Date: 2018-10-18
Title: 大树写作S03-013：区块链与人工智能02
Time: from 21:30 to
数字货币原理十问（上）
上篇文章中针对大家广泛讨论的比特币浪费资源问题，我给出了自己的一些看法，觉得要从全局观、平衡关和发展观来看待，才能看到一个新生事物，尤其是一个有潜力的新科技的未来。今天继续读《区块链与人工智能》这本书，来从发问的角度谈谈数字货币的原理。
数字货币如何防止货币伪造？
对于传统纸币来说，一方面各种非常复杂的防伪技术保证了纸币很难被伪造，而且这些技术要一直保持更新才能对抗不断进步的造假手段，另一方面集中在央行的管理系统，保证了所有账户的余额很难被篡改，除非是入侵中央服务器，否则对于个人来说是几乎没有机会的。而数字货币呢？它就是一串数字或者代码，复制的成本极低，同时又是保存在个人的钱包中的，很难保证余额不被更改。面对这个难题，比特币是如何做的呢？
为了防止货币造假，比特币网络保留了所有货币的所有流通信息，也即全网总账本，从而保证了每一个比特币的来源可追溯。每个比特币每交易一次，就会在全网总账本上增加一次流通记录，也即是说全网所有参与的节点都存有全部货币的全部流通信息。当其中任意一个节点在交易的时候就可以轻松发现那些被伪造的货币。
比特币的这个设计原则，保证了很难有假的比特币出现，除非出现过半的算力攻击，来修改全网当中的大部分节点当中的账本数据。但话又说回来了，如果真的掌握了这些算力，而又去攻击比特币网络的话，损失惨重的恐怕会是攻击者自己。所以以目前的技术水平而言，比特币这个系统没毛病。
数字货币如何防止重复支付？
在中心化的银行系统中，用户的账户余额是被中央处理器实时修改的，所以可以有效防止同一笔钱被转给多个人，也即是双重支付。那无人监管的比特币系统，是如何防止这个问题的呢？
为了防止同一个比特币被多次花费，中本聪使用了工作量证明法。每个交易发生时都要向全网广播，而多次发生的交易就要多次广播关于同一个比特币的交易。当其他节点为了将交易打包到A区块就要进行计算量证明，一旦成功则将向全网广播。此时，如果其他节点在A区块基础上进行另一个工作量证明，打包区块B，如此反复就会形成一条区块链。
对于同一个比特币的多次广播就会形成多条区块链，最终哪个区块链条最长，哪个交易就被确认有效，其余的交易则无效。这就保证了一个币最终被交易一次。
比特币网络为什么不需要第三方监管？
传统的货币系统，在各方的监管下还容易出现各种或大或小的问题，那比特币系统在不需要第三方监管的条件下是如何保证正常工作的呢？
上述讲到的工作量证明和全网总账本记录的完整性，就使得这个问题得到了解决。区块链是一个环环相扣的链条，每个区块中都记录了上一个区块数据的哈希值，一旦想要篡改其中的一个，则为了保证验证的正确性，就必须再修改上一个，如此下去就要修改大多数节点的信息，才能保证全网数据是有效的。正所谓，为了圆一个荒言就要去编造更多更的谎言，需要的成本太高了。
将所有数据保存到全部节点上，把原来的集中监管分散到一个个节点参与的巨大网络，这样如果谁想要伪造数字货币或者作恶，就是和整个网络作对，最终难以成功。
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