这篇文章是写给不熟悉比特币和区块链的读者的。不需要任何数学和计算机知识。
比特币价格大起大落，造成戏剧性的疯狂行情。结果，区块链被推到了风口浪尖。新玩家不断进入市场，各种区块链数字货币层出不穷。区块链技术在各个领域的应用，3354甚至在科研中应用的可能性，被越来越多的提及。
然而，对于普通观众来说，无论是比特币还是区块链，都还是无法理解的东西。如果说“买10台挖掘机挖比特币”、“高价收集实物比特币”等情况只是笑话的话，将区块链作为传销工具的做法，只能让人感叹传销犯罪分子无孔不入。
吃着瓜或瓜子，你如何理解区块链和区块链的数字货币？本文将分为两部分来拆解这些问题：第一部分是区块链和比特币的本质；第二部分是区块链电子货币在后续发展中面临的问题。
三个关键词告诉你比特币是什么。我们可以把比特币和区块链网络看成一个游戏。玩家是游戏的参与者。
电子签名
在游戏中，每个玩家可以拥有几个钱包，里面当然装着钱。但是钱包是匿名的，电子签名是用来识别和保护玩家的。电子签名的作用是证明钱包是你的，你有权从里面花钱。电子签名分为两部分，一部分是公钥，一部分是私钥。在其他玩家眼里，公钥是你的钱包，而私钥是你每次花钱都用来证明自己在花钱的东西。你要保护它不受别人伤害！每一笔交易，游戏都会用公钥和私钥一起计算，证明钱包是你的，防止恶意玩家假装你付了钱或者作假替你收钱。
区块链
如果电子货币只是一个虚拟数字，任何玩家都可以随意修改，这肯定是不行的。区块链是用来防止凭空造钱的武器，也可以防止一笔钱被恶意花两次。
游戏会把所有的交易串在一起，形成一个集中的账本，里面包含了从第一笔交易开始的所有账户，也就是一个交易链，这样游戏就可以知道每个钱包的余额，新的交易也会被纳入这个账本。任何凭空造钱的行为都会被识破，任何花一笔钱两次的行为都会被识破。
但是这个账本存在哪里呢？因为游戏中没有中心管理者，是分散的，所以原则上每个玩家都有一本账本。
每笔交易都要经过所有玩家的确认。每个玩家都有责任保证系统的安全，但实际上很难做到。只有部分玩家可以做这个确认操作，这就给恶意玩家创造了机会，他们可以篡改和伪造自己的账本副本，造成混乱。因此，需要设计一种机制来增加伪造账本的难度，同时也便于识别伪造的账本。
散列算法
这种防止伪造的方法就是哈希算法。
哈希算法可以将任何原始数据，无论是图片还是文字，对应到一个特定的数字，这个数字就叫做哈希值。如果数据被篡改，计算出的哈希值会发生变化，这样就可以解决识别伪造和防止伪造的问题。BT下载使用的MD5码是一种哈希值，用来验证下载的视频没有被篡改或感染病毒。
散列算法有一个伴随的缺点。生成不那么容易伪造的哈希值需要大量的计算机资源，没有人会自愿这样做。有些玩家在游戏中被鼓励以奖金的方式计算哈希值，他们被称为矿工。时间上接近的几个交易将被组合形成一个区块链块来计算散列值，确保账簿难以被篡改。
当然，一个恶意的矿工仍然可以伪造账本，然后重新计算所有账户的哈希值，然后要求其他矿工复制他的账本，只要他的计算能力超过一半以上的矿工。但是随着矿工越来越多，这种事情就不太可能发生了。
比特币会被攻击吗？破解比特币的思路是试图找到其核心功能的弱点。例如：
攻击电子签名算法，偷别人钱包里的钱；
攻击区块链，增加其他矿工的成本，减少矿工的数量，这样你就可以获得更多的奖励，或者试图控制绝大多数的矿工，这样你就可以恶意修改账本了。
这些袭击有可能通过什么手段实施？
1.量子计算机
量子计算机比传统计算机更快。2016年，谷歌和美国宇航局建造了比普通计算机快1亿倍的量子计算机。当然，这项技术到目前为止还处于实验阶段。
电子签名技术中使用的公钥加密算法很容易被量子计算机攻破，恶意玩家可以尝试伪造钱包盗取他人钱财。比特币技术的维护者考虑过这个问题。虽然目前大部分电子签名算法可能会失效，但是仍然有一种叫做Lamport的签名算法可以抵抗量子攻击。
量子计算机的计算能力是惊人的，但是破解哈希算法还是比较困难，所以用量子计算机伪造账本还是不可能的。而且由于钱包是用哈希算法加密的，所以不容易被恶意玩家盗取他人钱财。据估计，破解哈希算法的量子计算机需要1500多个量子比特，目前的技术只能达到100多个量子比特。
虽然量子计算机听起来是个可怕的对手，但只有IBM和Google这样的大公司才有足够的财力和人力来开发和使用它。恶意玩家利用量子计算机的可能性很低。
当然，比特币只是最著名的区块链电子货币之一。很多新兴的电子货币都是用反量子计算设计的，比如2015年成立的IOTA。量子计算机破解电子货币的可能性不高。
赶走竞争对手
恶意矿工也可能试图垄断所有奖励，试图控制游戏并重写书籍，以凭空为自己创造金钱。为此，他可能不得不赶走其他矿工。怎么做？
他可以设法让其他矿主买不起采矿硬件。他可以尝试提高电能成本来增加其他矿工的开支。他可以增加网络成本，让自己的网速比别人快很多，或者恶意拖慢别人的网速，或者让别人的网络无法传输比特币交易数据。美国最近取消“网络中立”也会引起类似的问题。
总的来说就是增加别人的成本。这样，拥有更多计算资源、更大网络带宽、负担得起电费的玩家可以继续挖矿，更有机会掌控整个游戏。但是，这样的操作需要足够的财力，这并不容易做到。
3.增强信心
除了技术手段，还有使用比特币进行实际消费的消费者的信心，主要是比特币的信用。
虽然游戏的匿名性有助于防止个人隐私泄露，但也容易助长黑市交易。使用不合理的技术也会助长庞氏骗局。然而，当用于智能电网和物流系统等工业基础设施时，区块链技术将为能源用户带来好处，这需要大公司的投资和支持。换句话说，好的工具要用在好的地方。
与此同时，采矿成本的增加已经成为一个气候变化问题。预计2017年，用电量已经占到全球发电量的0.19%，预计2019年，其一年的用电量将超过美国。一次比特币交易的耗电量足够八个普通美国家庭一天使用。但是，在这一点上，未来的预期是比特币挖矿的收入将逐渐变为零，参与挖矿的用户数量将减少，硬件将被设计为更省电，这两者都将降低能耗。
普通货币是建立在信任的基础上的，只有货币价格稳定了，才能用于交易。比特币也一样。只有币值稳定，技术没有漏洞，才能获得大家的信任，用它来购买商品和服务。目前这些事情还没有完全做好，但是一些设计师已经在行动了，设计价格稳定漏洞更少的新型加密货币，来取代可能已经过时的比特币。
也许加密货币无论如何都会有自己的弱点，就像现在的货币也有自己的缺点一样。但设计者和开发者仍在试图修复它，希望它在未来会变得更好。
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