【比特幣】點對點的電子現金系統

[摘要]：本文提出了一種完全通過點對點技術實現的電子現金系統，它使得在線支付能夠直接由一方發起并支付給另外一方，中間不需要通過任何的金融機構。雖然數字簽名（Digital signatures）部分解決了這個問題，但是如果仍然需要第三方的支持才能防止雙重支付（double-spending）的話，那么這種系統也就失去了存在的價值。

我們在此提出一種解決方案，使現金系統在點對點的環境下運行，并防止雙重支付問題。該網絡通過隨機散列（hashing）對全部交易加上時間戳（timestamps），將它們合并入一個不斷延伸的基于隨機散列的工作量證明（proof-of-work）的鏈條作為交易記錄，除非重新完成全部的工作量證明，形成的交易記錄將不可更改。最長的鏈條不僅將作為被觀察到的事件序列（sequence）的證明，而且被看做是來自CPU計算能力最大的池（pool）。

只要大多數的CPU計算能力都沒有打算合作起來對全網進行攻擊，那么誠實的節點將會生成最長的、超過攻擊者的鏈條。這個系統本身需要的基礎設施非常少。信息盡最大努力在全網傳播即可，節點(nodes)可以隨時離開和重新加入網絡，并將最長的工作量證明鏈條作為在該節點離線期間發生的交易的證明。

比特幣簡介

互聯網上的貿易，幾乎都需要借助金融機構作為可資信賴的第三方來處理電子支付信息。雖然這類系統在絕大多數情況下都運作良好，但是這類系統仍然內生性地受制于“基于信用的模式”(trust based model)的弱點。我們無法實現完全不可逆的交易，因為金融機構總是不可避免地會出面協調爭端。而金融中介的存在，也會增加交易的成本，并且限制了實際可行的最小交易規模，也限制了日常的小額支付交易。

并且潛在的損失還在于，很多商品和服務本身是無法退貨的，如果缺乏不可逆的支付手段，互聯網的貿易就大大受限。因為有潛在的退款的可能，就需要交易雙方擁有信任。而商家也必須提防自己的客戶，因此會向客戶索取完全不必要的個人信息。而實際的商業行為中，一定比例的欺詐性客戶也被認為是不可避免的，相關損失視作銷售費用處理。而在使用物理現金的情況下，這些銷售費用和支付問題上的不確定性卻是可以避免的，因為此時沒有第三方信用中介的存在。

所以，我們非常需要這樣一種電子支付系統，它基于密碼學原理而不基于信用，使得任何達成一致的雙方，能夠直接進行支付，從而不需要第三方中介的參與。杜絕回滾(reverse)支付交易的可能，這就可以保護特定的賣家免于欺詐；而對于想要保護買家的人來說，在此環境下設立通常的第三方擔保機制也可謂輕松加愉快。在這篇論文中，我們(we)將提出一種通過點對點分布式的時間戳服務器來生成依照時間前后排列并加以記錄的電子交易證明，從而解決雙重支付問題。只要誠實的節點所控制的計算能力的總和，大于有合作關系的(cooperating)攻擊者的計算能力的總和，該系統就是安全的。