一個(gè)故事告訴你比特幣的原理及運(yùn)作機(jī)制

周末花時(shí)間看了一些比特幣原理相關(guān)的資料，雖然不敢說(shuō)把每個(gè)細(xì)節(jié)都完全搞懂了，不過(guò)整體思路和關(guān)鍵部分的主要原理還是比較明白。寫(xiě)一篇文章分享給大家。這篇文章的定位會(huì)比較科普，盡量用類(lèi)比的方法將比特幣的基本原理講出來(lái)。這篇文章不會(huì)涉及算法和協(xié)議中比較細(xì)節(jié)的部分，打算后面會(huì)再寫(xiě)一篇程序員視角下的比特幣原理，那里會(huì)從技術(shù)人員的視角對(duì)比特幣系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和協(xié)議進(jìn)行一些講解。

在這篇文章中我會(huì)給出一個(gè)虛擬的村莊叫“比特村”，整個(gè)文章會(huì)以講故事的方式，逐步告訴大家比特幣提出的動(dòng)機(jī)、解決了什么問(wèn)題以及一些關(guān)鍵組件的目標(biāo)和設(shè)計(jì)方案。

我們先從比特幣產(chǎn)生的動(dòng)機(jī)開(kāi)始。

話(huà)說(shuō)在這個(gè)世界上，有一個(gè)叫比特村的小村莊，村莊共有幾百戶(hù)人家。這個(gè)村莊幾乎與世隔絕，過(guò)著自給自足的生活。由于沒(méi)有大規(guī)模貿(mào)易，比特村村民一直過(guò)著以物易物的生活，也就是說(shuō)村民之間并沒(méi)有使用統(tǒng)一的貨幣，互相間的貿(mào)易基本上就是老張家拿一袋面粉換老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果換劉大嬸兩尺布。村民們一直就這么純樸的生活著。

終于有一天，村民覺(jué)得一直這樣以物易物實(shí)在太不方便了，于是村子全員開(kāi)會(huì)，討論如何解決這個(gè)問(wèn)題。有人提議，以便于分割且稀有的東西，例如黃金，作為一般等價(jià)物，把其它物品和黃金的對(duì)應(yīng)關(guān)系編成一張表格，例如一克黃金對(duì)應(yīng)一只羊，一克黃金對(duì)應(yīng)一袋面粉等等，此時(shí)老張?jiān)僖膊挥每钢淮娣蹥獯跤醯娜ダ侠罴覔Q羊了，他只要從家里摸出一克金子，就可以去老李家牽回一只羊，而老李拿著這一克黃金可以從任何愿意出讓面粉的人那里換回一袋面粉，當(dāng)然也可以換取任何和一克黃金等值的物品。

此時(shí)比特村進(jìn)入了實(shí)物貨幣時(shí)代。

好景不長(zhǎng)，過(guò)了一段時(shí)間，實(shí)物貨幣的弊端也出現(xiàn)了。因?yàn)楸忍卮甯浇鸬V并不多，開(kāi)采和冶煉金子太費(fèi)時(shí)費(fèi)力了。而隨著使用，金子總是不斷會(huì)因?yàn)槟p、丟失或有人故意囤積而發(fā)生損耗。全村人又一次坐在了一起，開(kāi)始商討對(duì)策。此時(shí)有人說(shuō)，其實(shí)大家也不必一定要真的用黃金啊，隨便找張紙，寫(xiě)上“一克黃金”，只要全村人都認(rèn)同這張紙就等于一克黃金，問(wèn)題不就解決了。其他人紛紛表示認(rèn)同，但同時(shí)也有了新的問(wèn)題：真實(shí)的黃金是需要開(kāi)采和冶煉的，金礦有限，開(kāi)采和冶煉也需要成本，所以沒(méi)有人可以短期憑空制造大量的黃金，可寫(xiě)字就不同了，只要我紙夠筆夠，隨便像寫(xiě)多少寫(xiě)多少，那這就變成拼誰(shuí)家里紙多了，搞不好到時(shí)一萬(wàn)張紙才能換一只羊（實(shí)際上這就發(fā)生了經(jīng)濟(jì)學(xué)上的通貨膨脹）。

大家一想也是啊。不過(guò)此時(shí)又有人提出了解決方案：這個(gè)紙不是誰(shuí)寫(xiě)都有效，我們只認(rèn)村里德高望重的老村長(zhǎng)寫(xiě)得，大家都認(rèn)識(shí)老村長(zhǎng)的字。老村長(zhǎng)寫(xiě)一些紙，同時(shí)按照各家黃金存量發(fā)給大家等量的紙，例如老張家有二百克黃金，老村長(zhǎng)就發(fā)給老張二百?gòu)垖?xiě)著“一克黃金”的紙，同時(shí)將老張家的黃金拿走作為抵押。就這樣，老村長(zhǎng)將村里所有黃金收歸到自己的家里，并按各家上交的黃金數(shù)量發(fā)給等值的寫(xiě)有字的紙。此時(shí)村民就可以拿著這些紙當(dāng)黃金進(jìn)行貿(mào)易了，而且大家都認(rèn)得老村長(zhǎng)的字，其他人偽造不出來(lái)。另外，如果誰(shuí)的紙磨損太嚴(yán)重，也可拿到老村長(zhǎng)那里兌換新的等值的紙，另外老村長(zhǎng)承諾任何人如果想要換成真黃金，只要拿紙回來(lái)，老村長(zhǎng)就會(huì)把等值的黃金還給那人。因?yàn)槔洗彘L(zhǎng)寫(xiě)得紙的黃金量和真實(shí)放在家里的黃金量是一樣的，所以只要嚴(yán)格按照銷(xiāo)毀多少紙新寫(xiě)多少紙的原則，每一張有效的紙總能換回相應(yīng)的真黃金。

此時(shí)，比特村進(jìn)入了符號(hào)貨幣（紙幣）時(shí)代。而老村長(zhǎng)就承擔(dān)了政府和銀行的角色。

又過(guò)了幾年，老村長(zhǎng)由于每天都要核對(duì)大量的舊紙幣，寫(xiě)新的紙幣，還要把各種賬目仔細(xì)做好記錄。一來(lái)二去，老村長(zhǎng)操勞過(guò)度不幸駕鶴西去了。

比特村再次召開(kāi)全體大會(huì)，討論應(yīng)該怎么辦。此時(shí)老村長(zhǎng)的兒子二狗子自告奮勇接過(guò)了父親的筆，承擔(dān)起貨幣發(fā)行的責(zé)任。這個(gè)年輕的村長(zhǎng)二狗子很聰明，他做了幾天，發(fā)現(xiàn)好像也不用真的寫(xiě)那么多紙。完全可以這樣：村民把紙幣都交上來(lái)，銷(xiāo)毀，但是二狗子會(huì)記錄下每戶(hù)上交的紙幣數(shù)量。以后如果要進(jìn)行付錢(qián)，例如老張要拿一克金子向老李換一只羊，就一起給二狗子打個(gè)電話(huà)，說(shuō)明要將老張名下的一克金子劃歸老李名下，二狗子拿出賬本，看看老張名下是否有一克金子，如果有就在老張的名下減掉一克，在老李的名下加上一克，這樣就完成了支付，此時(shí)老李在電話(huà)中聽(tīng)到二狗子確認(rèn)轉(zhuǎn)賬完成，就可以放心讓老張把羊牽走了。

此時(shí)比特村進(jìn)入了中央系統(tǒng)虛擬貨幣時(shí)代。每個(gè)村民都不需要用實(shí)物支付，支付過(guò)程變成了二狗子那邊維護(hù)的賬本上數(shù)字的變更。