“我们真的需要认真研究这个问题。”"我们怎样才能使采矿业更加分散化？"她认为，这项调查的结果可能会鼓励该领域更认真地对待这个问题。

但更有趣的是，布莱克本发现，尽管一些矿工有能力实施51%的攻击，但他们一再选择不这样做。相反，他们的行为是利他的，即使基于去中心化的防欺诈机制被破坏，也能保持加密货币的完整性。

在分析这一发现时，布莱克本的团队求助于实验经济学的工具。他们在网上召集了一些人类受试者，参与模拟创始人面临的“社会困境”的博弈论场景。也就是说，当人们发现自己是一件贵重物品的受托人时，他们会如何表现。

利伯曼·艾登博士观察到:“在这种情况下，人们似乎不喜欢杀鸡取卵——他们不喜欢破坏群体的利益。”他说，不管你相信“比特币64人”的动机是什么，这个网络容易受到个体决策者影响的事实已经改变了人们对其安全性的认识。

他说:“当然，权力下放可以保护区块链。但即使当矿池变得集中，占主导地位的矿工拒绝攻击它。这与人们对这些加密货币安全性的理想化模型大相径庭。”

正如作者在论文中总结的那样:“尽管比特币被设计为依赖于一个去中心化和不受信任的匿名代理网络，但它的早期成功取决于一小群利他主义创始人之间的合作。”

微软研究院经济学家Glen Weyl参与了这项研究。他认为，这一发现表明，去中心化只起到了修辞作用，而不是实质性的作用。Weyl博士说，“这种修辞功能非常强大。它连接着这个群体，就像其他神话连接着其他群体，比如地区。”他和拉尼尔先生为CoinDesk撰写了这项研究。但是，他说，这个神话和承诺与正在出现的现实之间存在矛盾。“它只是在重复它渴望抹去的历史模式，这是令人着迷的、可预见的讽刺。”

拉尼尔称之为“去中心化的戏剧”。加密制造了一种假象:“‘现在我们在乌托邦。一切都是分散的。人人平等。有一个无忧无虑的民主理念。"

但是，他说，这些系统最终隐藏了一个旧的精英，他可能只是在新的舞台上。这项技术是双向的。拉尼尔说，“任何你认为可以通过新算法或大数据实现的东西，都可能被用来对付你。”“科学家可以使用相同的算法来审问和调查这些由新精英建造的城堡。”

布莱克本说这个故事的寓意很简单:“你必须小心。”加密货币有时间限制。“过了这个时间限制，就不再有用了。”当你加密私有数据并将其公开时，你不能假设它将永远是私有的。"

编译:老雅皮士

信息来自《纽约时报》，由西沃恩·罗伯茨稍加修改。