科普园地03 | 比特币：一个无敌的时间戳系统

2008年，神秘人“中本聪”发表论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，标志着比特币的诞生。 这篇论文详细描述了比特币系统的运作方案，被认为是比特币白皮书。

在介绍比特币白皮书之前，我们先简单了解一下中本聪。

1.神秘人“中本聪”是谁？

目前中本聪的真实身份尚未公开，此事属于区块链领域的未解之谜。 虽然现在有很多人跳出来说自己是中本聪，也有很多人被怀疑是中本聪，但是大部分都经不起推敲。

因此，网上找到的日裔美籍中年男子照片，无非是一种猜测。

对于中本聪为何隐瞒身份，众说纷纭：

有人说中本聪不是一个人，而是一个团队，现在团队解散了，根本找不到他； 还有人说中本聪担心他现身后会成为比特币社区的领袖，这与“去中心化”的理念相悖； 甚至有人说，中本聪的比特币很多，人气很高。 他担心自己现身后会被盯上……

担心中本聪是谁是没有意义的。 我们更应该关注的是他留给我们的比特币到底是怎么回事，对我们的生活有什么影响比特币照片，给我们带来了什么样的思维方式。

你为什么这么说？ 这是因为比特币是一个脑洞很大的系统，它的设计思路完全颠覆了我们现在的思维模式。 下面介绍一下比特币系统的逻辑框架。

二、比特币系统的逻辑框架

(1) 构建去中心化的货币体系

比特币白皮书，即中本聪撰写的论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，涉及的代码和计算很多，非专业人士很难完全理解。 事实上，比特币白皮书虽然看似复杂，但要解决的问题只有一个，那就是：“去中心化问题”。 可以说，去中心化是比特币的终极理想。

(2) 去中心化货币体系存在的问题：双花问题

比特币要想做一个“去中心化”的货币体系，注定要面临很多在当前中心化体系中都不是问题的问题。 在中本聪看来，最大的问题是“双重支付”问题，也就是我们所说的“双花问题”。 双花问题，简单来说，就是一笔钱可以花两次，三次，很多次。

我们说这个双花问题在我们现在的中心化世界里根本不是问题。 这是因为在我们现在的中心化世界里有银行，货币交易的结算都是通过银行进行的。 银行肯定不可能让你多次花同样的钱。

但是在去中心化的世界里，没有银行这样的中心机构，每个人都可以参与交易结算，风险很大。 在中本聪看来，最大的风险是“双花问题”。 为什么双花问题会成为比特币系统中如此重要的问题？

原因是比特币是一种以代码形式呈现的虚拟货币，可以被复制或修改。 一旦有人恶意修改代码，他就可以回收同一个比特币，使比特币失去货币价值。

大家想一想，你有2000元，你去商场买了一件2000元的衣服，这2000元可以回收，然后你去珠宝店买了2000元的项链，这2000元你可以花它一遍又一遍地买东西，然后钱已经没有什么价值了。

因此，中本聪在建立比特币系统时，他所有的技术手段基本上都是围绕着解决双花问题来保护比特币作为货币的价值。

中本聪设计的“去中心化”比特币系统，实际上是一场反对“中心化”的社会实验。 他之所以如此执着地追求“去中心化”，并不是他在找麻烦，而是希望通过去中心化的模式来解决一些社会问题，比如：当局过度发行货币导致的通货膨胀。

那么中本聪设计了什么方法来解决比特币的“双花问题”呢？ 他主要在比特币系统中引入UTXO和时间戳手段来解决“双花问题”。

所以总结一下比特币的设计逻辑：

中心化发币导致通货膨胀——所以我们要实现去中心化——去中心化面临很多问题，最大的问题是双花问题——所以我们要解决双花问题——如何解决双花问题？ 中本聪引入了 UTXO 和“时间戳”的概念，依靠这两种方式来解决双花问题。

(3) 双花问题的解决方案：UTXO和时间戳

1. UTXO

UTXO的中文意思叫做“未花费的交易输出”。 UTXO 是数字货币中的一种账户模型。 这种模式不同于我们目前的银行账户模式。 让我们将它与当前的传输模型进行比较，以说明 UTXO 是什么。

以转账为例，目前的情况是：

我要转3000块钱给小明，我要从我的银行卡里转账给他。 如果我卡里有10000元，转给他3000元后，我的银行卡会扣3000元，我还有7000元。

如果是基于比特币的UTXO，情况如下：

我有10000个比特币，我给小明转了3000个比特币，这3000个比特币就被消费了吧？ 注意这里的3000不是从我的10000总数中扣除的，而是我的比特币总数会被分成两份（一份3000，一份7000），这就是所谓的“生成两个新的UTXO”。 小明收到了3000个比特币，我收到了7000个比特币。 零。

转账成功后，我给小明的3000个比特币已经被使用消耗掉了，所以不能再叫UTXO了，零钱给我的7000个比特币还没用完，还可以叫UTXO。 UTXO，即未花费的交易输出。

还有一种情况，如果我一共有10000个比特币，我全部转给小明，那么我只需要为小明生成一个新的UTXO，不需要找零。

基于UTXO，每发生一笔交易，都需要确认比特币之前的情况，查看我的UTXO中是否存在比特币。 如果不存在，系统将拒绝您的交易。 这样一来，每一笔交易的输入输出都是相关联的，可以通过UTXO追溯，一直追溯到比特币的诞生，这就是挖矿的源头。

如果我想把同一个UTXO发给两个人，系统只会确认先收到的那个。 一旦确认UTXO已经被消费，那么就不能再转给下一个人，从而避免了双花的问题。

2.时间戳

为了防止双花问题，比特币系统引入了时间戳的概念。 时间戳是指系统会自动为每个区块的交易信息加上时间戳，相当于在交易信息上打上了时间戳：你此时花费了多少钱，会被记录下来，你不能使用它去买别的东西。

它是如何记录的？ 实际上是通过计算比特币照片，利用区块上的时间戳等交易信息，通过复杂的计算得到一个加密值。 这个加密后的值称为“哈希值”。 每个新块都包含前一个块的哈希值。 哈希值，从而形成区块链。

所以我们说：比特币系统实际上是一个嵌套的、永无止境的、非常强大的时间戳系统。 它使用时间戳确保每个块按时间顺序链接成一个“链”（也就是区块链）。

从这里我们了解到，时间戳字面意思就是在区块上标记时间。 它的实际作用是为后面计算哈希值提供一个重要的参数，是计算和验证过程中必不可少且非常重要的一环。 信息。

本期主要介绍两个名词：UTXO和时间戳。 这两种方式是解决双花问题的重要手段，可以保证比特币在没有第三方机构的情况下无法被多次使用。