【比特币白皮书】四种版本集合简短小结！

Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System

比特币：一种点对点电子现金系统

摘要

1.简介

2.交易

3.时间戳服务器

4.工作量证明

5.网络

6.激励

7.回收硬盘空间

8.简化的支付确认

9.价值的组合和分割

10.隐私

11.计算

12.结论

摘要

点对点技术实现的电子现金系统，通过数字签名技术去除了可信的第三方机构，但存在双重支付问题。通过随机散列对所有交易加时间戳形成一条基于随机散列的工作量证明的链条作为交易记录。最长链作为见证事件序列的证据。

1.简介

互联网商业依赖的金融机构基于信任模型，卖家需要更多不必要的信息来避免欺诈，然而欺诈在一定比例上又不可避免，这使得交易成本上升。

使用点对点分布式时间戳服务器为基于时间的交易序列生成计算上的证据以解决双重支付问题的密码学解决方案，交易计算的不可撤销保护卖家不被欺诈，程序化合约机制用于保护买家。

2.交易

一枚数字现金定义为一条数字签名链。

传统货币系统中解决双重支付问题是通过铸币厂或银行来解决。比如A和B在银行系统发生一笔交易面额为X时，首先A的账户会先减少（销毁）X，其次B的账户会增加（发行）X，最后检查A，B账户余额总和是否和未发生交易之前一致。

点对点电子现金系统中解决双重支付问题是通过公开所有的交易，让所有参与者对交易收到顺序的单一历史达成共识。

3.时间戳服务器

为了能实现交易顺序达成单一历史共识，时间戳服务器计算包含多个需要被打时间戳的数据项的区块的哈希值。就像邮局发信件时需要盖邮戳来确定日期时间一样。

4.工作量证明

为了实现基于点对点的时间戳服务器，工作量证明是去寻找一个被哈希后是以数个0比特开始的数。工作量证明的工作就是去找一个比较特殊的随机数。

在时间戳网络中，加入这个特殊的随机数使得区块的哈希值满足所需0比特的数，去实现工作量证明。

工作量证明按CPU投票，最长链代表了大多数的决定。

工作量证明的难度会根据区块生成速度动态调整。

5.网络

运行网络的步骤：

1）新交易向所有节点广播。

2）每个节点将新交易收集到一个区块。

3）每个节点为它的区块寻找工作量证明。

4）当一个节点找到了工作量证明，就向所有节点广播这个区块。

5）节点只有在区块内所有交易都有效且之前没有支付过的情况下接收这个区块。

6）节点通过使用这个区块的哈希值作为上一个哈希值在链中创建下一个区块的方式表示对这个区块的接收。

6.激励

每个区块中的第一笔交易是区块创建者发行属于它的新货币的特殊交易。这些发行的新货币是对其消耗的CPU和电力的激励。

交易费也充当一种激励。

7.回收硬盘空间

每个区块中的交易会被哈希进默克尔树，当交易被足够多的区块覆盖后，可以通过剪除树枝来压缩存储空间，只将树根保存到区块中。

8.简化的支付确认

用户只需要拥有一条最长工作量证明链的区块头副本，通过查询在线节点确认自己拥有的确实来自最长链，而后获取默克尔树的数值节点，进而链接到这个区块被打上时间戳时的交易。用户可以看到某个网络节点接收了这笔交易而且后来的区块也进一步确认了这笔交易。

9.价值的组合和分割

一笔交易可以由一个或多个组合的输入值，最多有两个输出值。输出值中一个为收款方，一个作为找零退还给发送方。

10.隐私

传统的银行模型通过限制用户和可信第三方对信息的访问达到一定级别的隐私。点对点的电子现金系统公开所有的交易信息，通过公钥匿名的方式达到隐私效果。

11.计算

纯数学模型的推理和演算，结论为攻击链会随着落后诚实链的区块数的增加，攻击成功的概率呈指数下降。

12.结论

白皮书提出了一个不依赖信任的电子交易系统。使用数字签名提供了货币所有权的控制，通过工作量证明记录公共交易历史的点对点网络来防止双重支付的问题。只要诚实节点控制多数CPU算力，交易历史对于攻击者很快就变得不可更改。

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参考版本

1.中本聪原版，Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

2.小熊翻译版，比特币:一种点对点电子货币系统

3.吴忌寒翻译版，比特币：一种点对点的电子现金系统

4.李笑来翻译版，比特币：一种点对点的电子现金系统

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编译者/作者：游讯

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