作為區(qū)塊鏈技術(shù)的最初應(yīng)用，比特幣是“一種完全通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，它使得在線支付能夠直接由一方發(fā)起并支付給另外一方，中間不需要通過(guò)任何的金融機(jī)構(gòu)”[4]�？梢哉f(shuō)，中本聰發(fā)明比特幣的動(dòng)機(jī)就是要去中介化、去中心化，實(shí)現(xiàn)在交易雙方之間的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”（peertopeer）支付。比特幣的協(xié)議和軟件都是公開(kāi)發(fā)布的，世界各地的任何開(kāi)發(fā)人員都可以查看其代碼，或者開(kāi)發(fā)他們自己修改過(guò)的比特幣軟件版本。……沒(méi)有誰(shuí)擁有比特幣網(wǎng)絡(luò)，就像沒(méi)有人擁有電子郵件背后的技術(shù)一樣。比特幣由世界各地所有的比特幣用戶控制。[5] 可見(jiàn)，最早的區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋�(gè)完全開(kāi)放的系統(tǒng)，不由任何個(gè)人、組織或機(jī)構(gòu)控制，而是由所有參與主體共同維護(hù)，這就是所謂公有鏈（publicblockchain）。公有鏈對(duì)世界上所有人開(kāi)放，用戶不需要注冊(cè)和授權(quán)就能夠匿名訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)和區(qū)塊，參與記賬和交易，并且可以自由加入和退出網(wǎng)絡(luò)。任何人都可以參與共識(shí)過(guò)程——決定添加何種區(qū)塊到鏈上并確定什么內(nèi)容的過(guò)程。公有鏈之所以可以做到上述幾點(diǎn)，是因?yàn)橛幸韵聨追矫娴募夹g(shù)支撐和機(jī)制設(shè)計(jì)： 其一，“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種無(wú)需中央服務(wù)器，用戶群通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接、彼此交換信息而存在的分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。用戶加入系統(tǒng)的唯一要求是其電腦終端連接Internet和P2P軟件，這使每個(gè)用戶可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上成千上萬(wàn)的其他節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳遞，使得第三方信用中介成為多余，交易在雙方當(dāng)事人之間完成，簡(jiǎn)化了程序、壓縮了成本。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都參與所有交易信息的驗(yàn)證，一方面起到見(jiàn)證的作用；另一方面使得信息不能被篡改。 其二，非對(duì)稱加密技術(shù)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)在傳遞信息時(shí)，既要讓全網(wǎng)獲知，又要保護(hù)交易雙方當(dāng)事人的隱私，這是應(yīng)用非對(duì)稱加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。非對(duì)稱加密技術(shù)包含兩個(gè)密鑰，一個(gè)是公鑰（publickey），另一個(gè)是密鑰（privatekey）。公鑰用于對(duì)信息加密，是公開(kāi)的，所有參與者可見(jiàn)；私鑰用于解密，只有信息的擁有者才有權(quán)用其解密。因?yàn)樗借�與公鑰不同，因此被稱為非對(duì)稱加密。非對(duì)稱加密技術(shù)算法復(fù)雜、安全性強(qiáng)。通過(guò)綜合運(yùn)用該技術(shù)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以建立分布式交易賬簿，并以呼叫問(wèn)答機(jī)制向全網(wǎng)廣播，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不停地檢查接收的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)被篡改。[6] 其三，時(shí)間戳（timestamp）與哈希現(xiàn)金（HashCash）算法。中本聰設(shè)計(jì)比特幣遇到的最大難題是如何解決雙重支付（doublespend）問(wèn)題，他的方案是通過(guò)區(qū)塊鏈全網(wǎng)記賬的方式，替代了第三方信用機(jī)構(gòu)。服務(wù)器通過(guò)對(duì)以區(qū)塊形式存在的一組數(shù)據(jù)實(shí)施隨機(jī)散列而加上時(shí)間戳，并將該隨機(jī)散列進(jìn)行廣播，該時(shí)間戳能夠證實(shí)特定數(shù)據(jù)于某特定時(shí)間是的確存在，因?yàn)橹挥性谠摃r(shí)刻存在了才能獲取相應(yīng)的隨機(jī)散列值。每個(gè)時(shí)間戳應(yīng)當(dāng)將前一個(gè)時(shí)間戳納入其隨機(jī)散列值中，每一個(gè)隨后的時(shí)間戳都對(duì)之前的一個(gè)時(shí)間戳進(jìn)行增強(qiáng)，這樣就形成了一個(gè)鏈條(Chain)，每個(gè)區(qū)塊都包含上一個(gè)區(qū)塊的哈希值，區(qū)塊之間的銜接也是通過(guò)哈希算法完成的。隨機(jī)散列值及其運(yùn)算方法就是哈�，F(xiàn)金算法。[7] 其四，共識(shí)機(jī)制（Consensus）。區(qū)塊鏈技術(shù)是去信任、去信用的系統(tǒng)，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》發(fā)文將其比喻為“信任機(jī)器”。[8]這是因?yàn)閰^(qū)塊鏈建立的共識(shí)機(jī)制，即在一個(gè)互不信任的市場(chǎng)中，要想使各節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致的充分必要條件是每個(gè)節(jié)點(diǎn)出于對(duì)自身利益最大化的考慮，都會(huì)自發(fā)、誠(chéng)實(shí)地遵守協(xié)議中預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，判斷每一筆記錄的真實(shí)性，最終將判斷為真的記錄記入?yún)^(qū)塊鏈之中。[9]這些需要前述哈希算法來(lái)完成，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)得到了合理的哈希值，也就說(shuō)明其進(jìn)行了大量計(jì)算，對(duì)其計(jì)算工作給予的獎(jiǎng)勵(lì)，就是工作量證明（POW,ProofofWork）。 只要某個(gè)節(jié)點(diǎn)耗費(fèi)的工作量能夠滿足該工作量證明機(jī)制，那么除非重新完成相當(dāng)?shù)墓ぷ髁�，該區(qū)塊的信息就不可更改。由于之后的區(qū)塊是鏈接在該區(qū)塊之后的，因此想要更改該區(qū)塊中的信息，就還需要重新完成之后所有區(qū)塊的全部工作量。當(dāng)節(jié)點(diǎn)足夠多，且無(wú)中心控制的情況下，對(duì)區(qū)塊鏈信息的篡改幾乎是不可能完成的任務(wù)。比特幣的工作量證明是“挖礦”——某個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算隨機(jī)散列數(shù)據(jù)的過(guò)程，完成后形成一個(gè)區(qū)塊，獎(jiǎng)勵(lì)一定數(shù)額的比特幣。 | 
