区块链实战:从技术创新到商业模式
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区块链诞生之前

区块链技术并非凭空产生。作为比特币应用的底层架构技术,区块链的孕育和诞生建立在过去40年计算机、密码学、经济学创新发展的基础之上。

1976年,怀特菲尔德·迪菲与马丁·赫尔曼发表了论文《密码学的新方向》https://ee.stanford.edu/~hellman/publications/24.pdf.,首次提出了公钥的概念以及通过公钥与私钥进行安全通信的方案,为当代密码学奠定了基础。

1976年,自由主义经济学家弗里德里希·哈耶克发表了经济学专著《货币的非国家化》,首次提出允许私人发行货币。将自由竞争引入货币领域的理念,激励着eCash、B-money、BitGold等各种形式的数字货币展开探索。

1977年,三位数学家罗纳德·L.里韦斯特、阿迪·沙米尔与伦纳德·M.阿德曼设计的RSA算法(以三人姓氏首字母组合命名)成功实现了非对称加密,这标志着公钥密码思想可以实现。RSA算法基于一个简单的数论事实:将两个大质数相乘十分容易,但想要对其乘积进行因式分解极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。自诞生之日起,RSA算法就成为最受欢迎的非对称加密算法,只要有计算机网络的地方就有它。2002年,三人因共同提出了RSA算法而获得图灵奖。

1980年,拉尔夫·默克尔提出了“默克尔树”数据结构和相应的算法,它可以用来校验分布式网络中数据同步的正确性,后来被比特币引入,成为区块同步校验的重要手段。

1982年,戴维·肖姆发表了论文《用于不可追踪支付系统的盲签名》https://sceweb.sce.uhcl.edu/yang/teaching/csci5234WebSecurityFall2011/Chaum-blindsignatures.PDF.,提出了盲签名技术,该技术能在签名之前使消息的内容失明,签名者在无法看到原始内容的前提下对信息签名。1990年,他创建了数字现金公司,试验了一个数字化货币系统eCash。他被认为是数字货币的先驱,eCash被认为是早于比特币30年的匿名数字货币。

1985年,尼尔·科布利茨和维克多·米勒各自独立提出了著名的椭圆曲线加密算法,它是一种基于椭圆曲线的非对称加密算法,其安全性依赖于解决椭圆曲线离散对数问题的困难性。椭圆曲线加密算法的主要优势在于,某些情况下,它使用更小的密钥,提供与其他加密算法相当的或更高等级的安全。它的另一个优势是可以定义群之间的双线性映射,而双线性映射在密码学中有着大量应用。

1989年的万维网超文本传输协议、1999年的在线音乐服务Napster,以及之后的BitTorrent、Kademlia点对点网络传输协议的诞生与发展,为比特币得以安全传递价值准备了P2P网络基础。

1991年,斯图尔特·哈伯与W.斯科特·斯托尔内塔发表了论文《如何为数字文档加盖时间戳》https://www.anf.es/pdf/Haber_Stornetta.pdf.,提出了用时间戳的方式来保证数字文件安全的协议。该协议用时间戳表达文件创建的先后顺序,并要求在文件创建后其时间戳不能改动,从而使得文件被篡改的可能性为零。可信时间戳由算力时间源负责保障时间的授时和守时监测,包括时间戳中心在内的任何机构都不能对时间进行修改,中本聪在比特币设计中引入了该协议。两人也因此被业界誉为“区块链之父”。

1997年,亚当·巴克发明了哈希现金算法机制http://www.hashcash.org/papers/announce.txt.。这是一种工作量证明机制,用于抵抗邮件的拒绝服务攻击及垃圾邮件网关滥用,如今被广泛应用于挖矿算法,戴伟的B-money、尼克·绍博的BitGold等比特币的先行者都是在哈希现金的框架下挖矿。哈希现金算法为工作量证明机制的提出奠定了基础。

1998年11月,美籍华人戴伟发表了B-money白皮书http://www.weidai.com/bmoney.txt.。B-money是一种匿名的、分布式电子加密货币系统,强调点对点的交易和不可更改的交易记录。B-money是第一个真正意义上的数字加密货币,比特币的去中心化结算架构、匿名交易、点对点网络在B-money中已经全部出现,不过它没有真正进入应用领域。在比特币白皮书中,第一个被引用的资料是B-money。以太坊原生货币以太币(ETH)的最小单位被命名为Wei,以向戴伟致敬。

1998年,尼克·绍博发明了数字货币,使用了工作量证明机制。BitGold通过使用被称为“解题功能”、“工作功能证明”或“安全基准功能”的客户端,以一段字符串计算另一段字符串,计算结果就是它的工作量证明。不过,尼克·绍博更被大众知晓的身份是“智能合约之父”。

2001年,美国国家安全局(NSA)发布了SHA系列算法,这成为比特币后来采用的哈希算法。

2005年,哈尔·芬尼设计出了可复用工作量证明(Reusable Proofs of Work,缩写为RPoW)。它是工作量证明的前身。芬尼将哈希现金机制完善成一种可重复利用的工作量证明,并用于数字货币试验。中本聪提出比特币想法后,哈尔·芬尼是唯一一个立刻予以关注的密码学先锋,他在比特币发布的当天就下载了软件客户端,是除中本聪外第一个运行比特币的人。此外,芬尼也是第一笔比特币交易的收款人。