【区块链与BTC】01.从公共账本到分布式账本

公共账本

在一个有张三、李四、王五等人的村子里，张三和李四做了一个交易。 李四给张三提供货品，张三需要付钱给李四。 在现实生活中，张三有很多选择。 他可以选择现金或转账支付来完成交易。

为了更好地解释下面的内容，我们假设这个村庄是一个与外界隔绝的村庄（或者你可以这样想：这个村庄聚集了地球上的每一个人）。 我们给这个村子起个名字吧，就叫它杨村吧。

在杨村，有一位德高望重的杨村村长。 村里的村民都非常信任杨村长，愿意把钱存放在杨村长家里，让他保管记录。

假设张三从李四那里买了十块钱的东西btc转账不到账，但是张三出门没带钱。 张三对李四说：“我身上现在没带钱。不过你放心，我跟村长存了很多钱，我现在可以去取钱给你。” ”

李四道：“何必，跟村长说一声，从你名下转10块钱到我名下。”

于是张三和李四一起找到了村长，村长拿出一本小记事本，从张三名下转了10块钱到李四名下。 交易完成了。

这是使用公共分类账的示例。 在现实生活中，银行相当于村长的“公账簿记员”角色。 然而，这样的模式是有缺陷的：

公共账本非常依赖大家对记账员的信任：在杨村，大家需要相信村长会记录每一笔交易btc转账不到账，不会偷偷在账本上增减记录，不会突然卷款跑路或跑路。破产。

每次交易，都需要通知村长。 结果，交易的效率可能会降低。 如果有一天村长不在家，大家都找不到村长，交易就无法完成。

其他第三方因素（暂时忽略，有空再单独说这些因素）

于是，聪明的杨村村民开始思考：有没有一种不依赖单一“记账员”的记账方式？

分布式记账

有人提出，我们可以为每个人记录一个账本，当村里发生一笔交易时，通过广播将这笔交易通知给村里的每一个人，每个人都在自己记录的账本上更新这笔交易。

于是，分布式账本系统诞生了。 当然，目前的系统还很简陋，存在着各种各样的问题。 比如大家手里的账本不一致怎么办？ 以谁的账号为准？ 如何防止有人偷偷修改自己账本上的记录？ 会不会有人冒充别人向全村广播？ 等等。在本系列的其余部分中，我们将逐一解决这些问题。

比特币使用分布式记账系统。 当一笔交易发起时，需要向全网广播：

张三给李四转了10个比特币。

当然，这样的广播是绝对不安全的。 因为李四（或者村里的任何人）也可以冒充张三进行这样的全网广播。 所以，张三在直播的时候，一定要附上自己的签名：

张三转10个比特币给李四，张三签名

签名是一个绝妙的解决方案。 我们后面会详细讲到签名是如何实现的。 这里我们只需要知道签名肯定是张三自己完成的。

这样的广播似乎是安全的。 然而在计算机世界里，任何信息无非就是一串由0和1组成的数字，这也意味着这个广播是可以复制粘贴的。 然后，当其他人收到此消息时，任何人都可以复制粘贴这个看似安全的广播并重复广播：

张三给李四转了10个比特币。 张三的签名（这是李四播的）

张三给李四转了10个比特币。 张三签名（此消息由村里的坏人二狗子播报）

张三给二狗子转了10个比特币。 张三的签名（这个还是村里的坏蛋二狗子播的）

二狗子竟然伪造张三给他转钱的广播？ ！ 别忘了，二狗子除了可以复制粘贴整个直播，还可以把张三签名的那部分拿出来附在自己伪造的交易记录上。

似乎仅仅保证“签名确实是我做的”是不够的。 在下一篇文章中，我们将设计一个更巧妙的签名机制来解决上述问题。

参考：

[1] Arvind Narayanan, Josh Bennu, Edward Felton等.区块链：技术驱动金融[M]. 中信出版社: 北京, 2016: 51-61.

[2] 妈妈说 MommyTalk。 区块链 [EB/OL].space.bilibili.com/223146252/channel/detail?cid=125222, 2019-11-4.

[3] 3 蓝 1 棕。 【官方双语】想了解比特币（以及其他加密货币）的原理？ [EB/OL].bilibili.com/video/BV11x411i72w, 2017-07-22.

[4]Satoshi Nakamoto.Bitcoin：点对点电子现金系统.bitcoin.org/bitcoin.pdf

[5] 萧震． 北京大学肖震老师《区块链技术与应用》公开课[EB/OL].bilibili.com/video/BV1Vt411X7JF，2018-11-30。