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企业家与学术界期待数字货币发展突破安全瓶颈



企业家与学术界期待数字货币发展突破安全瓶颈


   如果比特币不总像现在这样“搬起石头砸自己的脚”,那么其账户链条可能是“21世纪最重要的一项发明”。
 
当 电子货币比特币在2009年1月创建时,除了寥寥无几的若干个讨论电子货币的群体之外,这种货币并未引起其他人的注意。比特币的起源一直扑朔迷离:有说法 称它是由一个别名叫作“中本聪”的人或组织于2008年创建的,但至今为止其创始人身份仍然是个谜。而其创建目的看起来也像是一种唐吉诃德式的狂想:作为 一种设想的“电子货币”,比特币可以创新性地使用强大的加密算法以保证交易的安全性。用户的身份将会受到伪身份的保护,相关交易记录也会被完全分散。同 时,该系统不需要任何人管理这些交易——不需要政府,不需要银行,甚至也不需要中本聪。
 
    然 而,现在电子货币在全球已经风靡,并且蒸蒸日上。今天,全球有约1460万比特币流通单位,这些叫作比特币的电子货币以小写字母“b”为符号,它们的全部 市场价值在34亿美元左右。比特币使用量增长在部分程度上归结于一些不法分子利用匿名方式,进行毒品走私甚至更严重的犯罪活动。但该系统同样引起了诸如摩 根大通私人银行等金融机构的兴趣,这些机构把电子货币看作是一种可以使其内部付款流程简单化、减少国际金融交易成本的交易方式。事实上,比特币已经引导产 生了其他700多种电子货币。今年9月,随着Ledger期刊(学术界里只报道加密货币的期刊)的发行,比特币进入学术圈的时代正式开启。
 
问题乍现

 
    让 学术界和企业界对该系统着迷的是比特币的核心,即相互衔接的链条,它可以作为每笔比特币交易的正式在线分类总账。尽管这个链条可以在使用比特币软件的整个 电脑网络中复制,而且那些计算机的用户彼此之间并不认识或信任,但这种数据结构可以让交易记录及时得到更新,从而使其受黑客攻击或破坏的风险降到最低。
 
    很 多人把这种链条结构看作是大量其他应用的模板,如包括自我执行的雇用契约和进行网上投票以及众筹资金的安全系统等。这正是Ethereum(由瑞典一家非 营利组织Ethereum基金会在今年7月启动的一个基于上述链条结构的系统)的目标;同样,这也是电子货币和协议倡议(IC3)学术联盟的研究议程,该 联盟由美国纽约伊萨卡康奈尔大学带领,同样于今年7月成立。
 
    英 国伦敦大学学院密码编码专家Nicolas Courtois认为,如果比特币不总像现在这样“搬起石头砸自己的脚”,那么其账户链条可能是“21世纪最 重要的一项发明”。在比特币链条执行过程中,存在着若干个显而易见的缺点,例如安全问题远不够完美。到目前为止,已经出现40多起偷盗及抢夺比特币的案 例,其中若干起事件涉及的价值超过100万美元。
 
    电 子货币公司和研究人员正在利用博弈论和先进电子货币理论等手段解决这些问题。“电子货币和很多其他系统不同,它如果发生极其细微的数学错误,那么就会产生 灾难性的后果。”IC3共同执行人Ari Juels说,“我认为,当薄弱点出现的时候,就需要寻求学术界的帮助,因为那里有很多专家。”
 
价值狂飙
 
    事 实上,学术界对于电子货币及其先驱的兴趣至少可以追溯到20年前,当时密码学家David Chaum做了很多开创性工作。彼时,在荷兰阿姆斯特丹国家数 学和计算机科学研究所工作期间,Chaum就希望保护买家的隐私和交易安全。因此,1990年,他创建了最早的数字货币DigiCash,该货币可以让用 户通过他设计的密码协议进行匿名交易。
 
    然 而,DigiCash在1998年破产,部分原因是因为它像传统银行一样有一个集中的组织机构,然而却未能融于当时的金融行业和行规。但其理论在10年之 后中本聪设计的比特币中却再次重现。这种设计结构包含了众包和点对点网络——两种方式都有助于避开集中管控。该系统对任何人开放:它所需要的仅仅是上网和 利用比特币软件开放源。用户计算机会形成一个网络,其中每台机器都是总账户版本更新的资料夹。
 
    中本聪在开放源领域存在的核心挑战是,需要确保没有人能够找到重写总账户的一种方式,通过这种方式两次花费同样多的比特币,否则就会造成比特币被盗。他的解决方式是把要添加到总账户中的新交易增加额变成一种竞争:这种做法也称为挖掘。
 
    挖 掘从比特币交易传入开始,然后会不断地向联网的每台电脑进行播送。这些信息会被“挖掘者”(即那些选择参与交易的团体或个人)收到,挖掘者会开始竞争交易 通行权,并生成新的交易模块。赢家是首个播送交易“证据”的用户,成功交易模块会在比特币网络中传送,并被添加到总账户链中,目前,总账户链条的模块长度 约有40万个。
 
    从理论上讲,这种竞争会让模块链条保持安全,因为对于任何一名挖掘者每次的解码能力来说,要解开这个编码都非常难。这意味着,没有人能够获得总账户链条中的加密信息,因此也就不能够重写总账户。
 
    挖 掘还可以稳步增长比特币的供应量:赢得每个交易模块的挖掘者都会获得一次奖赏,目前的奖赏是25个新比特币,这个价值大抵相当于6000美元。中本聪的设 计还可以控制比特币供应量的增长,即通过自动调整题目的难度,这样大约每十分钟会增加一个新模块。此外,每过4年,创建一个新模块的奖酬大致会减少一半, 其目的是使总比特币的供应量控制在2100万美元左右。
 
前景看好
 
    事 实上,整个比特币网络系统并不能决定比特币相对标准货币、真实货物及服务的价值。其价值取决于市场力量,即当人们进行比特币交易时的网络兑换率。其中的现 象之一是,当前的市场价格已经明显上升,尤其是在2013年,当时的要价已经从1月份的每比特币13美元狂飙到12月底的每比特币1200美元。这也让真 实的产品可以用电子货币来支付,如两个棒约翰披萨店制作的披萨饼在2010年5月22日购买时是10万比特币,但现在它们的价值几乎达到1200万美元。
 
    日 益增强的比特币挖掘也导致个体挖掘者开始联合他们的计算机来源。去年,最大的挖掘联盟GHash.IO控制了整个比特币挖掘能力的50%以上,这将会带来 一系列问题,因为任何人如果控制了超过一半的挖掘能力,那么他们就可以在添加模块时击败其他人。这将会让他们获得交易账户的有效控制权,同时让他们一次次 使用相同的比特币。这不止仅在理论上可行,事实上,成功控制51%的挖掘能力已经使其击败了更小的电子货币,如Terracoin和 Coiledcoin,后两者被严重破坏以致停止流通。为了减少来自挖掘联盟的威胁,一些现有的电子货币,如Litecoin,开始更加依赖计算机记忆能 力而非处理能力的编码,这种转变将让挖掘联盟建立专门的计算机网络变得非常昂贵。
 
    同 时,其他的问题还包括在比特币挖掘过程中需要浪费许多电量,为了减少浪费,研究人员已经提出了一种叫作Permacoin的新货币,希望通过其节省用电 量。尽管如此,无论比特币的未来如何,普林斯顿大学计算机专家Arvind Narayanan都强调称,该货币系统的研发者及学术界人士都是独一无二 的。“这是一个非常活跃的知识体系,我相信在未来20年,我们会在计算机课堂上教授这项技术。这一点,我很确定。”
 
 
来自:中国科学报

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