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数字货币起源

（一）早期尝试

1952年，美国加利福尼亚州富兰克林国民银行率先发行银行信用卡，标志着一种新型商品交换中介的出现。美洲银行从1958年开始发行“美洲银行信用卡”。1974年，罗兰德·莫诺（Roland Moreno）发明了IC卡作为电子货币的存储介质。1982年，美国组建了电子资金传输系统，随后英国、德国也相继研发了类似的系统。以银行信用卡为代表的电子货币迅速流行，成为当今主流的货币形式。

电子货币使得货币彻底去实体化了，虽然我们仍然会使用卡片作为电子货币的载体，但是卡片本身并不是货币，真正的货币是卡片里存储的数字。如同早期纸币对应于金库中相应价值的黄金，早期电子货币也对应于银行中相应数额的纸币。但是随着各国货币的发行转向电子化，电子货币也日益与纸币脱离，成为纯粹数字形态的货币。

电子货币是法定货币（以下简称“法币”）的电子化形式，它的发行机制与传统法币相同，资金的传输由金融机构承担和维护。许多人认为这种电子货币存在一些弊端，如无法匿名使用、无法全球流通、交易成本较高等，于是他们开始尝试设计一些新型的电子货币方案（为了与金融系统发行的电子货币相区分，我们称之为数字货币），例如20世纪90年代的DigiCash、b-money、Beez、Flooz和稍后的Bit Gold、ecash。这些尝试有的只限于纸面设计，并未实际实施；而实际实施的均以失败告终，要么根本没有流通，要么流通的范围极其有限。

失败的原因大多可归结为中心化的组织结构。这些货币由特定组织发行，他们对货币的安全使用与流通进行仲裁、监督和维护，并采用中央服务器记录货币的流通情况。在缺乏国家信用支撑的情况下，一旦发行和维护组织破产或遭受法律、道德指责，或保管总账的中央服务器被黑客攻破，该货币即面临信用破产与内部崩溃的风险。

（二）技术挑战

如果不使用中心化的组织结构，那么如何对数字货币的流通进行监管就成为一个棘手的问题。数字货币只是一串字符，复制和篡改几乎不需要成本；电子货币在网络中流通，其交易数据最终必然记录于某个“账本”之中，使用黑客技术篡改这些记录也不是难事。因此，无人维护的电子货币系统，其安全性几乎是不可能保障的，这里主要涉及两个问题：

1．货币伪造。在中心化管理的系统中，所有用户的账户余额都会记录在中央服务器中，除非入侵中央服务器，用户无法修改自己的账户余额。如果没有这一中心化管理系统，用户的电子货币存储在自己的钱包里，那么修改余额将非常容易。

2．双重支付。中心化管理系统通过实时修改用户的账户余额，可以有效地防止双重支付，即用户利用网络延迟等漏洞，把同一笔钱支付给两个人。无人监管的系统很难防止这一情况的发生。

早期的数字货币也曾在这两个问题上进行尝试。例如，B-money方案提出了一种协议，使用工作量证明机制进行货币发行。每笔货币的传输会广播给所有用户，每个用户都知道别人的账户，因而可以证明交易的真实性和正确性。在网络出错的情况下，用户可以申请赔偿，由第三方进行仲裁，如果仲裁无法达成一致，每个用户自行确定自己的赔偿或惩罚额。

Bit Gold方案描述了一个使用去中心化方法创建永久工作量证明链的系统，该链记录使用者的公钥、时间戳和签名。该方案认为工作量证明的价值在于稀缺、难以产生、可安全存储与传输。通过点对点的拜占庭回弹（Byzantine-resilient）方法，Bit Gold可在传输时防止双重支付。遗憾的是，拜占庭回弹方法依赖于网络地址投票而不是计算力投票，因而容易遭受女巫攻击（Sybil Attack）。

而致力于创造匿名数字货币的DigiCash方案则使用了盲签名（Blind signature）算法来切断货币提现与支付之间的联系，首次在数字货币设计中引入了密码学算法。

（三）比特币的诞生

2008年11月，一个化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的人在某个隐秘密码学讨论小组中发表了一篇研究报告《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System（比特币：一个点对点的电子现金系统）》，提出了比特币的概念。

中本聪认为，“借助金融机构作为可资信赖的第三方来处理电子支付信息，内生性地受制于‘基于信用的模式’（trust based model）的弱点。”因此，他希望能创建一套“基于密码学原理而不是基于信用，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付，从而不需要第三方中介的参与”的电子支付系统。对应于现实生活中的现金交易，这个系统需要起到两个作用：一是杜绝伪造货币，二是杜绝重复支付。

发表研究报告之后，中本聪开始着手开发比特币的发行、交易和账户管理系统。2009年1月3日，该系统开始运行，中本聪随之构造出第一个区块链，它被称为“上帝区块”，最初的50个比特币宣告问世。比特币创新性的设计赢得了很多电子货币行业资深人士的赞许。B-money发明人戴伟（Wei Dai）认为比特币的发明“意义重大”; Bit Gold发明人尼克·萨博（Nick Szabo）称赞比特币是“对世界的伟大贡献”；著名密码破译专家哈尔·芬尼（Hal Finney）称它“具有改变世界的潜力”；来自创业公司OnlyOneTV的布鲁斯·瓦格纳（Bruce Wagner）称其为“自互联网问世以来最令人激动的一项技术”。

比特币的诞生，意味着一种新型的、去中心化的、无固定发行方的数字货币的诞生。本书所述数字货币，均指类似比特币的新型数字货币，并以比特币为例介绍数字货币的基本原理和技术特点。