Django 作者解释了比特币和区块链的关键技术主张

本文作者（Luke Plant）是知名网络框架Django in Python的作者，本文试图为非计算机专家提供足够的知识来参与区块链的主要技术主张，及其实际测量方法，总结如下：

我（Luke Plant）是一名软件专业人士，从小就开始编程。在我知道互联网存在之前，我在十几岁的时候就自学了 BASIC 和机器代码。从那时起，我在广泛的编程语言和业务领域积累了超过 20 年的专业软件开发经验。

我对开源世界也有相当深入的参与，其中最著名的是 Django，它可能是最流行的 Python 网络框架，如今已在大量网站中使用。随着我更积极地参与该项目，我为其安全性做出了巨大贡献，这需要对网络的工作原理和一些密码学基础知识有很好的了解。

我现在主要将自己标榜为全栈 Web 开发人员 - 这意味着我从头到尾制作网站，我为能够为实际需求提供高效、精心设计的解决方案而感到自豪。我提到所有这些来构建：

我知道网络和互联网是如何运作的，对密码学有合理的理解，并且我完全有能力在技术层面上理解比特币。我不是技术恐惧症或类似的东西。作为一名 Web 开发人员，我经常需要评估和学习新技术。我已经有足够长的时间知道很多事情都是循环往复的，并不是每一个新事物都会持续下去，有时我们会倒退。有许多新技术已被证明无效。

当然比特币谁发明创造，我不能说技术专家是 100% 反对加密货币的——这在科技界是一个非常分裂的话题。但是，所有或大多数具有技术素养的人都认为这是一场伟大的革命的说法是完全错误的。

如何评估一项技术？

在我从事的许多开源和闭源私人项目中，在提出更改或添加时，您应该问的问题是：

这试图解决什么问题？真的解决了吗？它会带来什么成本？

让我们来看看那些关于比特币、以太坊等的问题。

比特币解决了什么问题？

我们最好参考原始的比特币白皮书，其中描述了“点对点电子现金系统”。

比特币声称要解决的基本问题是无需通过金融机构即可进行“点对点”电子转账的能力，类似于现金点对点的运作方式，无需信任的第三方方参加。在白皮书中，这样做的主要动机是：

因此，在评估比特币时，我们应该主要将其与其他支付系统（实物现金和电子支付）以及银行系统进行比较。

现金是一种方便的支付方式，只需几秒钟，非常可靠，并提供高度的隐私。它具有必须随身携带现金的不便和不安全性，因此它越来越多地被电子转账所取代。这些都很好用。

还有很大的改进空间：

银行并不完美，但它们的监管相当完善，在我所有的财务担忧中，银行盗窃或丢失我的钱是其中最少的。即使他们破产，我在英国也有 85,000 英镑的政府保护担保。在评估加密资产时，我们需要看看它们实际上可以改善多少（如果有的话）。

区块链解决方案的工作原理

无许可区块链2带来的创新是一种基于“工作量证明”的巧妙共识算法。让我们简单解释一下。

共识协议是一种机制，它允许一组协作的计算机（通常称为节点）充当单个数据库并安全一致地存储数据，即使：

设计共识协议以确保这些确实具有挑战性：

工作量证明是一个预先存在的概念。它基于这样一个事实，即某些计算需要大量工作才能完成，但一旦完成就很容易验证。此类计算的输出可以作为您已经花费了计算资源（即电力）以及所需资金的证明。

比特币以一种新颖的方式使用“工作量证明”作为共识协议，这使得作弊变得非常昂贵。它基本上需要计算机对下一个“正确”数字进行很多很多次的猜测，以便将提议的新交易添加到列表的末尾。

结果是一组不信任的分布式节点可以就不断增长的记录链达成一致，称为块，列出交易，比特币的转移。该协议不需要中央受信任的机构（例如政府）或受信任的中介（例如银行），也不允许不良行为者将相同的钱转移给多个人（称为“双重支出”） ，双花”的问题）。

当然，这个故意低效的过程所需要的力量必须得到回报，那么为什么会有人加入呢？比特币解决了这个问题如下。

这个解决方案真的有效吗？

大多数人都同意，作为比特币白皮书中描述的共识协议的区块链的基本机制确实有效。

但是，这种解决方案存在巨大的弱点和成本。

问题和弱点

虽然比特币网络的形态在技术上可以描述为参与计算机的“点对点”，但从用户支付的角度来看并非如此。

通常，点对点 Internet 协议只需要两个对等方的参与即可成功。在现实世界中，现金是一种真正的点对点协议——现金交易根本不需要其他人参与。

比特币非常不同。如果我有一些比特币，我想把它转移给你，而我们都坐在同一个房间里，并且拥有我们喜欢的所有计算机和网络硬件，那么在没有互联网连接给你的情况下，我仍然不可能转移所有权。我们必须连接到比特币网络，将我们的交易添加到所有交易的公共共享列表中，然后等待确认。因此，从想要进行支付的用户的角度来看，最好将比特币视为一个大型、分布式但中心化的系统，而不是去中心化的系统。

这与传统银行业务中的电子转账形成鲜明对比。如果您和我在同一家银行，我们只需要与我们的银行交谈即可在我们之间转账，无需涉及外部网络。如果我们有不同的银行，银行本身需要能够相互协商，但仅此而已。

银行之间的通信不需要共享分类账来保持交易的一致性，这是一个至关重要的优势。 （银行注：作者可能没有想到 SWIFT）

这使得理论上最好的比特币比传统银行业务更集中，点对点更少。

加密货币可能会发生灾难性的失败。其中第一个是“网络分区”事件。

问题是：当网络的一部分与其他部分断开连接时会发生什么？例如，一个国家/地区可能与欧洲、亚洲和非洲断开连接，或者整个美洲可能与欧洲、亚洲和非洲断开连接。

互联网本身就是为了解决这些问题而设计的。

但是，比特币无法应对主要的网络分区：

比特币网络的双方将继续工作（尽管如果存在不均等的分歧比特币谁发明创造，一方可能会减慢到无法使用的程度）。让我们想象一下，在正确恢复连接之前，这种情况会持续数天或数周。此时，我们会有两个不同的区块链“分叉”，这是不允许的。按照设计，没有办法合并分支，比特币只会选择两个分支中最长的一个。对于不幸的一半，在网络分区的那几天或几周内发生的所有交易都将被删除。

我们能否为这个问题制定一个令人满意的解决方案？

不！

这是 CAP 定理的一个例子：

传统银行没有这个问题：

如果互联网遭受大分区的困扰，我们肯定会遇到问题，尤其是因为日益集中化和对少数大型提供商的依赖。

但我们可以绕过它们，因为互联网和银行的底层协议都更好地去中心化且更健壮。

银行转账不需要连接到大多数互联网 - 您只需要两家银行就可以相互通信。连接恢复后，您无需删除任何内容。在某些情况下无疑会有争议，但至关重要的是，对个别交易提出争议并不需要其他人使整个交易链无效。 （banq注：银行之间的网络比互联网建得更早，两个网络还挺互为备份的。当然这个问题不存在，比特币就是一个网络，这个可以比较吗？）

比特币区块链本质上是一个公开的交易账本。因此，我们可以将其与维护交易账本的其他系统进行比较。除了上面提到的安全性，另一个比较轴是效率。

共识的“工作量证明”方法使比特币的效率低得惊人。此外，协议的自我调节性质和经济因素意味着比特币的美元价值越高，它使用的电力就越多。

结果是，在撰写本文时，单笔比特币交易需要大约一百万倍的电力，或者至少是 Visa 交易的数十万倍。

比特币最初声称的动机之一是“降低交易成本”，这似乎很荒谬。即使对于一些最终用户支付的交易费用很低或为零的加密资产，这里的负外部性也高得离谱。

要使该系统正常工作，比特币协议必须能够奖励“矿工”，而不是依赖任何其他金融机构。这意味着它必须创造一种新的货币——比特币或狗狗币或许多其他货币中的一种。每个不同的区块链都需要自己的货币。这是一个非常糟糕的缺点，因为货币的全部意义在于你只想要一个。而这个问题会导致更多。

在金本位时代，为了在经济中获得更多的钱，你必须从地下挖掘金矿石并提取等等。这非常昂贵，并且限制了经济中的货币供应，导致抑郁症。

由于经济需要，我们从金本位转向信贷货币，银行只需开设一个贷款账户并将一些条目输入数据库即可按需创造货币——这个过程几乎是免费的。

然而，区块链将是一个巨大的降级：你将不得不使用大量的能量来“挖掘”比特币，就像你用黄金一样。只是比以前更糟了：由于其卓越的物理和化学特性，黄金至少有一些重要的应用，例如珠宝和电子产品，但比特币的计算没有其他价值。

(银行注：不能说比特币没有黄金的价值。那是比特币诞生的开始。现在有了比特币，你可以买特斯拉汽车，像金饰一样炫富，满足你的虚荣心和存在感。，这些为人服务的功能不能说没有价值。如果为人服务不值得，那么他的价值观一定是被洗脑了）

比特币的设计是为了不再生产硬币。这是发明者故意选择的，因为他不懂钱，是致命的缺陷。它根本不具备支持重大经济活动所需的能力或结构特征。

(banq note：这种说法也太自命不凡了。今天，区块链和比特币技术涉及到很多重大的经济活动。当这项新技术成为基础设施时，人们可以看到它支持着重大的经济活动。虽然它不像纸币那么随意，至少避免了印钱的冲动，但也没有黄金那么难流通。比特币试图在黄金和纸币之间找到一个平衡点，但这很有战略意义。）

全球比特币网络尽管耗电量惊人，但每秒最多可以执行 7 笔交易。

除了荒谬的电力使用之外，由于网络内置的低效率，以太坊还具有疯狂的高交易费用。 （比特币过去也很糟糕，但已经有所改善）。对于以太坊而言，在撰写本文时，单笔交易的所谓“gas”费用徘徊在 30 美元左右，但可能高达数千美元（！）。

在这一点上，我们不得不放弃比特币和以太坊真的可以作为支付技术的想法，

（banq注：其余与传统数据库技术对比，见我对另一篇文章的评论：区块链与分布式数据库的比较）

至少在理论上，真正的点对点支付系统在隐私方面可能有很好的故事，就像实物现金一样。取而代之的是，您的银行帐户可以为您提供（有限的）隐私，比特币有一个所有交易的公共共享数据库，这显然是一个大规模的降级。

目前，区块链理论上是匿名的，因为人们的名字不会出现在其中。相反，您由您的公钥表示。但是，如果有人知道谁拥有密钥，那么您的匿名性就会消失，并且随着时间的推移，密钥与此人之间的联系很可能会出现。

如果你愿意付出额外的工作并赚一些钱，你也许可以用比特币实现合理的匿名性，但对于大多数“没什么可隐瞒”的人来说，没有这样做的动力。由于这些原因，现在普遍认为比特币的隐私性非常差（尽管其他一些加密货币要好得多）。

与传统银行业务相比，比特币的主要特点之一是交易是不可逆的——硬币只能在所有者许可的情况下移动。根据白皮书，这是比特币的主要动机之一，因为它能够阻止买家进行欺诈 - 例如当买家支付并收到物品，但随后能够从信用卡中扣款，欺诈性声称他们没有拿到物品。

比特币试图阻止这一点似乎没有抓住重点：银行的这种可逆性是一个经过深思熟虑的特性，并且来自法律，而不是需要通过技术手段修复的意外错误。

在比特币系统中，不可逆性提供的优势至少等于其劣势，即更难或不可能打击卖家和其他人（例如黑客）的欺诈行为。

(banq注：这句话的逻辑是先假设某人是黑客，如果世界上有一种技术可以在坏人没有做坏事之前先识别出谁是坏人，世界在天上，因为那里有上帝帮我们先分辨）

不可逆性是迄今为止区块链最令人印象深刻的特性，但它绝对不是你想要的。

但实际上，当地法律可能仍适用，因此只要您居住在同一个国家/地区，您仍然可以合法地寻求退款。他们只会更加低效。所有这些都指向一个更普遍的观点：如果您可以在虚拟系统“外部”工作（因为人类的身体必须生活在常规地理位置），那么您可以在系统内快速做出的保证将变得毫无意义。

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banq 注意：我无法继续翻译。不敢相信整篇文章充满了感人的词句：骗子、可笑、辣鸡等等。著名的程序员也会有邓宁-克鲁格效应。有兴趣的请点击原文。