Den 31 oktober 2008 löste ett ID undertecknat av Satoshi Nakamoto detta problem med ett 9-sidigt papper om hur man betalar mig i ett helt anonymt och decentraliserat nätverk.

Vi vet nu att den mystiska mannen som kallas Satoshi Nakamoto och de nio sidorna skapade ur luften motsvarande 100 miljarder RMB i bitcoin och tekniken som driver den, blockchain.

Utan en pålitlig tredje part är det största problemet att ingen av oss kan lita på varandra, så i en blockchain-värld måste överföringar sändas så att alla känner till historien för varje dollar för varje person i nätverk. Folk kommer att verifiera att detta verkligen är vad jag sa med en elektronisk signatur och sedan lägga överföringen i en storbok. Denna huvudbok är blocket. Att koppla ihop blocken är blockkedjan. Den registrerar alla Bitcoin-transaktioner från starten till idag, och nu finns det cirka 600 000 block, med två eller tre tusen transaktioner registrerade i varje block, och varje konto, inklusive ditt och mitt, kommer ihåg exakt hur mycket pengar det har, var den kom ifrån, var den spenderades, och den är transparent och öppen.

I blockchain-nätverket har alla en identisk och uppdaterad redovisning i realtid. Det är inte överraskande att tillförlitligheten hos huvudboken är hörnstenen i den digitala valutan, och om storboken inte är i ordning kommer ingen valuta att fungera bra.

Men detta väcker två nya frågor: vem håller böckerna för alla? Hur ser du till att böckerna inte förfalskas?

Om alla kunde behålla en huvudbok kan transaktionerna och sekvensen av transaktioner i varje block vara annorlunda, och om det fanns avsiktliga falska poster, skulle det vara ännu mer kaotiskt. Det är omöjligt att få en huvudbok som är acceptabel för alla.

Så den som håller böckerna måste få alla att acceptera dem så att allas böcker är enhetliga. Detta är också känt som konsensusmekanismen.

Idag finns det alla möjliga olika konsensusmekanismer för olika blockkedjor, och Satoshis lösning är att göra problemet. Den som räknar ut svaret först har rätt att föra böckerna. Denna mekanism kallas PoW: Proof-of-Work, Proof of Workload.

Arbetet med bevis på arbetsbelastningen är uttömmande, och ju mer aritmetisk kraft din enhet har, desto större är sannolikheten för att räkna ut svaret.

För att göra detta används hash-kryptering.

Ta till exempel SHA256-algoritmen, alla teckensträngar som krypteras med den ger en unik sträng med 256-bitars binära nummer. Om originalinmatningen ändras på något sätt kommer det hashkrypterade numret att vara helt annorlunda.

Arbetet med bevis på arbetsbelastningen är uttömmande, och ju mer aritmetisk kraft din enhet har, desto större är sannolikheten för att räkna ut svaret.

För att göra detta används hash-kryptering.

Ta till exempel SHA256-algoritmen, alla teckensträngar som krypteras med den ger en unik sträng med 256-bitars binära nummer. Om originalinmatningen ändras på något sätt kommer det hashkrypterade numret att vara helt annorlunda.

Arbetet med bevis på arbetsbelastningen är uttömmande, och ju mer aritmetisk kraft din enhet har, desto större är sannolikheten för att räkna ut svaret.

För att göra detta används hash-kryptering.

Ta till exempel SHA256-algoritmen, alla teckensträngar som krypteras med den ger en unik sträng med 256-bitars binära nummer. Om originalinmatningen ändras på något sätt kommer det hashkrypterade numret att vara helt annorlunda.

Arbetet med bevis på arbetsbelastningen är uttömmande, och ju mer aritmetisk kraft din enhet har, desto större är sannolikheten för att räkna ut svaret.

För att göra detta används hash-kryptering.

Ta till exempel SHA256-algoritmen, alla teckensträngar som krypteras med den ger en unik sträng med 256-bitars binära nummer. Om originalinmatningen ändras på något sätt kommer det hashkrypterade numret att vara helt annorlunda.

Arbetet med bevis på arbetsbelastningen är uttömmande, och ju mer aritmetisk kraft din enhet har, desto större är sannolikheten för att räkna ut svaret.

För att göra detta används hash-kryptering.

Ta till exempel SHA256-algoritmen, alla teckensträngar som krypteras med den ger en unik sträng med 256-bitars binära nummer. Om originalinmatningen ändras på något sätt kommer det hashkrypterade numret att vara helt annorlunda

När vi öppnar ett block kan vi se antalet transaktioner som registreras i det blocket, transaktionsinformation, blockhuvud och annan information.

Ett blockhuvud är en etikett för ett block som innehåller information som tidsstämpel, Merk-trädets rot hash, slumptal och hash för det föregående blocket, och att göra en andra SHA256-beräkning på blockhuvudet ger oss hash för detta block.

För att hålla reda på måste du packa upp olika information i blocket och sedan ändra detta slumpmässiga nummer i blockhuvudet så att ingångsvärdet kan hashas för att få ett hashvärde där de första n siffrorna är 0 efter hashberäkningen .

Det finns faktiskt bara två möjligheter för varje siffra: 1 och 0, så sannolikheten för framgång för varje ändring av slumpmässigt tal är en n tionde av 2. Till exempel, om n är 1, det vill säga så länge det första numret är 0, då är sannolikheten för framgång 1 av 2.

Ju mer datorkraft det finns i nätverket, desto fler nollor finns det att räkna med, och desto svårare är arbetsbelastningen att bevisa.

Idag är n i Bitcoin-nätverket ungefär 76, vilket är en framgångsgrad på 1 av 76 delar per 2, eller nästan 1 av 755 biljoner.

Med ett 8 000 dollar RTX 2080Ti-grafikkort är det ungefär 1407 år att räkna.

Det är verkligen inte lätt att få matematiken rätt, men när du väl har gjort det kan alla på ett ögonblick verifiera att du har rätt. Om det verkligen är korrekt kommer alla att ansluta det blocket till huvudboken och börja packa i nästa block.

På detta sätt har alla i nätverket en identisk, uppdaterad realtidsbok.

Och för att hålla alla motiverade för bokföring, kommer den första noden som slutförpackar blocket att belönas av systemet, som nu är 12,5 bitcoins eller nästan 600 000 RMB. Denna process kallas också gruvdrift.

Å andra sidan, för att förhindra manipulering med storboken, måste varje nytt block som läggs till registrera hashvärdet för det tidigare blocket, även känt som en hashpekare, i blockhuvudet. En sådan konstant framåtpekare kommer så småningom att peka på det första grundblocket och kedja samman alla blocken tätt.

Om du ändrar något av tecknen i ett block, ändrar du hashvärdet för det blocket, ogiltigförklarar nästa blockets hashpekare.

Så du måste ändra haspekaren för nästa block, men det påverkar i sin tur hashvärdet för det blocket, så du måste också räkna om slumpmässigt tal, och när du är klar med beräkningen måste du sedan ändra nästa block av det blocket tills du har modifierat alla block efter det blocket, vilket är mycket besvärligt.

Detta gör det omöjligt för bokföraren att hålla koll på förfalskningarna även om han ville. På grund av den elektroniska signaturen kan bokföraren inte fejka en överföring från någon annan till sig själv, och på grund av bokens historia kan han inte heller ändra en summa pengar ur luften.

Men detta väcker en ny fråga: om två personer slutför beräkningarna samtidigt och packar ut ett nytt block, vem ska de lyssna på?

Svaret är den som är tillräckligt lång för att lyssna, och nu kan alla packa efter båda blocken. Till exempel, om den första killen som avslutar beräkningen i nästa omgång väljer att ansluta till B, kommer B-kedjan att vara längre och alla andra är mer benägna att ansluta till B också.

Inom sex förpackningar blockeras vinnaren vanligtvis och den övergivna kedjehandeln dras tillbaka och placeras tillbaka i handelspoolen för att packas.

Men eftersom det är den som är längst lyssnar på den som är längst, så länge du kan räkna bättre än alla andra, och din räkneeffekt är större än 51%, kan du själv räkna ut den längsta kedjan och sedan styra huvudboken .

Så ju större datorkraften hos gruvarbetarna i Bitcoin-världen, desto fler nollor måste alla räkna, vilket säkerställer att ingen kan kontrollera storboken.

Men andra blockchains med få deltagare går inte så bra, till exempel attacken på 51% på en digital valuta som heter Bitcoin Gold den 15 maj 2018.

Angriparna överförde först sitt eget bitguld till 10 miljoner dollar till ett börs och denna överföring registrerades i block A. Angriparna kunde också överföra sitt eget bitguld till 10 miljoner dollar till ett växel. Samtidigt förberedde angriparen i hemlighet ett block B där överföringen inte ägde rum och beräknade ett nytt block efter block B. Angriparen förberedde också i hemlighet ett block B där överföringen inte ägde rum.

När överföringen på A-kedjan har bekräftats kan angriparen dra tillbaka bitguldet på börsen. Men eftersom angriparens datorkraft är 51% större än hela nätverket kommer B-kedjan så småningom att vara längre än A-kedjan, och genom att släppa en längre B-kedja till hela nätverket kommer historien att skrivas om, B-kedjan kommer att ersätta En kedja som den verkliga huvudkedjan och överföringen till börsen i block A kommer att dras tillbaka, vilket tjänar angriparen 10 miljoner för ingenting.

Idag är det enklaste sättet för en vanlig person utan aritmetisk förmåga att få digital valuta att köpa den på en börs och ta ut den till din plånbokadress.

Den här adressen kommer från din privata nyckel, som är krypterad, och den offentliga nyckeln, som är krypterad, får adressen.

I ett anonymt nätverk som blockchain kan endast den privata nyckeln bevisa att du är du, och så länge överföringen åtföljs av en elektronisk signatur som genereras av din privata nyckel kan alla bekräfta att överföringen är giltig. Så om den privata nyckeln äventyras kan vem som helst låtsas vara dig och överföra pengarna.