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- 发表时间：2022-02-07 10:36
“账房先生”眼中的“比特币”
——《湖州工商代办数字经济学理论》内容节选
王永进 南开大学经济学院教授
人们之所以持有货币（无论是金银还是纸币），是因为人们相信，手中所持有的货币能够以稳定的价值换到自己所需要的物品。货币本身并不能直接给人们带来效用，但是却在用它身上所刻着的数字记录着每个人所拥有的财富多少。人们理想中的货币体系就像是忠实的“账房先生”，它不会玩忽职守，也不会作假。全世界所有的货币拼在一起组成了一个大大的账本，这个账本记录着每个人每一天所拥有的财富状况。
湖州工商代办在中心化的货币体系下，银行就是账房先生，当你在购物时你不需要拿着现金交给卖方，只要卖方相信他账上的钱增加了，交易就可以顺利进行。如果人们之间达成共识，你不需要真正持有货币，只需要告诉卖方“到账上去拿钱吧”，就可以获得对方提供的货物。类似地，作为卖方，只要你相信买方会按照约定从账上支给你一笔收入，你就愿意把商品交付给对方。
既然我们可以把货币体系看成一个账本，那就意味着我们只需要账本上的数字就足够了，并不需要实体化的货币。然而，只湖州工商代办有当所有人都相信这套账本的记录无误时，这套账本才会有用。
那么比特币是如何做到账本记录是可信无误的呢？简单地说，比特币并不是靠银行来记录每一笔交易，而是通过一套去中心化的密码学方法来验证每一笔交易的真实性。
首先，我们从最基本的概念开始：账本和电子签名。如果你和你的交易对象之间经常有交易发生，每次带着现金是相当不便的。因此，你们可以建立一个公共和公开的账本。这个账本上记录着：
张三付给李四20元；
李四付给王五40元；
王五付给你30元；
你付给张三10元；
在湖州工商代办这个账本里，每个人都是账房先生，并不存在一个中心化的账房先生。到了月底的时候，大家坐在一起，如果对记录不存在异议就会一起合计。如果你入不敷出，那么账本上就会记下你是净负债，因此需要交钱，如果你有盈余，那就可以从账本上取钱。
然而，一旦某种东西具有公认的价值，人们就会对之趋之若鹜。如马克思所说的，“如果有10％的利润，资本就保证到处被使用；有20％的利润，资本就活跃起来；有50％的利润，资本就铤而走险；为了100％的利润，资本就敢践踏一切人间法律；有300％的利润，资本就敢犯任何罪行，湖州工商代办甚至冒绞首的危险。”那么，如果人人都是账房先生，如何才能保证每个人不做假账，如何才能避免偷盗和欺诈呢？
风险一
偷盗
这种记账方式存在的问题是：由于每个人都是账房先生，那么，如果李四偷偷地在账本上记下“张三给李四100元”，这种情况该如何避免呢？我们如何才能相信，账本记录的准确无误呢？这就需要密码学中的电子签名技术。如纸上签名一样，张三可以在交易信息旁边进行签名，而且这个签名不能被伪造。
那么电子签名又是如何实现的呢？为了防止伪造，电子签名由私人秘钥（sk）和公共秘钥（pk）一起构成。顾名思义，湖州工商代办私人秘钥只有你自己知道，但是与纸上的签名不同，每一笔交易的电子签名都是不同的。公共秘钥的作用在于验证签名是否真实。
风险二
重复接受
另一个问题是，当张三付给李四100元时，李四还可以不停地复制这一条记录。这些记录的秘钥和信息都是正确的。要解决这个问题，你在签署新的交易信息时，每条交易信息还必须包含一个与之一一对应的编号。那么，当每一次出现“张三付给李四100元”的信息时，都需要张三的一个新的签名。
风险三
霸王餐
除了上述两个问题外，湖州工商代办还有一个问题是，如果张三入不敷出了，那么，这个协议中就会严格禁止张三向任何人付款，因为他显然拿不出这么多钱。为了保证这一点，比特币协议就需要了解所有的历史交易信息。
风险四
欺诈
数字货币要解决的一个问题是避免欺诈，也就是说，要防止做假账。
比特币系统所采取的方法就是让所有人都拥有一份账本，而且你可以查看任何人的账本。于是，当你付给李四100比特币时，你就需要把这个信息广播给网络中的所有人。他们收到信息后，都在自己的账本上记下这条交易记录。湖州工商代办因此如果你想欺骗李四，那就意味着你要给李四一份与所有人都不相同的账本（错误的账本）。但是，在你给李四发送账本信息的同时，其他人会在正确的账本基础上添加新的信息，并发给李四。当李四收到相互冲突的账本时，他该相信谁呢？
比特币所采用的原则就是“工作量证明”原则，即选择信任消耗资源最多的那份账单。首先，对于输入的每一条信息，系统会生成一组数字。由于这一组数字也就难以破译。猜出这组数字的唯一方法是穷举验证，也就是需要不停地猜测。于是，当你听到系统湖州工商代办到一条广播时，这就证明他们确实经过了大量的计算（比如说十亿次）。一旦你修改了某条信息的值，其对应的数字也会改变，那么意味着你需要计算十亿次才能找到该数字。这就导致篡改信息的成本很高。
在这个新的体系中，世界上的每个人都是信息的记录者和广播者。这意味着，每个人都将收到网络中的交易信息，把这些信息整理下来，然后花大量的计算能力找到这些信息对应的数字，一旦找到了这组数字，并把这个信息以“区块”的形式整理在“账本上”，然后就把这个信息广播出去。为了湖州工商代办奖励这个区块建立者的工作付出，系统对其进行奖励，这被称作“区块奖励”。因此，新区块的建立也意味着新比特币的产生。建立区块通常被称为“挖矿”，因为创立区块需要花费巨大的计算，同时又会带来新的货币。“矿工”的工作就是“收听交易信息——建立区块——广播区块——得到奖励”。在收听到广播后，其他人不需要重复挖矿，只需要把听到的广播信息记录下来。这也是为什么我们把这个特别的账本称之为“区块链”。
区块链的关键点是：如果你收到两份交易历史有冲突的广播，那么我们选择相信工作量湖州工商代办量最大的一份。接下来，我们将看到在这个系统中伪造信息欺骗他人到底有多难。或许张三想要用一个伪造的区块链欺骗李四。比如，张三发给李四信息“张三付款100比特币给李四”，但他没有把区块广播给网络中的所有人。那其他人会仍然认为张三依然持有那100比特币。与此同时，李四还会受到来自其他矿工的区块广播。因此，为了使得李四相信张三发布的广播是正确的，那么张三就需要重新计算他伪造的区块后面的所有区块，这样才能制作一份最长的区块链。这正是“工作量证明”的核心。也就是，湖州工商代办你如果制造了一条“假区块”，那么就必须不停地制造新的区块。除非张三拥有超过整个体统50%的计算能力，否则，其他人所建立的区块链最终会比张三伪造的区块链更长更快。随着时间的推移，李四会放弃他收到的来自张三的区块链。也就是说，当你收到系统中广播的一个新的区块链时，你不会立即选择相信它，而是等到新的区块出现时才会觉得是否相信它。在你没有收到新的区块之前，你会相信你手中的这份账本和其他人的账本是相同的。
总结
在账房先生的眼中，比特币和纸币都湖州工商代办只是数字而已，而区块链则是一种记账方法，或者说是一个数字化的“账房先生”。
区块链的第一个特点是每个人都拥有一个账本，因此是去中心化的；第二个特点是，每个人在转账之前需要在网络中发布信息，第一个破译转账信息的“矿工”会建立新的区块，并添加在账本上。矿工做的第一件事是，验证转账人是否有足够的存款。矿工做的第二件事是找到这笔转账的“密码”。为了找到密码，“矿工”需要投入时间和计算能力，因为每一笔交易的“密码”是随机的。矿工做的第三件事，就是把破译的信息转湖州工商代办换为区块并向所有人发布消息。其他人看到消息后，也把该区块记录在自己的账本上，然后等待下一笔交易的产生。
基于“工作量证明”的区块链的上述特征保证了比特币的转账过程是值得信赖的。当张三想欺骗李四时，他需要给李四一份假账本。可是，李四在接收到张三账本的同时，也在接受其他人发送的账本信息。面对交易记录相互矛盾的账本，张三为了说服所有人“他给的账本才是正确的账本”，他就需要找出在其后进行的所有交易信息的数字密码。如果张三做不到这一点，那么最终湖州工商代办就没有人相信他了。因为，比特币系统所采取的原则是“工作量证明”，即谁的计算量大就相信谁。
如林肯所说的，“你可以在所有的时间欺骗一部分人，也可以在一段时间欺骗所有人，但你不可能在所有的时间欺骗所有的人。”在区块链的这个公开、开放的账本上，人人都是记账人的身份大大增加了欺骗的成本。因为，只有当你永远欺骗所有人时，你才能够欺骗某一个人。
然而，作为比特币协议的主要原则，“工作量证明”的一个显著弊端是需要大量的计算能力。随着计算量的增加，其对资源的消耗也大的惊人。据估计，在2017年底比特币挖矿消耗的能源（电量）与丹麦消耗的能源一样多。“工作量证明”的另一个弊端是，由于“挖矿”的收益取决于计算能力，因此，一部分矿工可以把计算能力加总形成“矿池”，以提高其破译速度，这就导致了算力的“集中化”，反而违背了比特币的“去中心化”原则。
如果你想要对数字货币和数字经济的其他问题有更多地了解，可以参阅本人即将出版的《数字经济学理论》一书。
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编辑：刘书渊
审校：王永进
2021年8月28日
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