今年過年回家，小我一歲的堂弟問我你們做軟體的知不知道比特幣？“區塊鏈”啊？好尷尬，之前實習的時候有聽同事好像在玩比特幣但是一點都不瞭解。所以就讀了這篇文章寫了這篇讀書筆記。這篇文章避開了一些底層和演算法細節，採用比較主觀的方式來展示對區塊鏈的感性認識，這只是在別人問起的時候可以稍稍表現下的。之後還得深入對它進行學習跟了解。

（一）去中心化：

查了些資料反覆提到區塊鏈是一個去中心化的系統，那麼我們先簡單瞭解一箇中心化例子吧。

回憶一下我們在網上購買一本書的流程：

• 第一步，你下單並把錢打給支付寶；
• 第二步，支付寶收款後通知賣家可以發貨了；
• 第三步，賣家收到支付寶通知之後給你發貨；
• 第四步，你收到書之後，覺得滿意，在支付寶
  上選擇確認收貨；
• 第五步，支付寶收到通知，把款項打給賣家。流程結束

可以看出所有關鍵流程都在跟支付寶打交道。

那麼去中心化是什麼樣子呢？

第一步，你下單並把錢打給賣家；第二步，你將這條轉賬資訊記錄在自己賬本上；第三步，你將這條轉賬資訊廣播出去；第四步，賣家和支付寶在收到你的轉賬資訊之後，在他們自己的賬本上分別記錄；第五步，賣家發貨，同時將發貨的事實記錄在自己的賬本上；第六步，賣家把這條事實記錄廣播出去；第七步，你和支付寶收到這條事實記錄，在自己的賬本上分別記錄；第八步，你收到書籍。至此，交易流程走完（二）兩個基礎的信任問題——也就是後面解決的“聽誰的”的問題：

1、兩軍問題：

大致說的是有兩個相距很遠的軍隊要傳遞資訊，紅軍派遣一個信使去跟藍軍說：“你他孃的把義大利炮拿出來！”。藍軍收到資訊後又派了一個信使去紅軍說：“收到指令！”。然後紅軍又派一個信使去藍軍說：“知道你收到指令了！”。然後藍軍又派一個信使去紅軍說：“知道你知道我收到指令了！”。然後紅軍又派一個信使去藍軍說：“知道你知道我知道你收到指令了！”……然後就沒完沒了了。跟tcp傳輸協議有點像。

2、拜占庭將軍問題：

拜占庭羅馬帝國在軍事行動中，採取將軍投票的策略來決定是進攻還是撤退，也就是說如果多數人決定進攻，就進攻。但是軍隊中如果有奸細（比如將軍已經反水故意亂投票，或者傳令官叛變擅自修改軍令），那怎麼保證最後投票的結果真正反映了忠誠的將軍的意願呢？拜占庭將軍問題反映到資訊交換領域中來，可以理解為在一個去中心的系統中，有一些節點是壞掉的，它們可能向外界廣播錯誤的資訊或者不廣播資訊，在這種情況下如何驗證資料傳輸的準確性。

（三）模型對應比特幣解說：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------下面來看下去中心化借貸模型：如果A借了B 100塊錢，這個時候，A在人群中大喊“我是A，我借給了B 100塊錢！”，B也在人群中大喊“我是B，A借給了我100塊錢！”，此時路人甲乙丙丁都聽到了這些訊息，因此所有人都在心中默默記下了“A借給了B 100塊錢”。你看，這個時候一個去中心化的系統就建立起來了，這個系統中不需要銀行，也不需要借貸協議和收據，嚴格來說，甚至不需要人與人長久的信任關係（比如B突然又改口說“我不欠A錢！”，這個時候人民群眾就會站出來說“不對，我的小本本上記錄了你某天借了A 100塊錢！”）。 
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在上述的模型中，所謂的“100塊錢”已經不重要了。換句話說，任何東西都可以在這個模型中交換，甚至你可以憑空杜撰一個東西，只要大家承認，你就可以讓你杜撰的東西流通。比如：我在人群中高喊一聲“我創造了10個查克拉！”，我甚至不需要知道查克拉是什麼，也不需要關心世界上是不是真的有查克拉，只要大家都聽到，然後在自己的小本本上記下“LaiW3n有10個查克拉”，於是我就真的有100個查克拉了。從此以後，我便可以聲稱我給了某人1個查克拉，只要路人甲乙丙丁都收到並且承認了這一資訊，那我就算完成了這次交易，哪怕世界上沒有查克拉。

假設過了很長一段時間，我憑空創造的查克拉已經在這個系統中流通了起來，大家都開始認可了查克拉。但是這個系統中一共就只有10個查克拉，於是有人動了壞心思，他在人群中高呼“我有10個查克拉！”怎麼辦？大家是直接在本本上記下他有10個查克拉麼，這樣不是人人都可以偽造查克拉了麼？

為了防止有人偽造的現象發生，我決定在我創造查克拉的時候給我的查克拉打上標記（更準確地說，我是給我喊的那句“我創造了10個查克拉”打上標記，比如標記為001），這樣以後在每一筆交易的時候，我在高喊“我給了某某1個查克拉！”的時候，會附加上額外的一句話：“這1個查克拉的來源是記為001的那條記錄，我的這句話標記為002！”。我們再抽象一點，某人喊話的內容的格式就變成了：“這句話編號xxx，上一句話的編號是yyy，我給了某某1個查克拉！”，這樣就解決了偽造的問題。其實上述模型就變成一個簡化的中本聰第一版比特幣區塊鏈協議： 

 
圖4：查克拉模型和中本聰第一版區塊鏈協議對比圖

1.小本本記錄？——比特幣挖礦

你可能會問：“憑啥你喊一句話我就幫你記？我的小本本不要錢麼？”。為了激勵大家幫我傳話和記賬，我決定給第一個聽到我喊話並且記錄在小本本上的人一些獎勵：第一個聽到我喊話並記錄下來的人，你就憑空得到了1個查克拉，這個查克拉是整個系統對你幸苦記賬的報酬，而你記錄了這句話之後，要馬上告訴其它人你已經記錄好了，讓別人放棄繼續記錄這句話，並給你自己的記錄編號讓別人有據可查，然後你再把我的話加上你的記錄編號一起喊出來，供下一個人記賬。

2.聽誰的？——中本聰破解“拜占庭將軍問題”的演算法

在這個系統中，如果我和另一個人C幾乎同時地喊出一句：“為了艾澤拉斯！”。由於聽眾所處的位置不同，一定會有人先聽到我說的那句話，而另外一些人則先聽到C的那句話，如果我們規定只能有一個人說出這句話，那到底這句話是誰說的？

如果不加任何條件，那麼上述的情況一定會這樣發展：一部分人認為這句話是我說的，在聽到這句話之後開始記賬，之後他們所做的所有事情都是基於這個事實，並且隨著這個資訊一次次的傳下去，這條資訊鏈會越來越深；而另外一群認為是C先說這句話的人，也會按照這樣的趨勢發展。這樣，原本是一條唯一的資訊鏈，在我們喊出“為了艾澤拉斯”這句話之後，分叉了！？ 

 
圖5：“區塊鏈”分叉

這會導致怎樣的情況呢？按照我們的設想，應該每個人的小本本上記錄的東西都是一樣的，都是一條可以把所有資訊串聯起來的鏈條。但是在這一刻，他們小本本上記錄的東西不一樣了！這還怎麼玩啊？以後還怎麼確定交易和資訊的真實性！？

3.新的規則——工作量證明鏈

為了解決這個問題，我又追加了新的規則：每個人在記錄小本本的時候，需要脫鞋然後用腳拿筆，在小本本上用正楷體書寫！有了這個規定，由於用腳寫字難度很大，每個人至少需要10分鐘才能寫完，而且由於每個人用腳寫字的熟練度不通，寫完這句話所用的時間也不同，因此一定會有人先寫完然後高呼“我寫完了！那句話是Ann喊的！”，這樣其它正在寫這句話的人便會停筆，然後在小本本上重新開始寫“那句話是Ann寫的，上一句的編號是xxx”。

4.脫鞋用腳寫字——比特幣挖礦的難度

5.脫鞋用腳寫字的速度——算力

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