2022：加密行業全景展望
它來自哪里，這一切意味著什么，以及為什么它仍然很重要。
目錄：
a. 數據庫中的生命
b. 如果你不喜歡它怎么辦？
c. 數字現金
二：這是什么意思？
a. 價值儲存
b. 分布式計算機
c. 緩慢的數據庫
d. Web3
e. 不可審查的分類賬本
f. 數字稀缺性
三：加密金融系統
a. 你的鑰匙、你的硬幣、你在垃圾場的硬盤
b. CeFi
c. 穩定幣
d. 去中心化金融
e. 重塑 2008
四：信任、金錢、社區
a. 信任
b. 金錢
c. 社區
d. 金融
不久前，我在想，“如果我把加密貨幣整件事都理解錯了怎么辦？”我是一個經常懷疑的人，老實說，我并不總是了解這個已經滲透和擴展了十多年的平行宇宙。如果你是信徒，這個新空間就是未來。如果你是一個懷疑論者，這個顛倒的世界只是一個現代龐氏騙局，結局會很糟糕——而最近的“加密貨幣冬天”就是它早該結束的證據。但是加密已經深入到金融、技術和我們的頭腦中。如果加密貨幣沒有消失，我們最好嘗試理解它。這就是為什么我們請最優秀的財經作家，彭博觀點的馬特·萊文為彭博商業周刊撰寫一整本刊物，在該雜志 93 年的歷史中，只有一位作者做過一次（“什么是代碼？”，Paul Ford）。接下來是他對這種令人發狂、常常荒謬且總是令人著迷的技術的意義以及它可能走向何方的精彩解釋。——彭博商業周刊編輯喬爾·韋伯
一
賬本、比特幣、區塊鏈
數據庫中的生命
現代生活包括數據庫中的大部分條目。
如果你有錢，你所擁有的是銀行數據庫中的一個條目，說明你有多少錢。如果你持有股票，那么你所擁有的通常是一份清單上的條目——由公司保存，或者更有可能是一些中央中介機構1——誰擁有股票。
注1：
這些中介機構包括Depository Trust & Clearing Corp.，它代表其他所有人擁有大多數美國公司的大部分股份。如果您擁有股票，您所擁有的是 DTCC 名單上的條目，使您有權獲得 DTCC 持有的一些股份，并且它在公司的名單上擁有它擁有多少股份的條目。
如果你擁有一所房子，情況會略有不同。您對那所房子的所有權可能會記錄在某個數據庫中；在美國，這通常意味著在某個縣文員辦公室地下室的文件柜中，有一份你買房子的記錄——你的頭銜。（這不是一個很好的數據庫。）在很多方面，這里最重要的是房子：你有前門的鑰匙；你的東西在那里；你的鄰居早上看到你離開家不會感到驚訝，看到其他人回來也會感到驚訝。但在許多其他方面，重要的是數據庫中的條目。銀行在給您抵押貸款之前會希望確保您擁有所有權；在向您支付房屋費用之前，買家會希望對該記錄執行適當的程序。僅僅擁有鑰匙是不夠用的。
很多其他的東西也有例子。現代生活的大部分發生在網上。“你的社交生活、你的職業和你的聲譽包含在 Meta以及谷歌和微軟的數據庫中”這一理論并不完全正確，但這也不是完全錯誤的。
其中一些與計算機有關。將錢放入計算機條目比一袋袋黃金甚至紙幣要方便得多。不過，其中一些擁有比這更深的意義。擁有房子意味著什么？一種可能性是自然狀態：擁有房子意味著 1）你在房子里，以及 2）如果其他人試圖搬進來，你比他們塊頭大，所以你可以把他們踢出去。但如果他們比你塊頭大，現在他們則擁有房子了。
另一種可能性是您可能認為的村莊。擁有房子意味著你住在那里，你的鄰居都知道你住在那里，如果其他人試圖搬進來，那么你和你的鄰居加起來比他們塊頭大。房屋所有權由高度信任的同行網絡在社會上進行調解。
郊區的照片。在這種社區里，每個人都知道你的名字。
第三種可能性是你可能認為的政府。擁有房子意味著政府認為你擁有房子，如果其他人試圖搬進來，那么政府就會把他們趕出去。2 房屋所有權是由政府在社會上進行調解的。該數據庫是政府跟蹤的一種方式。您不必信任任何特定的人；你必須相信法治。
注2：
你不需要住在那里，因為政府的知識就足夠了。您可以出租房子：其他人可以在您允許的情況下搬進來。如果你撤銷許可，你可以去政府，它會——根據房東-租戶法等——把這個人趕出去。
錢也有點像這種形式。一袋金子是一種相當簡單的形式，但它們很重。一個系統，你信任的銀行家為你保管你的麻袋，給你寫信用證，你可以在你的銀行家的堂兄經營的銀行分行利用這些信函——這很好，盡管它依賴于你們之間的信任和銀行家，以及銀行家和銀行家的表弟。一個非個人的銀行系統，其中出納員是陌生人并且您可能無論如何都使用自動取款機，需要對系統的信任，相信銀行受到政府監管或聲譽或市場力量的限制，因此會正常運作。
說現代人生活在數據庫中意味著，最重要的是，現代生活涉及很多信任。
我們信任數據庫的維護者。
有時這是因為我們了解他們并認為他們值得信賴。更多時候，這意味著我們對更廣泛的系統、法律和數據庫系統以及信任本身有一種抽象的信任感。我們假設我們可以信任我們使用的系統，因為這樣做比不信任它們更容易生活，而且這種假設大多是可行的。這是我們最信任的數據庫管理員的一項偉大而被低估的成就，并且他們大多是值得信賴的。
馬克·扎克伯格、桑達爾·皮查伊、克里斯蒂娜·拉加德、凱茜·伍德
伯尼·麥道夫
如果你不喜歡它怎么辦？
i. 不信任
但我們并不總是信任他們，他們也不總是值得信賴的。
有時他們不是。你不能信任有些銀行為你保管你的錢，有些地方你不能信任法治來監管它們。有些政府會從銀行沒收你的錢，或者偽造選舉結果，或者改變財產登記處并拿走你的房子。有些社交媒體公司會任意凍結您的帳戶，您不能信任。大多數時候，美國的大多數人都生活在一個高度信任的世界中，在這個世界中，很容易和合理地相信運行影響我們生活的數據庫的中間人會表現得很好。但并不是每個地方的每個人都這樣生活。
即使在美國，信任也很脆弱。2008 年的金融危機對許多人對銀行系統的信任造成了巨大而持久的損害。人們相信銀行會做一些好的、安全的、對社會有益的事情，結果證明他們做的是瘋狂的、有風險的事情，導致了經濟危機。在那之后，許多人越來越難以信任銀行持有他們的儲蓄。
此外，盡管如此，您可能對信任有哲學上的反對意見。即使您的銀行在跟蹤您的資金方面有絕對完美的記錄，這對您來說可能還不夠好。你的銀行對你來說是一個黑匣子。“我怎么知道你會把我的錢還給我？”你可以問銀行。銀行會說“這是我們經審計的財務報表”和“我們受美聯儲監管，受聯邦存款保險公司保險”之類的話。“我們從來沒有不退還任何人的錢。”你會說，“是的，是的，沒關系，但我怎么知道？”你并不知道。信任是建立在系統中的，這是一個先決條件。你可能需要證據。3
注3：
這可能是現代的欲望，或者至少是現代更強烈、更容易滿足的欲望。在一個沒有互聯網、沒有維基百科、沒有鏈接、沒有開源軟件等的世界里，你每天必須相信一百萬個事實；你打算怎么做，把它們都查一遍？
ii.可組合性
即使您通常信任現代數據庫的維護者，您也可能會有更多技術性的反對意見。這些數據庫并不總是很好。很多銀行系統都是用一種非常古老的計算機語言 Cobol 編寫的。在美國，人們仍然經常通過寫紙質支票并將其放入郵件中進行支付——電子貨幣數據庫之間的電子轉賬。美國股票交易需要兩個工作日才能結算：如果我在星期一從你那里購買股票，你在星期三交付股票（我付錢給你）。這不是因為你的經紀人必須把股票放在一個袋子里然后帶到我的經紀人辦公室，而我的經紀人把美元鈔票放在一個袋子里然后把它們帶到你的經紀人辦公室，而是因為實際過程比那個還要落后。它緩慢且手動，有時會搞砸；許多股票交易會“失敗”。
不要讓我開始講財產登記的事情。如果你買房子，你必須參加一個儀式——一個“閉幕式”——一群像“產權公司律師”這樣的工作的人喃喃咒語讓你擁有房子。這可能需要幾個小時。
如果你的數據庫應該如何工作的模型來自現代計算機，那么咒語的時間似乎很瘋狂。“應該有一個 API，”你可能會想：應該有一個應用程序編程接口，允許這些數據庫中的每一個與其他數據庫交互。如果您的銀行正在考慮為您提供抵押貸款，它應該能夠自動查詢財產數據庫并找出您擁有您的房子，而不是派律師到縣書記辦公室。它應該能夠自動查詢機動車登記處并獲得您的駕駛執照以進行身份識別，并自動查詢您的經紀賬戶并檢查您的資產。
如果我們使用現代軟件工程原理以現代計算機語言從頭開始重寫所有數據庫，目標是讓它們彼此無縫交互會怎樣？
如果你這樣做了，那幾乎就像擁有一個數據庫，生活數據庫：我可以給你錢來換取你的房子，或者你可以給我社會聲譽來換取我參加在線課程，或者其他什么，都在同一個計算機系統中。
這將是方便和強大的，但它也將是可怕的。這會給信任帶來更大的壓力。從某種意義上說，無論誰運行那個數據庫，都將運行整個世界。你能相信誰來做到這一點？
如果有一個數據庫，每個人都運行它呢？
數字現金
2008 年，中本聰發布了一種讓所有人都可以運行數據庫的方法，從而發明了“加密貨幣”。
好吧，我不確定中本聰認為他在做什么。他最直接地發明了比特幣：點對點電子現金系統，這是他著名的白皮書的標題。
比特幣：點對點電子現金系統：中本聰白皮書
中本聰的白皮書。
中本聰說他發明的是一種用于互聯網交易的現金，“一種基于加密證明而非信任的電子支付系統，允許任何兩個自愿方直接相互交易，而無需信任的第三方。”如果我想用數字現金從你那里買東西——比特幣——我只是把比特幣發給你，你把東西發給我；不涉及銀行等“受信任的第三方”。
當我這樣說的時候，聽起來好像是中本聰發明了一個系統，我可以在這個系統中向你發送比特幣，而沒有其他人參與。他實際上發明的是一個涉及很多其他人的系統。
i. 題外話：你到底在讀什么？你為什么要讀它？我為什么要寫它？
你好！我是馬特。我是一名前律師和投資銀行家。現在我是 Bloomberg Opinion 的專欄作家。在我的日常工作中，我寫的是金融。我喜歡金融。寫起來很有趣。這是一種看待世界的獨特方式，一系列的謎題，一套人們強加于經濟現實的結構。通常，這些結構是神秘而令人反感的，了解它們在做什么是令人滿意的。金融領域的一切都建立在金融領域的許多其他事物之上。一切都是奇怪和違反直覺的，你經常需要了解金融歷史和市場實踐，才能理解為什么有人會做他們正在做的任何事情。
在過去的幾年里，金融界最兩極分化的事情是加密貨幣。加密是從比特幣白皮書中衍生出來的一系列想法、產品和技術。但是，讓我們清楚一點，圖表上的一組線也在上升。中本聰發明比特幣時，一個比特幣的價值為零：這只是他編造的一個想法。在去年 11 月的巔峰時期，一個比特幣價值超過 67,000 美元，流通中的所有加密貨幣的總價值約為 3 萬億美元。許多早期進入加密貨幣的人很快就變得非常富有并且對此非常惱火。他們購買了蘭博基尼和島嶼。他們對自己很滿意：他們認為加密貨幣是未來，他們正在建設未來，并因此而獲得適當和充足的回報。他們對不擁有加密貨幣的人說“享受貧窮”和“NGMI”（“不會成功”）之類的話。他們是正確的和富有的，希望你知道。
許多其他人不喜歡加密貨幣。他們得到了一種并非完全不合理的印象，即它主要用于犯罪或龐氏騙局。他們問了諸如“這是干什么用的？”之類的問題。或“這些錢是從哪里來的？” 或“如果你正在建設未來，你正在做的實際工作是什么？” 或“如果你正在建設未來，為什么它看起來如此嚴峻和可怕？” 加密貨幣人士經常回答說：希望你在貧窮過得開心。
然后，今年，圖表上的那些線下降了。一枚比特幣的價格跌破 20,000 美元；加密貨幣的總價值從 3 萬億美元下降到 1 萬億美元；一些大型加密貨幣公司崩盤了。如果您是加密貨幣懷疑論者，這非常令人滿意，不僅是幸災樂禍，還因為也許現在每個人都會對加密貨幣閉嘴，而您可以回到不關注它的狀態。對于加密愛好者來說，這只是一個加倍努力的理由：這次崩盤將撼動普通粉絲，讓真正的信徒共同建設未來。
從某種意義上說，現在談論加密貨幣是一個愚蠢的時刻，因為那些線下降了。但實際上現在是談論加密貨幣的好時機。有一個停頓；有一些休息。加密貨幣中剩下的不僅僅是投機和快速致富計劃。我們可以考慮加密意味著什么——與其他無關的，一點點，從上升的線開始。
無論哪種方式，我對加密貨幣的價值都沒有強烈的感覺。我喜歡金融。我認為這很有趣。如果你喜歡金融——如果你喜歡理解人們為組織經濟現實而建立的結構——加密貨幣是驚人的。這是金融直覺的實驗室。在過去的 14 年里，加密從零開始構建了一個完整的金融體系。加密貨幣不斷重塑或重新發現金融業幾個世紀以來一直在做的事情。有時它會找到新的更好的做事方式。
馬特·達蒙在《心靈捕手》中的黑板前
它經常會找到更糟糕的方法，走上傳統金融幾十年前嘗試過的死胡同，結果令人捧腹。
馬特達蒙
它通常會找到或多或少與傳統金融想出的解決方案相同的解決方案，但有新的名稱和新的解釋。您可以查看一些加密貨幣并找出它復制了哪些傳統金融事物。如果你這樣做，你可以了解一些關于加密金融系統的知識——例如，你可以對加密貨幣可能出現的問題做出明智的猜測——但你也可以了解一些關于傳統金融系統的知識：加密復制品會讓你對金融原創有了新的認識。
另外，我不得不說，作為一個寫金融的人，我對欺詐和市場操縱的故事情有獨鐘，聰明的人對稍微不聰明的人大加贊賞。這些故事通常很有趣，很有啟發性，尤其是有趣。加密行業有很多這樣的故事。
所以，現在，我寫了很多關于加密的文章。包括很多就在這里。
我需要給你一些警告。首先，我不會作為一個深度的加密專家來寫。我不是一個真正的信徒。在我開始寫這篇文章之前，我沒有任何加密貨幣；現在我擁有大約 100 美元的加密貨幣。我把加密寫成一個享受人類聰明才智和人類愚蠢的人，并且在加密中發現了很多兩者。
相反，我沒有坐下來寫 40,000 字來告訴你加密貨幣是愚蠢且毫無價值的，而且將消失得無影無蹤。那將是一個奇怪的使用時間的方法。我的目標不是讓你相信加密正在建設未來，如果你不加入，你就會一直貧窮。我的目標是讓你相信加密是有趣的，它發現了一些關于一些老問題的新東西，即使這些東西是錯誤的，它們錯的也很有啟發性。
另外，我是財務人員。在我看來，14 年過去了，加密貨幣擁有一個相當發達的金融體系，我將稍微談談它，因為它相當發達，而且我喜歡金融。
2022 年 4 月在邁阿密舉行的比特幣會議上的人群
金融系統是一系列數據庫。這是一種對有形物品的索賠進行洗牌的方法；它是現實世界的附屬品。如果一個金融系統能讓農民更容易種植食物，讓家庭更容易擁有房屋和企業來制作出色的電腦游戲，如果它有助于在現實生活中創造和分配財富。如果一個金融系統交易抽象的債權以致富于交易者但不幫助其他任何人，那么它就是糟糕的。
在過去的 14 年里，加密領域的一個突出問題是：它有什么用？如果您詢問實際使用加密貨幣的企業的示例，您將得到的答案主要是金融業務：“嗯，我們為交易加密貨幣建立了一個非常棒的交易所。”酷，好的。有時，這些答案似乎是關于創造或分配財富的：“加密貨幣讓移民可以廉價而快速地匯款。”那挺好的。他們通常是關于有效賭博的。賭博是令人上癮的，但是一個純粹與賭博有關的金融體系會受到限制。
與此同時，加密貨幣最熱心的支持者表示，加密貨幣是關于構建真實、有用的東西。加密將重新定義社會關系、游戲和計算機。它將構建元宇宙。加密是互聯網下一次飛躍的重要組成部分；加密行業將構建“Web3”來取代我們當前的“web2”。也許？如果你問一個實際使用加密的企業的例子，你會得到大量真實的、有利可圖的金融業務，然后是一些模糊的理論思考，比如“好吧，也許我們可以在 web3 上建立一個社交媒體網絡？”
現在還早。也許有人會在 web3 上建立一個非常好的社交媒體網絡。也許在 10 年內，加密、區塊鏈和代幣將成為互聯網上所做的一切的核心，而互聯網將（甚至比現在更）成為人類生活中所做的一切的核心，而加密的早期采用者都將保持正確和富有，而我們其他人將享受保持貧窮的樂趣，學童會說，“我不敢相信有人懷疑過狗狗幣的重要性。”
我不想貶低這種可能性，我確實想稍微推測一下，也許可以勾勒出這可能意味著什么。我不會給你一張關于我們如何到達那里的路線圖。我不是技術人員，也不是真正的信徒。但值得嘗試了解加密對互聯網的未來意味著什么，因為其含義有時是烏托邦式的，有時是反烏托邦式的，有時只是你所做的事情的適度更有效的基礎層。再加上金融很酷，現在也很酷。
ii.題外話：名字和人
在我們繼續之前，讓我說一些關于一些名字的事情。首先，“加密貨幣”。我在這里寫的這件事：它沒有一個好名字。我會經常使用的標準名稱是 crypto，我猜它是“cryptocurrency”的縮寫。這不是一個好名字，因為 1）它強調貨幣，而且很多加密并不是特別關于貨幣，2）它強調密碼學，雖然密碼學在某種深層意義上是關于密碼學的，但大多數人在加密行業中并沒有這樣做大量的密碼學。你可以成為加密專家、加密億萬富翁或加密領域的領軍人物，但對密碼學了解不多，而作為密碼學專家的人有時會對加密貨幣人竊取他們的前綴感到有點糟糕。
加密貨幣中的各種主題還有其他名稱-
“區塊鏈” “DeFi” “web3” “代幣” “元宇宙”
——它們有時被廣泛用來指代加密貨幣中發生的很多事情，但它們也不是很好。因此，我將主要堅持使用“加密”作為通用術語。
第二，“中本聰”。那是一個化名，從那以后，無論誰寫了他的白皮書，他都在保持自己、她自己或他們自己的化名方面做得相當不錯。（有很多關于作者可能是誰的猜測。一些更有趣的建議包括 Elon Musk 和一個隨機的計算機工程師，名叫，呃，中本聰。我將稱中本聰為“中本聰”并使用他/他的代詞，因為大多數人都這樣做。）
一個相關的點。除了（也許？）中本聰，基本上每個參與加密貨幣的人都是一個非常有趣的人物。可以肯定的是，如果您閱讀有關加密的文章，它將包含很“野性”的人物。（彭博商業周刊去年的一篇報道提到“向 Inspector Gadget 聯合創始人的巴哈馬銀行發送數十億美元，以換取由 Mighty Ducks 這個家伙召喚并由美國刑事調查目標的高管經營的數字代幣。”）除了這個！在整個故事中不會有一個令人興奮的人。我在這里的目標是解釋加密，這樣當你讀到一個鴨子在做加密時，你就可以理解他在做什么。
iii. 題外話：加密中的“密碼學”
密碼學是對秘密信息、編碼和解碼的研究。我在本文中談論的大部分內容都不是關于密碼學的。它將是關于，你知道的，龐氏騙局。但是加密的基礎層確實是關于密碼學的，所以了解它會有所幫助。
密碼學中發生的基本事情是你有一個輸入（一個數字、一個單詞、一個文本字符串），然后你在它上面運行一些函數，它會產生一個不同的數字或單詞或其他任何東西作為輸出。該功能可能是凱撒密碼（將單詞的每個字母在字母表中移動一個或多個位置，因此“Caesar”變為“Dbftbs”）或豬拉丁語（將單詞的第一個輔音移到末尾并添加“ -ay，所以”Caesar“變成了”Aesar-say），或者更復雜的東西。
密碼函數的一個有用特性是它是“單向的”。4 這意味著很容易將輸入字符串轉換為輸出字符串，但很難反向執行；在一個方向上計算函數很容易，但在另一個方向上是不可能的。（經典的例子是兩個大素數相乘非常簡單；將一個大數分解為兩個大素數很困難。）凱撒密碼很容易應用，也很容易反轉，但某些形式的編碼很容易應用，而且很多更難逆轉。這使它們更適合密碼。
注4：
這比我在這里使用的更具技術意義。我在文中所說的單向函數，更嚴格地說，是我們希望基于當前對計算機技術、數學和密碼學的理解的單向函數。
這方面的一個例子是“散列”函數，它接受一些輸入文本并將其轉換為固定大小的長數字。所以我可以在這篇文章中運行一個散列函數——一個流行的叫做 SHA-256，它是由國家安全局發明的5——并從中生成一個長而難以理解的數字。（為了更難以理解，習慣上用十六進制寫這個數字，這樣它的數字就可以從 0 到 9，還有“a”到“f”。）我可以把這個數字發給你，然后說，“我寫了一個文章并通過 SHA-256 哈希算法運行它，結果就是這個數字。”你有這個號碼，但你無法判斷它的正面或反面。特別是，您無法將其放入計算機程序中并對其進行解碼，從而將哈希值轉回本文。
注5：
如果你想自己嘗試一下，網上有各種 SHA-256 計算器；一個在 Xorbin.com。或者，如果您想自己編程，或者用鉛筆和紙做一些散列，有一份美國政府出版物 (FIPS PUB 180-4) 詳細說明了該算法。（或者它在維基百科上。）
散列函數是單向的；即使您知道散列函數，散列也不會告訴您有關文章的任何信息。散列函數基本上是對文章中的數據進行打亂：它獲取文章的每個字母，表示為二進制數（一系列位，0 和 1），然后在 0 和 1 周圍打亂很多次，將它們混合在一起直到它們都亂成一團，無法辨認。散列函數提供了如何將位混在一起的清晰分步說明，但它們不能反向工作。6 這就像將奶油攪拌到咖啡中：容易做，很難撤銷。
注6：
一個簡單的例子：將數據混合在一起的一種方法稱為 XOR 函數，用于“異或”。如果對兩個位（1 或 0）應用 XOR，則如果其中一個位為 1，則返回 1，如果兩者都為 1，則返回 0。假設您對數字 1100 和 0101 運行 XOR，首先將其應用于每個數字的第一個位置（1 和 0）的數字，然后應用于第二個位置的數字（1 和 1），依此類推。它將返回 1001。知道輸入，很容易計算輸出。但是如果你知道輸出是 1001，你就不知道輸入：它們可能是 1100 和 0101，或者 0011 和 1010，或者 1001 和 0000，或者 1111 和 0110，等等。如果你把這篇文章的一半和 XOR與另一半一起，您將遇到一些難以回到文章中的混亂。如果你這樣做幾十次，你就有了密碼學。
應用 SHA-256 算法將為您可以想象的任何大小的數據創建一個 64 位數字。這是詹姆斯·喬伊斯 730 頁的小說《尤利西斯》全文的散列：
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它與“嗨！我是馬特”占用一樣的空間：
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但是如果我用逗號寫“嗨，我是馬特”怎么辦？然后：
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“嗨！”的數字之間沒有明顯的關系。我是馬特“和”嗨，我是馬特。兩個原始輸入幾乎完全相同；哈希輸出完全不同。這是單向散列函數的關鍵部分：如果相似的輸入映射到相似的輸出，那么反轉函數和破譯消息就太容易了。但出于實際目的，每個輸入映射到一個隨機輸出。 7
注7：
由于散列會輸出固定數量的數字，因此兩個不同的輸入可能會映射到同一個散列。這稱為碰撞。但是一個 64 位的十六進制數允許有很多不同的哈希值——16 ^ 64，或者大約 10 ^ 77 個，或者是地球上原子數量的數十億倍。
無法解碼的密碼有什么意義？一方面，這是一種驗證方式。如果我給你發了這篇文章的散列，它不會給你重新創建文章所需的信息。8 但是如果我然后給你發這篇文章，你可以將它放入計算機程序（SHA-256算法）并生成哈希。您生成的哈希值將與我發送給您的數字完全匹配。你會說，“啊哈，是的，你對那篇文章進行了哈希處理。”你不可能解碼散列，但你很容易檢查我是否已經對其進行了正確的編碼。
注8：
給讀者的練習：我在這篇文章中包含了一些文本的一些哈希，并且我已經談到了這篇文章的哈希，但是我沒有在文章中包含這篇文章的哈希。為什么不？（相信我，我想這樣做。）
這對這篇文章來說是愚蠢的，但這個原理是有用的。一個簡單的日常密碼是密碼。如果我有一個計算機系統，而您有登錄系統的密碼，我需要能夠檢查您的密碼是否正確。一種方法是讓我的系統存儲您的密碼并檢查您輸入的內容與我存儲的內容：我有一個包含所有密碼的小文本文件，并且在您的用戶名旁邊寫有“Password123”，而您在登錄屏幕上輸入“Password123”，我的系統會檢查您輸入的內容與文件是否匹配，然后讓您登錄。但這是一個危險的系統：如果有人竊取了文件，他們將擁有每個人的密碼。我最好對密碼進行哈希處理。您在設置帳戶時輸入“Password123”作為您的密碼，我通過哈希函數運行它并返回
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我把它存儲在我的清單上。當您嘗試登錄時，輸入您的密碼，然后我再次對其進行哈希處理，如果它與我列表中的哈希匹配，我讓您進入。如果有人竊取列表，他們無法從哈希中解碼您的密碼，所以他們無法登錄到系統。9
注9：
這超出了這里的范圍，但還有更多的密碼學樂趣——“彩虹表”、“鹽”等——涉及打敗或加強這種安全性。
散列還有其他更多的加密用途。一種是時間戳。假設您預測了一些未來的事件，并且您希望在它發生時獲得信任。但是你不想現在就在推特上說，“我預測噴氣機隊將在 2024 年贏得超級碗，”以避免尷尬或影響結果或其他任何事情。您可以做的一件事是在一張紙上寫下“噴氣機隊將在 2024 年贏得超級碗”，將其放入信封中，密封信封，并要求我將其保留到 2024 年超級碗，之后您我會告訴我要么打開信封，要么燒掉它。但這需要你和其他人相信我。
你可以做的另一件無需信任的事情是在加密哈希生成器中輸入“噴氣機隊將在 2024 年贏得超級碗”，它會輸出：
64b70b0494580b278d7f1f551d482a3fb952a4b018b43090ffeb87b662d34847
然后你可以發推文，
Matt Levine 的推文“這是我正在做的預測的 SHA-256 哈希：64b70b0494580b278d7f1f551d482a3fb952a4b018b43090ffeb87b662d34847。”
這不是真正的推文！但你可以在 Twitter 上關注我@matt_levine。
每個人都會說，“好吧，你不煩人嗎”，但他們無法破譯你的預測。再過一段時間，當噴氣機隊贏得超級碗時，你可以說，“看，我早就說了！”您轉發哈希推文和預測的純文本。如果有人愿意，他們可以去散列計算器檢查散列是否真的符合你的預測。那么所有的榮耀都會歸于你。
除了散列，另一個重要的單向函數是公鑰加密。我有兩個數字，分別稱為“公鑰”和“私鑰”。這些數字很長而且看起來很隨機，但它們彼此相關：使用公開可用的算法，一個數字可以用來鎖定一條消息，另一個可以解鎖它。雙密鑰系統解決了一個經典的密碼問題：如果我用來加密消息的密鑰與您需要對其進行解碼的密鑰相同，那么在某些時候我必須將那個密鑰發送給您。任何在運輸途中偷走鑰匙的人都可以閱讀我們的信息。
使用公鑰加密，沒有人需要共享密鑰。公鑰是公開的：我可以將其發送給所有人，將其發布在我的 Twitter 提要上，等等。私鑰是私人的，我不給任何人。你想給我發一個秘密信息。您編寫消息并通過加密算法運行它，該算法使用 1) 消息和 2) 我的公鑰（您擁有）來生成您發送給我的加密消息。然后我通過一個解密程序運行該消息，該程序使用 1）加密消息和 2）我的私鑰（只有我擁有）來生成我可以閱讀的原始消息。您可以使用我的公鑰加密消息，但沒有人可以使用公鑰解密它。只有我可以使用我的私鑰解密它。（就您而言，該功能是單向的，但我可以用我的私鑰將其反轉。）
一個相關的想法是“數字簽名”。同樣，我有一個公鑰和一個私鑰。我的公鑰發布在我的 Twitter 簡歷中。我想給你發消息，我想讓你知道我寫的。我通過一個加密程序運行消息，該程序使用 1）消息和 2）我的私鑰。然后我向您發送 1) 原始消息和 2) 加密消息。
您使用的解密程序使用 1) t他加密了消息，2）我的公鑰解密消息。解密的消息與原始消息匹配。這向你證明我加密了消息。所以你知道是我寫的。我本來可以直接給你發 Twitter 消息，但這更加密。
想象一個簡單的銀行系統，其中銀行賬戶是公開的：有一個公開的賬戶列表，每個賬戶都有一個（公共）余額和公鑰。我對你說：“我控制著 00123456789 號賬戶，里面有 250 美元，我要寄給你 50 美元。”我向您發送了一條經過數字簽名的消息，上面寫著“這是 50 美元”，然后您使用該帳戶的公鑰對該消息進行解碼，然后您就知道我確實控制了該帳戶，并且所有內容都已結帳。這是比特幣核心的基本理念，盡管還有更復雜的理念。
iv.比特幣如何運作
比特幣的簡單形式是這樣的。有一個很大的公開地址列表，每個地址都有一個獨特的標簽，看起來像隨機數字和字母，其中還有一些比特幣余額。一個地址可能有標簽“1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa”10，余額為 68.6 比特幣。該地址充當公鑰。11 如果我“擁有”這些比特幣，這意味著我擁有與該地址對應的私鑰，即訪問帳戶的有效密碼。
注10：
這在加密傳說中很有名，這是接收第一個比特幣的地址。據推測，它屬于中本聰。
注11：
地址實際上是公鑰的散列。但“實際上，將公鑰哈希稱為公鑰本身是完全合法的加密術語，”另一個主要區塊鏈以太坊的創建者 Vitalik Buterin 在 2014 年解釋該項目的白皮書中寫道。對 Vitalik 來說已經足夠好了，對我來說已經足夠好了。
因為我有私鑰，所以我可以通過用我的私鑰給你簽名一條消息來向你發送比特幣。您可以對照我的公鑰以及地址和比特幣余額的公共列表檢查該簽名。這些信息足以讓你確認我控制著我發送給你的比特幣，但不足以讓你找出我的私鑰并竊取我剩余的比特幣。
這意味著我可以在你不信任我、我不信任你、或者我們中的任何一個人信任銀行來驗證我是否有錢的情況下向你發送比特幣。“我們將電子硬幣定義為數字簽名鏈，”中本聰寫道。公共地址和私鑰的組合足以定義一個硬幣。加密貨幣之所以被稱為加密貨幣，是因為它是一種源自密碼學的貨幣。
中本聰說比特幣本質上是一個簽名鏈。
你會注意到我們在這里所做的只是交換一條消息，并以某種方式將其結果稱為貨幣。傳統的金融體系并沒有太大的不同：銀行不會在成袋的黃金甚至很多紙幣周圍移動。他們是數據庫的守護者。大致上，當我向你支付 100 美元時，我的銀行會向你的銀行發送一條消息，告訴它更新其分類帳本。
同樣，在比特幣中，消息會改變誰持有什么的（公共）分類賬。但誰維護呢？粗略的答案是，比特幣網絡——成千上萬使用比特幣并在他們的計算機上運行其軟件的人——以協作和冗余的方式保存著賬本。賬本有數千份；網絡上的每個節點都有自己的每個地址中有多少比特幣的列表。
然后，當我們進行交易時——當我向你發送比特幣時——我們不只是私下進行；我們將其廣播到整個網絡，以便每個人都可以更新他們的列表。如果我從我的地址向你發送一個比特幣，并且我在交易上的簽名是有效的，那么每個人都會更新他們的分類賬，將一個比特幣添加到你的地址并從我的地址中減去一個。
賬本實際上不僅僅是地址及其余額的列表；它實際上是每筆交易的記錄。12 賬本由網絡上的每個人維護，為自己跟蹤每筆交易。13
注12：
實際上只是這樣，根本不是地址及其余額的列表。為了方便起見，我在正文中這樣描述它，你可以從所有交易的記錄中重建地址和余額列表，人們也會這樣做，但從技術上講，這不是比特幣的賬本。
注13：
比特幣白皮書中有一個名為“回收磁盤空間”的部分，關于網絡如何有效地壓縮它使用 Merkle 樹保存的有關舊交易的一些數據，所有這些都超出了本文的范圍，但是人們在加密貨幣經常說“默克爾樹”。
那很好！但是現在，您不再信任銀行來保存您的資金賬本，而是信任成千上萬的匿名陌生人。
我們取得了什么成就？
好吧，它并沒有那么糟糕。每筆交易都可以證明是正確的：如果我從我的地址向你的地址發送比特幣并用我的私鑰對其進行簽名，則網絡將包括交易；如果我試圖從別人的地址向你的地址發送比特幣，但沒有私鑰，網絡上的每個人都可以看到它是假的，并且不會包含交易。每個人都運行開源軟件來更新可驗證交易的賬本。每個人都保存賬本，但你可以證明賬本中的每一筆交易都是有效的，所以你不必太相信他們。
順便說一句，我是說“每個人”都保存著賬本，這在比特幣誕生的早期可能大致如此，但現在不再如此。有成千上萬的人在運行“全節點”，他們使用開源的官方比特幣軟件自行下載、維護和驗證整個比特幣賬本。但是還有數以百萬計的人沒有這樣做，只是擁有一些比特幣并相信其他人會正確維護系統。但是，他們建立這種信任的基礎與您信任銀行的基礎略有不同。原則上，他們可以驗證每個驗證交易的人都在正確地驗證它們。
還要注意，每個人都誠實有經濟激勵：如果每個人都是誠實的，那么這是一個可能有價值的有效支付系統。如果很多人不誠實并在他們的分類賬中放入虛假交易，那么沒有人會信任比特幣，它就會一文不值。如果比特幣的價值為零，那么竊取比特幣有什么意義？
這是加密貨幣的標準方法：加密貨幣系統試圖使用經濟激勵來使人們誠實行事，而不是相信他們會誠實行事。
這是故事的大部分內容，但它留下了一些小問題。所有的比特幣是從哪里來的？可以說，網絡上的每個人都為曾經發生的每一筆比特幣交易保留了一個賬本，你的比特幣可以通過一系列以前的交易來追溯。但追溯到什么？你如何啟動分類帳本？
另一個問題是交易的順序很重要：如果我的賬戶中有一個比特幣，然后我將它發送給你，然后我將它發送給其他人，誰實際上擁有比特幣？這看起來幾乎是微不足道的，但它很棘手。比特幣是一個去中心化的網絡，它通過向數千個節點廣播交易來工作，并且不能保證它們在任何地方都會以相同的順序到達。如果每個人都不能就訂單達成一致，那么糟糕的事情——“Double Spending”，或者人們將同一個比特幣發送到兩個不同的地方——就會發生。“交易必須公開宣布，”中本聰寫道，“我們需要一個系統讓參與者就收到交易的單一歷史記錄達成一致。”
那個系統就是區塊鏈。
v. 哦，區塊鏈
每筆比特幣交易都會廣播到網絡。網絡上的一些計算機——它們被稱為“礦工”——在交易到達時將它們編譯成一個稱為“塊”的組。在某些時候，一個區塊的版本就像是官方的：該區塊中的交易列表，按照它們列出的順序，成為規范的，成為官方比特幣記錄的一部分。我們說這個區塊已經“開采”了。14 在比特幣中，大約每 10 分鐘開采一個新區塊。 15
注14：
實際上，當一個區塊有“五次確認”時，它就變得非常規范：當它已經被挖出，然后又挖出另一個引用它的區塊，然后又挖出另一個引用那個區塊的區塊，等等，五個次，這樣鏈在有問題的區塊之后已經持續了五個區塊。
注15：
您可以在任何“區塊瀏覽器”網站上在線查看已完成的區塊。例如，9 月 27 日開采的區塊 755965 基本上是不同地址之間 2,466 筆交易的列表。以 bc1qns 開頭的地址向以 16qZC7 開頭的地址發送了 0.0052 個比特幣；39VgGL 在 14NrDK 和 37o1E3 之間拆分 0.012 比特幣；等等。
然后礦工開始編譯一個新區塊，該區塊最終也將被開采并成為官方區塊。這就是哈希變得重要的地方。新塊將通過包含該塊的哈希來引用它之前的塊——這證實了它之前的塊 1) 是正確的并被網絡接受，并且 2) 及時到達它之前的塊。每個區塊都將引用鏈中的前一個區塊——哦，是的，一個區塊鏈。區塊鏈創建了網絡已同意哪些交易以及以何種順序進行的正式記錄。哈希是時間戳；他們創建了一個商定的交易順序。
您可以想象一個簡單的系統來執行此操作。礦工每 10 分鐘提出一份交易清單，比特幣網絡上的所有計算機都會對其進行投票。如果它獲得多數，它將成為官方并進入區塊鏈。
不幸的是，這有點太簡單了。關于誰可以加入比特幣網絡沒有任何規定：任何連接計算機并運行開源比特幣軟件的人都可以加入。你不必證明你是一個好人，甚至是一個人。你可以勾搭一千個電腦，如果你想。
俄羅斯 Nadvoitsy 的采礦業是什么樣子。
這造成了有時被稱為“女巫攻擊”的風險，這種攻擊不是以古希臘女先知的名字命名的，而是以 1973 年關于一位聲稱擁有多重人格的女性的書命名的。女巫攻擊的想法是，在一個賬本由群組共同維護的系統中，任何人都可以在未經許可的情況下加入群組，你可以啟動一堆計算機節點，讓你看起來像成千上萬的人。然后你向自己驗證不良交易，每個人都會說，“啊，好吧，看看所有這些人都在驗證交易”，他們接受你的交易作為多數共識，要么你設法偷了一些錢，要么你在至少讓整個系統陷入混亂。
解決這個問題的方法是讓驗證交易變得昂貴。
為了開采一個區塊，比特幣礦工做了一件荒謬而昂貴的事情。同樣，它涉及散列。每個礦工都會獲取區塊中交易列表的摘要，以及前一個區塊的哈希值。然后礦工將另一個任意數字——稱為“nonce”——放在列表的末尾。礦工通過 SHA-256 散列算法運行整個事情（列表加隨機數）。這會生成一個 64 位的十六進制數。如果該數字足夠小，則礦工已經開采了該區塊。如果不是，礦工使用不同的隨機數再次嘗試。
“足夠小”的含義是由比特幣軟件設置的，并且可以進行調整以使挖掘區塊變得更容易或更難。（目標是平均每 10 分鐘一個區塊；礦工越多，他們的計算機越快，就越難。）現在，“足夠小”意味著哈希必須以 19 個零開頭。最近成功的一個看起來像這樣：
00000000000000000006c9f1194ce7ff75c5f265d5520878e9e9392c3c8ff203
這就像一個有 20 個問題的游戲，你不斷地猜測一個可行的數字。除非你沒有任何線索，而且它是 20 多次猜測的很多很多倍。任何特定的輸入——任何交易列表加上一個隨機數——將散列到一個以 19 個零開頭的數字是非常非常不可能的。賠率大約是 16^19 比 1。因此，礦工們一遍又一遍地運行哈希算法，數萬億次，每次都猜測不同的隨機數，直到他們得到一個具有正確數量的零的哈希值。16 比特幣網絡的總哈希率超過 2 億每秒 terahashes – 即每秒 200 quintillion 哈希計算，這是 1）很多但 2）比 16^19 少得多。以每秒 200 個 quintillion 哈希的速度，平均需要 600 秒來猜測正確的 nonce 并挖掘一個塊。
注16：
Vitalik 再次說道：“因為 SHA256 被設計成一個完全不可預測的偽隨機函數，所以創建有效區塊的唯一方法就是反復試驗，反復增加隨機數并查看新哈希是否匹配。”
這是一場比賽。只有一名礦工可以開采一個區塊，而該礦工將獲得比特幣獎勵。開采一個區塊也就是“開采”新硬幣——經過大量計算工作后將它們從系統中撬出，就像在巖石中撿到一塊金子一樣。于是有了比喻。
一個老式的探礦者，大約 1860 年。
當礦工找到正確數量的零時，他們會將區塊及其散列發布到比特幣網絡。其他所有人都審查該塊并決定它是否有效。（“有效”意味著列表中的所有交易都是有效的，哈希是正確的，它有正確數量的零，等等。）如果他們這樣做，那么他們開始在下一個區塊上工作：他們獲取前一個區塊的哈希塊，加上從那以后進入的交易，加上一個新的隨機數，并嘗試找到一個新的哈希。每個塊都建立在前一個塊的基礎上。
六、礦業
所有這些都非常昂貴：礦工需要特殊的硬件來一遍又一遍地進行所有這些散列計算，而這些天運行著巨大的永遠在線的計算機農場。開采比特幣所消耗的電力與各個中等國家一樣多。這對環境不利。歸因于 Twitter 海報的比特幣最著名的描述可能是：
“想象一下，如果讓你的汽車 24/7 空轉解決了數獨問題，而你可以用答案去買東西。”
從某種意義上說，這純粹是浪費。人們有時會說比特幣礦工正在解決困難的數學問題以進行挖礦，但實際上并非如此。他們每秒暴力猜測數以十億計的數字，以嘗試獲得正確的哈希值。沒有數學問題被解決，也沒有任何東西被這些猜測添加到世界的知識中。
但礦工們正在解決比特幣的一個重要問題，即保持其網絡和交易賬本安全的問題。確認比特幣交易的成本顯然很高，因此很難偽造，很難運行 Sybil 攻擊。這就是為什么中本聰和其他所有人都將這種確認交易的方法稱為“工作量證明”。如果你為一個區塊產生了正確的哈希值，它證明你做了很多昂貴的計算機工作。你不會輕易這樣做的。
工作量證明挖礦是一種在系統中擁有經濟利益的人之間建立共識的機制，而無需了解他們的任何其他信息。如果你不希望比特幣有價值，你就永遠不會開采比特幣。如果你是比特幣礦工，你會以某種方式投資比特幣；你已經購買了電腦并支付了電費，并且在比特幣上進行了昂貴且令人筋疲力盡的賭注。你已經證明你在乎，所以你在驗證比特幣賬本方面有發言權。你得到報酬。你獲得了比特幣，這讓你在系統中獲得了更多的股份。
這些比特幣無處不在；它們是由這種挖礦、核心比特幣軟件生成的。事實上，所有的比特幣都是通過挖礦產生的；從來沒有將比特幣初始分配給中本聰或早期投資者或其他任何人。這就是比特幣從何而來的問題的答案：它們都是被開采的。
最初由軟件設置的挖礦獎勵是每塊 50 比特幣；目前是 6.25 比特幣。關于這些挖礦獎勵的一個重要點是它們花費了比特幣用戶的錢。每個區塊（大約每 10 分鐘一次）憑空產生 6.25 個新比特幣，并支付給礦工以提供網絡安全性。這相當于每年超過 60 億美元。17 這種成本是間接的：它是一種通貨膨脹形式，隨著比特幣供應量的增長，18 在其他條件相同的情況下，理論上每枚硬幣的價值都會降低。目前，比特幣網絡每年向礦工支付約 1.5% 的價值。
注17：
也就是每10分鐘6.25比特幣，或者每小時37.5，或者每天900，乘以365（一年天數），再乘以比特幣的價格。
注18：
然而，眾所周知，比特幣永遠只有 2100 萬個。它被寫入代碼中。那么當達到這個限制時會發生什么？礦工有什么激勵措施來保持比特幣網絡的運行？交易費用。比特幣代碼還允許礦工收集每筆交易的一部分，這將成為最后一枚硬幣被開采后獎勵他們的唯一方法。（目前估計這要到 2140 年才會發生。）
這低于美元的通貨膨脹率。不過，值得注意的是。每年，維護比特幣系統安全的礦工都會在比特幣總價值中占據一小部分但意義重大。比特幣用戶從這 60 億美元中得到一些東西：19
如果你可以通過挖比特幣賺很多錢，那么很多人都會想挖比特幣。這將使一個人更難在比特幣中積累大部分挖礦算力。如果一個人或一個團體獲得了大部分的采礦權，他們可能會做壞事：他們可能會挖掘一個壞塊——Double Spending、逆轉最近的交易等（這被稱為“51% 攻擊”）。有數十億美元可供礦工爭奪，人們將在挖礦上投入大量資金，與他們競爭會很昂貴。如果你投入數十億美元來積累比特幣的大部分挖礦算力，你可能會非常關心比特幣的價值，因此你不太可能將你的權力用于作惡。
注19：
2021 年，Vitalik 寫了一篇關于此的帖子，開頭寫道：“比特幣和以太坊區塊鏈生態系統在網絡安全（工作量證明挖礦的目標）上的花費遠遠超過其他所有方面的總和。自今年年初以來，比特幣區塊鏈平均每天向礦工支付約 3800 萬美元的區塊獎勵，外加每天約 500 萬美元的交易費用。以太坊區塊鏈位居第二，每天 1950 萬美元的區塊獎勵加上每天 1800 萬美元的交易費用。”
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