中国去中心化数字货币

现金(钞票)是一个非常巧妙的发明，容易识别，但很难伪造。当你用现金去咖啡店买一杯咖啡的时候，没有第三方机构会跳出来验证你的钱的真实性，或者帮助咖啡店接受交易。也就是说，“现金支付”是完全去中心化的(点对点)。也就是说，只要你愿意为这杯咖啡买单，店家同意卖给你，在这个过程中就不需要任何第三方机构充当中介。在买咖啡的过程中，唯一需要核对的个人信息是“你的人需要在店里”。因此，如果我们想将数字货币用于日常购买场合，那么最基本的需要是比较现金和数字货币的用途:

本文将解释数字货币现在是如何做这两件事的。

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数字签名的发明

早在E-gold发明之前，人们就已经开发出了难以伪造的数字签名等数字认证方法，并且这种认证方法已经得到了广泛的认可。

数字签名是一种使用数学算法来验证消息的方法。它广泛用于任何内容的数字消息中。数字签名通常是逐层加密的，这要经过三个步骤:

以上三点乍一看有点难以理解。就拿我们常用的印章(seal)来比喻吧:

传统的中国印章通常由天然材料制成，如石头、木头、象牙等。，所以每个印章的表面材料都是独一无二的，难以复制。与手写签名相比，官方单位或政府机构更喜欢使用这种印章作为认证方法，以防止伪造。它的优点还包括，在需要签署多页文件时，还可以加盖骑马印，防止某些页面被更改，或者可以立即发现缺页。直到现在，许多亚洲地区仍然保持着使用印章的习惯。

那么，数字文件应该如何认证呢？请参考下图。

从图中我们可以看到，你拥有的私钥，也就是印章，代表了账户的所有权，你可以用它生成一组代表你的数字签名，比如印章在文档上的标记，根据名字，生成一组可以被任何单位查阅的公钥，就像每个人都可以读取印章上盖的字一样。也就是说，任何一个识别印章的单位，都可以快速识别印章的真伪，然后同意或拒绝接受阅读消息的请求。

同样，我们可以把“数字货币”看成是经过签名加密的消息，所以很难被仿冒，也就是说，它满足了前面提到的条件(1)很难被仿冒。但是，向两个以上的人发送相同的货币是可能的，这种情况称为“双重支付”，即同一美元可以花两次以上。这个问题甚至比前面提到的更严重，而且由于数字货币无限传播的可能性，很多早期数字货币的发展受到了限制。

数字货币如何避免无限发行？

比特币的创始人中本聪是如何解决这个问题的？

先举个简单的例子:这里有三个人——爱丽丝、鲍勃和卡罗尔。三个人都想用数字货币交易，三个人钱包里都只有一个数字货币。所有三个参与者都同意以下交易规则:

根据上述规则，这三个人的交易会如下:

以太坊可以扩展吗？

你可能读过比特币的可扩展性，但是以太坊能扩展吗？区块链网络发展面临的主要问题是未来的不确定性。在目前的使用水平下，一切似乎都正常。但是，如果每个人都登录。

表格1(初始账户余额)

Account Balance --------- --------- Alice 1 Bob 1 Carol 1

首先，Bob向Alice发送一种货币，Carl向Bob发送一种货币。每个人都在表格上登记了他们的账户余额，在当天结束之前，主要交易者已经确认这些余额中没有错误，并制作了新的余额表，如下所示:

表2(账户余额)

Account Balance --------- --------- Alice 2 Bob 1 Carol 0

一切都很顺利，你可以想象同样的过程接下来会如何进行。每个人每天根据交易量更新自己的表，一天结束前会一起产生新的账户余额表。此后，爱丽丝、鲍勃和卡尔通过简单多数决定达成共识。这种方法实现了基本的去中心化和点对点交易。

但是，人性的阴暗面可能会出现问题:有一天，鲍勃和卡尔为了赚钱，私下勾结，伪造对方的交易，模仿对方的账户余额。在这种多数人制度下，爱丽丝的账户将被迫接受这些交易，这种简单的去中心化制度将失去其准确性，因为在这种制度的运行下，“账户余额是否正确”是由多数人决定的。

为了防止这种大多数人私下授受的可能性，我们采用了一种有效的方法——即随机选取一个参与者的表格，将表格设置为“正确”作为判断基准，这样人们就不知道自己的表格什么时候会被选中，也很难造假。但是，这种方法在以人为单位的情况下仍然可以实施。但是，如果参与者是计算机，我们还是会遇到一个问题——拥有多台计算机的人被选为“正确”形式的几率更大。为了防止这种情况发生，我们发明了“工作证明，POW)”机制。

区块链顺利运作的关键:工作量证明

功的证明，POW)是一个让任何计算节点(计算机)都要花费大量时间和计算资源的计算问题。这是极其复杂和难以计算的。但是，一旦计算出这个值，其他人就可以很容易地用这组值来验证答案。这个功的证明，POW)就像解数独一样。虽然解决问题需要花费大量的时间和精力，但是任何知道问题的人都可以立即验证正确答案。

*数独(Sudoku):如上图，是一款逻辑和数学填字游戏。玩家必须在每个方框中填入数字，以及每行、每列和每宫(即3 # 215；3)拥有从1到9的所有数字。游戏设计者会提供一些数字，这样谜题就只有一个答案。

我们将工作证明(Proof of Work，POW)应用于每日帐户余额表单的确认，这使得连接的计算机的计算成本更高，并使它们不断计算难题。至于这些每天需要确认的余额表，新计算题和旧计算题都放在上面。你很快就会明白，为什么连老计算题都要放到表格上。)

有了工作证明(Proof of Work，POW)机制，我们可以重新建立新的交易规则:

事实上，当我们将所有表格“链接”在一起时，任何微小的变化都必须再次解决这个难题——不仅要破解单个表格，而且所有表格都需要能够应用相同的答案集。你为什么要这么做？当这些形式中的任何一种解决了工作证明的问题时，就需要将工作证明应用于其他形式。也就是说，当我们在表单链接的末尾添加一个新的表单时，所有的表单都必须重新被赋予工作证书。

从上面的表格例子，读者应该已经猜到，这些“表格”代表的是区块链中的街区，当所有的表格都相互“链接”在一起时，我们称之为“区块链”(虽然区块链很好说，但我私下喜欢称之为“工作证明链”，因为它是按工作证明计算的。

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