比特币架构的核心有哪些？

比特币架构的核心是一套通常被称为Nakamoto Consensus的软件协议（software protocols）。[24]共识意味着网络参与者对其账本的准确性（accurate）和一致性（consistent）有信心。[25]例如，如果没有一种可靠的方式来确保各方达成共识，任何比特币参与者都可以将同一枚比特币重复使用（称为重复使用问题），或者声称自己拥有比实际更多的比特币。数字系统（digital systems）达成共识的大多数方法所存在的问题在于，它很容易创建多个虚假账户（multiple fake accounts）。这被称为“Sybil attack”。[26] 即便大多数真实用户是诚实的，一个攻击者也可以控制网络并将其错误共识强加于系统。

为应对 Sybil attack，Nakamoto巧妙地将密码技术（cryptographic techniques）与博弈论结合起来。[27]作为基准（baseline），所有比特币的交易都是加密签名的（cryptographically signed）。[28]一方面，它可以从数学上证明，只有相关私钥（relevant private key）（一串由数字和字母组成的秘密字符串）的拥有者才能发送相关信息；另一方面，比特币和其他共识系统（consensusbased systems）用参与者网络信任（trust in networks of actors）取代了参与者个人信任（trust in individual actors）。参与者 [比特币中被称为“矿工”（miners）]负责验证交易，任何人都可成为矿工。[29]即便他们中的某些人不值得信任，但只要确保大多数是诚实的，系统就能维持。[30]在Nakamoto的版本中，矿工们竞相去验证的比特币交易群（groups of Bitcoin transactions），被称为“区块”（blocks），矿工在每个区块成功被验证后将获得一份奖励。[31]

乐观主义者声称，比特币将从根本上改变全球的支付、经济乃至政治。共识通过将交易聚合到区块中（aggregating transactions together into blocks）以确认单笔交易和账本作为一个整体的完整性，工作证明是动态调整的，以产生大约每十分钟一次的针对一个区块的哈希谜题（hashing puzzle）的有效解决方案（valid solution）。[32]如此被验证的每个区块是被前一个区块的哈希加密签名，创造了一个由连续区块组成的不可变链（immutable chain of sequential blocks）。它是工作证明最多的链条，最长的链代表了系统的共识状态。[33]一个攻击者只有拥有整个网络中51％以上的总算力，方能用一个欺诈区块（fraudulent block）去“欺诈”（fork）这一最长的链。对于链中较早的块，这样做变得越来越困难。[34](www.xing528.com)

一个比特币等公共区块链，记录了网上所有交易，并对所有参与者都是完全透明的。[35]不仅区块链的内容对所有人是开放的，而且相关的软件也是开源、可以免费获取的。[36]因为并不存在政府可以操纵或控制的中央控制点或网络（central control point or network），比特币等还可被设计以规避审查、窥探。并且一旦一个交易被记录，它不可能被轻易改变，这一属性被称为不变性（immutability）。例如，用户A可以发送一些比特币给用户B，然后用户B可以将其中的一些或全部发回，但是用户A、矿工们或其他任何人没有办法这么做去逆转初始转移（reverse the initial transfer）。[37]

区块链的上述特征暗示了一种内在的开放性和去中心化，更像早期互联网，而非当今受到高度规制的网络环境。[38]美国网络法学家Lawrence Lessig称其为一个不受规制的（not regulable）技术领域。[39]Nakamoto所建构的共识还反射了博弈论或心理层面的价值：工作证明需要专门的计算硬件和大量电力，这是昂贵的。矿工们出于利他主义不会有足够激励。Nakamoto的解决方案为，成功验证一个区块的矿工得到一个比特币这一有价值货币的奖励，这解决了货币如何在没有中央银行的情况下的供应等问题。新的比特币通过这种奖励机制被创造出来，而其速度会随着时间推移而下降。[40]因此，矿工们的行为完全是出于自身利益，但在这样做的过程中，他们承担着一种对社会有益的角色（socially beneficial role）。比特币因而既是系统的输出，也是系统的输入。人们同样可以将其描述为一种被设计以支持数字货币的信任架构（trust infrastructure），或一种被设计以支持一种信任架构的数字货币。