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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 [:1703863912]
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 第2章 比特币如何做到去中心化
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在这一章，我们将讨论比特币如何做到去中心化。在第1章中，我们讨论了比特币底层加密算法的基础，最后我们谈到了财奴币。作为一种以账本为基础的记账式加密数字货币，财奴系统已经做得确实不错了，但它有一个很突出的问题，那就是该系统非常依赖一个被称为“财奴”的中心化权威。在第1章的最后，我们提出了财奴币去中心化的问题，或者说如何去财奴化。在本章，我们将着重讨论这个问题。
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通读完本章，我们将注意到比特币并不是完全使用纯技术手段，而是将技术手段与一种明智的激励机制相结合，做到了去中心化。本章的最终目的会使你对去中心化有一个通盘的认识，同时也对比特币运作机制有所了解，并且懂得为什么比特币确实是安全的。
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 [:1703863913]
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 2.1 中心化与去中心化
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去中心化是一个重要概念，这个概念并不是比特币独有的特性。在各种数字技术领域，中心化与去中心化两派的竞争也越来越多见。为了更好地理解竞争模式在比特币里的表现，我们有必要了解一下两派竞争在其他不同技术领域的竞争焦点。
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互联网其实就是一个著名的去中心化系统。但在早期，互联网是在与美国在线（American On-Line，简称AOL）以及CompuServe[1]等围墙花园式信息服务体系的竞争中，逐步变得越来越风行。电子邮件的实质也是一种简单邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol，简称SMTP)的去中心化系统。尽管电子邮件也受到像脸书（Facebook）、领英（LinkedIn）这些中心化私有信息系统邮箱服务体系的挑战，但电子邮件仍然是人与人之间进行通信的一种被默认的选择。其实，我们已经不能简单将像即时短信或者短信等通信手段归类为是中心化，或者是去中心化模式，这些通信方式往往是一种混合模式。在社交网络中，尽管有很多爱好者、技术开发人员，甚至还有企业者也在尝试用去中心化的方式来替代像脸书、领英这样的中心化系统，但目前这些中心化系统仍具统治地位。事实上，中心化与去中心化的竞争在数字时代之前就已经存在，在电话、无线电、电视及电影的发展史上，我们都曾看到过这两种模式的竞争。
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中心化与去中心化也并非水火不容，其实没有一个系统是完全中心化，或者是完全去中心化的。比如，电子邮件其实是一个去中心化系统，它基于一个标准的中心化协议SMTP，任何人只要愿意，都可以设计一个自己的电子邮件服务器。但实际情况是，只有一小部分电子邮件服务商在这个领域占据着统治地位。类似，虽然比特币系统是去中心化的，但比特币交易所（将比特币转换成其他货币的平台）、钱包软件以及用户管理比特币的软件，可以是中心化的，也可以是去中心化的。
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有了以上的考虑，我们把比特币如何做到去中心化这个问题拆解为下面五个问题：
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1.谁在维护交易账本？
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2.谁有权利批准哪个交易是正当有效的？
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3.谁在制造新的比特币？
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4.谁在制定系统变化规则？
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5.比特币是如何取得交易价值的？
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前三个问题反映了比特币协议的技术细节，我们将在本章重点讨论。
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比特币系统的不同方面是从不同点涉及了中心化及去中心化。点对点网络是最接近去中心化的体系，任何一个人都可以运行一个比特币节点，而且基本没有什么入门门槛，用户只需要上网下载一个比特币客户端，就可以在其个人电脑上运行一个节点，现在全球有成千上万个这样的节点。在本章2.4节中我们将要学习比特币挖矿（bitcoin mining），从技术上讲，挖矿过程也是向所有人开放的，但挖矿需要很多资金投入。正因为如此，挖矿领域具有非常高的中心化及挖矿能力集中的倾向。比特币社区里有许多人认为这种现象并不可取。第三点是关于比特币运行节点软件的更新，这涉及何时以及如何更新系统规则。大家可以想象，就像电子邮件系统那样，这些节点可能有各种根据相同方式但通过不同手段实现的不同版本。但在实际上，绝大多数节点用的都是社区里被大家公认的有权威的资深开发者开发出来的软件。
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[1]CompuServe，美国最大的在线信息服务机构之一。CompuServe产品于1979年问世，它提供留言板、新闻和信息、电子商务以及其他类似网络功能的服务。这款产品的问世时间远远早于网络。美国在线在20世纪90年代早期的崛起，使得CompuServe退居美国第二大在线服务商。不久之后，CompuServe不得不同互联网进行竞争，它变成了一个不那么令人满意的互联网服务提供商。而且，随着用户更多地使用互联网，CompuServe风光一时的留言板也开始被人抛弃。1997年，美国在线收购了CompuServe。正如网景一样，CompuServe成为美国在线用在其他产品上的标示。现在，CompuServe只是一个半门户网站。——译者注
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 [:1703863914]
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 2.2 分布式共识
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在前一节，我们笼统地讨论了去中心化和中心化。现在我们从一个更为技术性的层面看一下比特币的去中心化。接下来，我们会遇到一个被称作“共识”（consensus）的重要概念，特别地，还有“分布式共识”（distributed consensus）。建立一个分布式的电子现金系统的关键技术问题，就在于要达成分布式共识。直观地说，你可以想象我们的目标就是要将第1章提到的财奴币去中心化。
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分布式共识有各种应用，计算机界对其也研究了多年，传统具有启发式的应用就是提高分布式系统的可靠性。设想你在管理一个社交网络公司的后端平台，比如微信，像这样庞大的系统通常有几千台甚至几万台服务器，这些服务器组成了一个巨大的分布式数据库，数据库中记录了这个系统里发生的各种活动，而每条信息都会被记录在后端的若干个节点上，对于整个系统的状态，这些节点必须要做到同步。
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