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为了使比特币系统能够处理“双重支付问题”，一个通用、易于参照的分类账是必不可少的。这个问题之所以出现，是因为比特币作为纯粹且唯一的信息，其本质并不完全符合第5章讨论的免费、完全和即时的信息产品经济学原理。如果比特币可以免费、完全和即时地复制，那么伪造势必猖獗。受化名保护的坏人会一次又一次地使用相同的比特币，直至被抓获为止，商家会上当受骗，信任会蒸发，系统会很快崩溃。
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一个可信的、普遍可访问的在线分类账将解决双重支付问题，它使商家或任何人能够验证潜在买家是否真正持有他们自称持有的比特币，以及他们是否在其他任何地方花掉了这些比特币。
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但是，应该由谁负责创建、维护和确保这个分类账的完整性呢？它不能是银行或信用卡公司，或者两者的组合，因为中本聪建议的整个系统要点就是它根本不依靠现有的金融机构。政府也不能依靠，因为比特币系统需要完全独立于政府运作。事实上，它必须以完全去中心化的方式运作，不依靠组织或机构的任何核心部分，而且无论参与者如何随时间变化，它都必须能够生存和发展。然而，这是一种激进的、永久去中心化的哲学，而单一、永久、普遍可信的分类账则是一种绝对需要，两者如何取得一致呢？
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答案是：通过数学和编程的另一个“天作之合”，并结合适量的利己主义成分。中本聪提出了一个按以下原理工作的在线系统：
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1. 买卖双方发生的每项交易都在整个系统进行广播。
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2. 被称为“节点”的专用电脑定期收集所有交易信息，并确认涉及交易的比特币以前没有在其他地方使用过，从而验证交易的合法性。一段时间内的一组良好交易被称为一个“区块”。
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3. 在对交易开展上述工作的同时，这些节点也被卷入一种彼此的竞争之中，它们试图找出当前区块的一个简短数字摘要，称为“散列”。找到散列正确表达形式的第一个节点将赢得比赛。找正确的散列是一个试错过程，它需要大量的计算工作，因此被称为“工作证明”。节点的计算能力越强，率先完成此任务的可能性就越大。工作证明包含在区块中，其保存方式使得另一个节点在更改区块内容时将不得不重做所有工作。
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4. 率先成功完成工作证明的获胜节点在整个系统广播其刚刚完成的区块。作为奖励，它被允许为自己创建并保持一定数量的比特币，而数量则是事先定好的。[5]这些比特币的创建过程本身被记录在区块中。
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5. 其他节点复核此区块，验证其包含的所有交易是否合法，其工作证明是否正确。其他节点有充分的动机去做这件事，因为如果它们发现交易非法或工作证明出错，那么整个区块就是无效的，这意味着与之相关的比特币还未曾出手。
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6. 一旦各节点确认某一区块正确而完整，它们就开始组建下一个区块并进行其工作证明，于是区块创建过程又重新开始了。中本聪设计了这个系统，使其大约每10分钟创建一个新区块并奖励比特币。他指出，“不断增加恒定数量的新比特币类似于黄金矿工耗费资源以增加流通的黄金。”这个类比被记住了，于是世界各地管理节点的人员和组织被称为比特币“矿工”。
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或许靠谱的比特币
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许多读过中本聪文章的人认为，他所描述的这个系统实际上可以被建立起来，并且很有价值。数学和编程似乎能奏效。更重要的是，激励也是如此。
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只要有对比特币的渴望，矿工就可以不经协调开展活动，与利他主义或社区精神无关，系统仍然会实现其目标并不断成长。比特币参与者不需要相互协调，他们只需要广播他们的交易和完成的区块。事实上，如果矿工们没有相互协调，效果还会更好，因为协调可以很容易、很迅速地变成串谋，例如一群矿工凑在一起篡改历史记录，然后群吞所有的比特币。
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针对这类攻击，中本聪的绝妙设计提供了两种主要的防御手段。第一种是工作证明，为每个区块提供正确的散列是一项计算密集型的任务，其难度随着每个新区块的出现而呈指数式提高，各个区块还用数学原理链接起来，使得攻击者不仅需要重做他们图谋的区块的工作证明，而且还要对链上的每一个区块，也就是之前创建出来的每一个区块都重做一遍。各个区块环环相扣地链接在一起，因此其所有交易的完整历史记录被称为“区块链”。
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工作证明变得越来越难，这个事实本身有另外一种重要影响。随着时间的推移，“接管”整个比特币系统所需的计算能力[6]呈指数级增长，并且从经济角度上迅速变得不可行。许多矿工曾经寄望于挨个蚕食区块，赢下比特币竞争，因此认为值得不断投资购买专业的挖矿硬件。为了接管整个系统，攻击者势必付出比所有其他矿工加起来还要大的代价。
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对系统攻击还有第二种主要防御手段，即攻击本身就是自取灭亡。如果对比特币感兴趣的人员和组织相信系统已经被坏人接管，那么他们很快就会对它失去兴趣，转投其他项目或付款方式。到那时，比特币会很快失去价值。既然这样，攻击者为什么还要花那么多钱来接管整个区块链，然后只能白白看着因此获得的资产，即数量庞大但一文不值的比特币矿藏？这样做没有经济意义，所以，唯一可担心的攻击者似乎就是钱多得没处花的虚无主义者，他们至少有不为人知的复杂激励，一心想着控制区块链。[7]中本聪推断这样的人并不多，或者说，他们至少比那些想看到资产增值的比特币参与者少得多。
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简言之，中本聪的短文所描述的蓝图看起来可行，它在技术上可行，经济上又合理。区块链刚好在2008年年底出现，当时，世界各地很多人对现有金融体系失去信心，无论对抵押公司还是对中央银行本身都是如此。大衰退带来的破产、紧急援助和其他市场乱象使许多人相信，全球的现状是不公平的、不可持续的，抑或二者兼而有之。一种独立于任何政府的新货币的想法吸引了许多人。用新旧币种赚钱的可能性也引人联想。条件已然成熟，有趣之事发生。于是很多人入了局。
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• 2010年5月，居住在佛罗里达州杰克逊维尔市的程序员拉兹洛·汉耶兹（Laszlo Hanyecz）在一个比特币论坛发帖，希望用1万比特币换取“几个比萨”。4天之后，18岁的杰里米·斯图尔迪文（Jeremy Sturdivant）接受了该项报价，并通过“棒！约翰”（Papa John’s）网站购买了食物。这是比特币用于购买实体产品已知的首项交易，斯图尔迪文花30美元买下比萨饼，因此“新鲜上市”的比特币定价约为0.003美元兑1比特币。如果斯图尔迪文保留交换食品之后收取的比特币，那么它们在2017年1月中旬时的价值将超过830万美元。
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• 随着比特币趋于普及，许多促成其交易的市场也出现了。人们可以在这些交换市场上开具订单，以某种价格买卖比特币，计价通常采用美元或英镑这样的法定货币。当买卖双方的条件得到满足时，交易就被执行。在这些交换市场中，最大的、也是最臭名昭著的是门头沟公司（Mt. Gox），它位于东京，在高峰期时曾占所有比特币交易量的80%。自成立之日起，门头沟公司就备受难题困扰，其中包括2011年时至少一次大规模黑客攻击，导致亏损875万美元。尽管如此，它仍保持上升态势，直至2014年2月，公司管理层发现一个已经暴露了好几年的安全漏洞。该公司遂暂停交易，关闭网站，并且在确认其系统交易“存在弱点”而且“比特币消失”之后申请破产。公司崩溃时，总体损失约为价值4.7亿美元的比特币和2 700万美元的现金。
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• 比特币第一次出现时，采矿工作虽然计算强度很大，但可以使用开源软件和个人电脑来完成。然而对于每个后续的区块，成功开矿所需工作证明的计算难度呈指数级提高。结果是部署资源的规模急剧上升。到2015年1月，比特币网络的处理能力是全世界500台最强大的超级电脑加在一起的1.3万倍。在寻找廉价电力来源的过程中，成功的矿工在冰岛、华盛顿州、内蒙古以及其他许多地方设点经营。针对比特币开采进行优化的专用电脑芯片市场也很快建立起来，这类芯片泛称ASIC，即面向特定应用的集成电路。
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• 到目前为止，比特币时代最悲哀的故事可能出自威尔士技术专业人员詹姆斯·豪威尔斯（James Howells），他从2009年起开采比特币，当时，采矿几乎免费，也没什么价值。豪威尔斯不小心将饮料洒到用于采矿的电脑上面，于是他拆了电脑。还好他把电脑硬盘放进抽屉里面，这硬盘就是他所有比特币的唯一记录。但坏就坏在他在2013年清理房子时把硬盘扔掉了。当年晚些时候，他听到比特币涨价的新闻，记起以前的采矿经历，意识到做了傻事，于是直奔那个收过他的垃圾的垃圾场。经理告诉他，硬盘最有可能被埋在一个足球场大小的垃圾堆下面的几英尺处。即使硬盘上的7 500个比特币当时价值约750万美元，豪威尔斯也仍然束手无策。
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矿工和其他比特币网络建设者的行为举止一如凯恩斯的预言，但夹带一些有趣的叛逆成分。他们不是狂人，其中大多数人也没有权力，但他们依然“狂妄荒诞”，其念头不是出自三流学者，而是出自一个化名：中本聪。
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分类账大解密
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一段时间以来，大多数主流经济学家对比特币作为世界上现有货币竞争对手的潜力持怀疑态度，甚至不屑一顾。他们指出，任何货币的两个主要功能是交换手段和价值存储。我给你这些美元、欧元或者日元，你给我那幢房子、那辆汽车或者那顿鸡肉晚餐，这是交换手段；我的总净值是X美元、欧元或者日元，凭这么多的财富，我可以买到如此数量的房子、汽车或者鸡肉晚餐，这是价值存储。货币的稳定性对于这两个功能至关重要。为了指导自己的活动、规划自己的未来，人们需要知道手中货币的购买力将保持相对不变，或者至少会以可预测的速度变化。
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但是，如果拿比特币与美元等现有货币的汇率作为价值表达的话，那么它的波动是近乎疯狂的。2013年11月，它的价格上涨超过1 100美元，到2015年1月则下降了77%，低于250美元，两年后又恢复到830美元以上。对于有风险承受能力的投资者而言，这种波动使得数字货币“意趣盎然”，[8]但它毕竟不适合作为主流的交换手段或价值储存手段。
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