《精通比特幣》英文版批注導讀·第1章_比特幣

今天起，我們一起學習比特幣領域經典的作品MasteringBitcoin，國內譯作《精通比特幣》。這本書的作者是AndreasM.Antonopoulos是國外比特幣圈一位前輩，這本書被譽為比特幣最好的技術參考。

《精通比特幣》的第一版中文版已經在國內出版，第二版英文版于2017年7月完成，目前沒有中文紙質版本。但是在網絡上有網友貢獻出了英文版。以下是相關鏈接：

書籍主頁：https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook英文版鏈接：https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/book.asciidoc中文版鏈接:https://bitcoinbook.info/wp-content/translations/cmn/book.pdf

我會選擇英文版作為我們的學習主材料，針對這些英文材料，梳理出邏輯，并寫出我的理解。由于已經有現成的中文版譯本，因此我不會對英文逐句翻譯；對于一些比較簡單的部分，我會擇機省略。但是對其中的部分英文用法，我會給出解釋。我期待能達到的效果是，既能把比特幣給學了，順便把英語的表達積累。作為讀者，建議你先閱讀英文，嘗試自己搞明白，再看我的文字；如果英文理解有困難，那就自行參考一下譯本。不要只看中文，不看英文，這樣你會看不懂的。

好，下面我從前言開始梳理：

0.前言

前言地址參見https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/preface.asciidoc

由于前言有許多說明性的文字，我僅從中摘錄部分論述。

WritingtheBitcoinBook

Ifirststumbleduponbitcoininmid-2011.Myimmediatereactionwasmoreorless"Pfft!Nerdmoney!"andIignoreditforanothersixmonths,failingtograspitsimportance.ThisisareactionthatIhaveseenrepeatedamongmanyofthesmartestpeopleIknow,whichgivesmesomeconsolation.ThesecondtimeIcameacrossbitcoin,inamailinglistdiscussion,IdecidedtoreadthewhitepaperwrittenbySatoshiNakamototostudytheauthoritativesourceandseewhatitwasallabout.IstillrememberthemomentIfinishedreadingthoseninepages,whenIrealizedthatbitcoinwasnotsimplyadigitalcurrency,butanetworkoftrustthatcouldalsoprovidethebasisforsomuchmorethanjustcurrencies.Therealizationthat"thisisn’tmoney,it’sadecentralizedtrustnetwork,"startedmeonafour-monthjourneytodevoureveryscrapofinformationaboutbitcoinIcouldfind.Ibecameobsessedandenthralled,spending12ormorehourseachdaygluedtoascreen,reading,writing,coding,andlearningasmuchasIcould.Iemergedfromthisstateoffugue,morethan20poundslighterfromlackofconsistentmeals,determinedtodedicatemyselftoworkingonbitcoin.

Starknet v0.12.0版本已部署至主網:7月12日消息，Starknet官方宣布，v0.12.0版本已部署至主網，該版本專注于提高網絡吞吐量，以改善擴容和交易延遲。v0.12.0版本對定序器進行了重大改進，包含定序器性能、取消Pending狀態與區塊哈希系統調用。

Starkscan數據顯示，目前主網TPS為10.33，平均gas費為0.00021 ETH（0.4$）。[2023/7/12 10:50:50]

這段有幾個信息點值得注意：

(1)作者在第一次接觸比特幣的時候，并沒有太在意，忽略了六個月的時間；第二次是在郵件討論中遇到比特幣，這時才開始讀中本聰的白皮書。作者想必是懊悔的，但是后面他發現其他很多聰明人，在第一次遇到比特幣，也是這樣的反應，卻給了他一些安慰。不過作者還是幸運的，有的人每一次都說要讀，但是最后仍然是不了了之，一拖十幾年，甚至一輩子就過去了。看一下你的待辦清單，有多少事情是你一直想做但是卻沒有做的呢？

(2)作者在研究完白皮書以后，意識到這不僅僅是電子貨幣，而是一種信任的網絡，這不只是可以為貨幣打下基礎，還可以是很多事情的基礎。在意識到這個問題以后，作者沉迷學習四個月，每天研究12個小時，盯著電腦，閱讀、編碼、寫作，之后瘦了20磅。注意這里的becameobsessedandenthralled，gluedtoascreen，emergedfromthisstateoffugue都是很好的表達，英語寫作可以借鑒。

(3)這里要學習的是作者的精神。從描述上看，作者是內驅力很強的一個人。做一件事情，不是因為別人給你打了雞血，而是你自己通過學習，發現一件事情的極端重要意義，從而自主產生動力，不惜一切代價精進。這是區分人與人成就的重要原因。我記得，李笑來老師在講他最初接觸到比特幣的時候，也有類似的場景片斷。其實在任何領域，要有一定的成績，都要有這樣一種“釘釘子”精神，完成自己的原始知識資本積累。

(4)在十九大報告中有這樣一句話，“增強狠抓落實本領，堅持說實話、謀實事、出實招、求實效，把雷厲風行和久久為功有機結合起來，勇于攻堅克難，以釘釘子精神做實做細做好各項工作。”

Twoyearslater,aftercreatinganumberofsmallstartupstoexplorevariousbitcoin-relatedservicesandproducts,Idecidedthatitwastimetowritemyfirstbook.Bitcoinwasthetopicthathaddrivenmeintoafrenzyofcreativityandconsumedmythoughts;itwasthemostexcitingtechnologyIhadencounteredsincetheinternet.Itwasnowtimetosharemypassionaboutthisamazingtechnologywithabroaderaudience.

這里作者聲情并茂地說：“比特幣讓我創意勃發，讓我殫精竭慮；就互聯網出來以來，我遇到的最激動人心的技術”。那就讓我們跟著這位瘦下來20磅的作者，開始精通比特幣的旅程吧。

剩下的部分作者講了一些書面向的讀者，封面的隱喻以及閱讀指南，請大家自行閱讀。

https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/preface.asciidoc

1.簡介

這一部分基礎內容由于在比特幣白皮書的解析部分已經有所討論，所以行文會比較簡略。原文地址在

https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/ch01.asciidoc。

WhatIsBitcoin?

某地址今日使用2191枚ETH買入52159枚GMX:金色財經報道，據推特加密KOL余燼監測，6小時前，有鯨魚使用2,191枚ETH買入 52,159枚GMX，均價71.8美元。

這只鯨魚最近一直在買入GMX：3月13日從幣安提出5,300GMX；3月21日買入21,143枚GMX。目前該鯨魚已累計花費580萬美元資金買入了78,612枚GMX，綜合成本73.9美元。[2023/3/28 13:31:01]

Bitcoinisacollectionofconceptsandtechnologiesthatformthebasisofadigitalmoneyecosystem.Unitsofcurrencycalledbitcoinareusedtostoreandtransmitvalueamongparticipantsinthebitcoinnetwork.Bitcoinuserscommunicatewitheachotherusingthebitcoinprotocolprimarilyviatheinternet,althoughothertransportnetworkscanalsobeused.Thebitcoinprotocolstack,availableasopensourcesoftware,canberunonawiderangeofcomputingdevices,includinglaptopsandsmartphones,makingthetechnologyeasilyaccessible.

比特幣是一套概念與技術，形成的電子現金生態系統。在解析比特幣白皮書的文章中，我們已經對電子現金需要有的基本特點進行過分析。

Userscantransferbitcoinoverthenetworktodojustaboutanythingthatcanbedonewithconventionalcurrencies,includingbuyandsellgoods,sendmoneytopeopleororganizations,orextendcredit.Bitcoincanbepurchased,sold,andexchangedforothercurrenciesatspecializedcurrencyexchanges.Bitcoininasenseistheperfectformofmoneyfortheinternetbecauseitisfast,secure,andborderless.

比特幣在某種程度上，是現金互聯網的最佳形式，因為快、安全、無界。

Unliketraditionalcurrencies,bitcoinareentirelyvirtual.Therearenophysicalcoinsorevendigitalcoinsperse.Thecoinsareimpliedintransactionsthattransfervaluefromsendertorecipient.Usersofbitcoinownkeysthatallowthemtoproveownershipofbitcoininthebitcoinnetwork.Withthesekeystheycansigntransactionstounlockthevalueandspenditbytransferringittoanewowner.Keysareoftenstoredinadigitalwalletoneachuser’scomputerorsmartphone.Possessionofthekeythatcansignatransactionistheonlyprerequisitetospendingbitcoin,puttingthecontrolentirelyinthehandsofeachuser.

比特幣通過密鑰的方式來證明所有權。如果你掌握了密鑰，你就掌握了對應的貨幣。

IMF批準FSB牽頭推動全球加密貨幣監管:金色財經報道，金融穩定委員會 (FSB) 已獲得國際貨幣基金組織（IMF）的批準，成為協調和制定加密貨幣監管標準的全球領導者。預計 10 月將向 G20 官員提交一份關于穩定幣和其他加密資產監管和監督的 FSB 報告。[2022/9/27 22:34:37]

Bitcoinisadistributed,peer-to-peersystem.Assuchthereisno"central"serverorpointofcontrol.Bitcoinarecreatedthroughaprocesscalled"mining,"whichinvolvescompetingtofindsolutionstoamathematicalproblemwhileprocessingbitcointransactions.Anyparticipantinthebitcoinnetwork(i.e.,anyoneusingadevicerunningthefullbitcoinprotocolstack)mayoperateasaminer,usingtheircomputer’sprocessingpowertoverifyandrecordtransactions.Every10minutes,onaverage,abitcoinminerisabletovalidatethetransactionsofthepast10minutesandisrewardedwithbrandnewbitcoin.Essentially,bitcoinminingdecentralizesthecurrency-issuanceandclearingfunctionsofacentralbankandreplacestheneedforanycentralbank.

比特幣的挖礦機制，將中央銀行的貨幣發行與清算工作去中心化，從而不需要任何中央銀行。

Thebitcoinprotocolincludesbuilt-inalgorithmsthatregulatetheminingfunctionacrossthenetwork.Thedifficultyoftheprocessingtaskthatminersmustperformisadjusteddynamicallysothat,onaverage,someonesucceedsevery10minutesregardlessofhowmanyminers(andhowmuchprocessing)arecompetingatanymoment.Theprotocolalsohalvestherateatwhichnewbitcoinarecreatedevery4years,andlimitsthetotalnumberofbitcointhatwillbecreatedtoafixedtotaljustbelow21millioncoins.Theresultisthatthenumberofbitcoinincirculationcloselyfollowsaneasilypredictablecurvethatapproaches21millionbytheyear2140.Duetobitcoin’sdiminishingrateofissuance,overthelongterm,thebitcoincurrencyisdeflationary.Furthermore,bitcoincannotbeinflatedby"printing"newmoneyaboveandbeyondtheexpectedissuancerate.

比特幣有內置的算法用于調控挖礦速度，以保證每10分鐘挖到一次。比特幣總數是2100萬枚，預計到2140年全部挖出。比特幣是通縮型貨幣，無法通過“印鈔”的方式，增發貨幣。

Behindthescenes,bitcoinisalsothenameoftheprotocol,apeer-to-peernetwork,andadistributedcomputinginnovation.Thebitcoincurrencyisreallyonlythefirstapplicationofthisinvention.Bitcoinrepresentstheculminationofdecadesofresearchincryptographyanddistributedsystemsandincludesfourkeyinnovationsbroughttogetherinauniqueandpowerfulcombination.Bitcoinconsistsof:

草莓音樂節發布首款數字藏品:8月30日消息，今日摩登天空發布首款基于草莓音樂節IP打造的數字藏品“草莓音樂節數字藏品盲盒”，該藏品以草莓音樂節視覺設計為靈感。據悉，該藏品基于百度超級鏈開發，購買者可擁有音樂節多項權益。（Odaiy）[2022/8/30 12:57:53]

Adecentralizedpeer-to-peernetwork(thebitcoinprotocol)

Apublictransactionledger(theblockchain)

Asetofrulesforindependenttransactionvalidationandcurrencyissuance(consensusrules)

Amechanismforreachingglobaldecentralizedconsensusonthevalidblockchain(Proof-of-Workalgorithm)

比特幣代表了過去幾十年密碼學研究和分布式系統的研究頂點，包括以下四個方面的創新：

(1)分布式的點對點網絡

(2)一套公眾賬簿系統

(3)一套交易驗證和發幣的規則

(4)一套在區塊鏈上達到共識的機制

Asadeveloper,Iseebitcoinasakintotheinternetofmoney,anetworkforpropagatingvalueandsecuringtheownershipofdigitalassetsviadistributedcomputation.There’salotmoretobitcointhanfirstmeetstheeye.

比特幣就像金錢的互聯網，可以通過分布式的計算方式，傳播價值，保障電子資產所有權。

Inthischapterwe’llgetstartedbyexplainingsomeofthemainconceptsandterms,gettingthenecessarysoftware,andusingbitcoinforsimpletransactions.Infollowingchapterswe’llstartunwrappingthelayersoftechnologythatmakebitcoinpossibleandexaminetheinnerworkingsofthebitcoinnetworkandprotocol.

DigitalCurrenciesBeforeBitcoin

Theemergenceofviabledigitalmoneyiscloselylinkedtodevelopmentsincryptography.Thisisnotsurprisingwhenoneconsidersthefundamentalchallengesinvolvedwithusingbitstorepresentvaluethatcanbeexchangedforgoodsandservices.Threebasicquestionsforanyoneacceptingdigitalmoneyare:

CanItrustthatthemoneyisauthenticandnotcounterfeit?

CanItrustthatthedigitalmoneycanonlybespentonce(knownasthe“double-spend”problem)?

CanIbesurethatnooneelsecanclaimthismoneybelongstothemandnotme?

Issuersofpapermoneyareconstantlybattlingthecounterfeitingproblembyusingincreasinglysophisticatedpapersandprintingtechnology.Physicalmoneyaddressesthedouble-spendissueeasilybecausethesamepapernotecannotbeintwoplacesatonce.Ofcourse,conventionalmoneyisalsooftenstoredandtransmitteddigitally.Inthesecases,thecounterfeitinganddouble-spendissuesarehandledbyclearingallelectronictransactionsthroughcentralauthoritiesthathaveaglobalviewofthecurrencyincirculation.Fordigitalmoney,whichcannottakeadvantageofesotericinksorholographicstrips,cryptographyprovidesthebasisfortrustingthelegitimacyofauser’sclaimtovalue.Specifically,cryptographicdigitalsignaturesenableausertosignadigitalassetortransactionprovingtheownershipofthatasset.Withtheappropriatearchitecture,digitalsignaturesalsocanbeusedtoaddressthedouble-spendissue.

Dash Wallet安卓版本推出質押功能:7月12日消息，Dash Core Group宣布已經在Android上推出官方Dash Wallet移動應用程序的新功能，將盡快在iOS上推出。用戶現在可以直接從Dash Wallet應用程序中通過其質押合作伙伴CrowdNode創建賬戶。[2022/7/12 2:07:31]

這里講的是傳統的現金安全與電子現金安全的異同，與我們前一篇文章中談到的信息要點類似，參見《比特幣白皮書解析|從零開始區塊鏈》。這一部分英語我就不展開介紹，但是可以分享一個學習思路：如果你對一件事情本身就很了解，或者你對這件事情的了解，是通過母語或者其他語言習得，那你用英語或者你需要學習的語言，再去讀關于這個主題的討論，你的語言學習吸收效率會很高。

Whencryptographystartedbecomingmorebroadlyavailableandunderstoodinthelate1980s,manyresearchersbegantryingtousecryptographytobuilddigitalcurrencies.Theseearlydigitalcurrencyprojectsissueddigitalmoney,usuallybackedbyanationalcurrencyorpreciousmetalsuchasgold.

Althoughtheseearlierdigitalcurrenciesworked,theywerecentralizedand,asaresult,wereeasytoattackbygovernmentsandhackers.Earlydigitalcurrenciesusedacentralclearinghousetosettlealltransactionsatregularintervals,justlikeatraditionalbankingsystem.Unfortunately,inmostcasesthesenascentdigitalcurrenciesweretargetedbyworriedgovernmentsandeventuallylitigatedoutofexistence.Somefailedinspectacularcrasheswhentheparentcompanyliquidatedabruptly.Toberobustagainstinterventionbyantagonists,whetherlegitimategovernmentsorcriminalelements,adecentralizeddigitalcurrencywasneededtoavoidasinglepointofattack.Bitcoinissuchasystem,decentralizedbydesign,andfreeofanycentralauthorityorpointofcontrolthatcanbeattackedorcorrupted.

這一部分在我以前的文章里面也提到過，中心化的問題就是單點容易受到攻擊，但是比特幣采用了去中心化的方式，通過數字簽名來實現驗證和所有權。

HistoryofBitcoin

Bitcoinwasinventedin2008withthepublicationofapapertitled"Bitcoin:APeer-to-PeerElectronicCashSystem,"writtenunderthealiasofSatoshiNakamoto(see).Nakamotocombinedseveralpriorinventionssuchasb-moneyandHashCashtocreateacompletelydecentralizedelectroniccashsystemthatdoesnotrelyonacentralauthorityforcurrencyissuanceorsettlementandvalidationoftransactions.Thekeyinnovationwastouseadistributedcomputationsystem(calleda"Proof-of-Work"algorithm)toconductaglobal"election"every10minutes,allowingthedecentralizednetworktoarriveatconsensusaboutthestateoftransactions.Thiselegantlysolvestheissueofdouble-spendwhereasinglecurrencyunitcanbespenttwice.Previously,thedouble-spendproblemwasaweaknessofdigitalcurrencyandwasaddressedbyclearingalltransactionsthroughacentralclearinghouse.

比特幣白皮書我們之前已經梳理完了，我讀到這里的時候，內心啊哈一笑。

Thebitcoinnetworkstartedin2009,basedonareferenceimplementationpublishedbyNakamotoandsincerevisedbymanyotherprogrammers.TheimplementationoftheProof-of-Workalgorithm(mining)thatprovidessecurityandresilienceforbitcoinhasincreasedinpowerexponentially,andnowexceedsthecombinedprocessingpoweroftheworld’stopsupercomputers.Bitcoin’stotalmarketvaluehasattimesexceeded$135billionUSdollars,dependingonthebitcoin-to-dollarexchangerate.Thelargesttransactionprocessedsofarbythenetworkwas$400millionUSdollars,transmittedinstantlyandprocessedforafeeof$1.

這里的數據是，比特幣目前最大的一筆交易是4億美金的轉賬，手續費1美金。不過現在有比這個更高的交易了。

SatoshiNakamotowithdrewfromthepublicinApril2011,leavingtheresponsibilityofdevelopingthecodeandnetworktoathrivinggroupofvolunteers.Theidentityofthepersonorpeoplebehindbitcoinisstillunknown.However,neitherSatoshiNakamotonoranyoneelseexertsindividualcontroloverthebitcoinsystem,whichoperatesbasedonfullytransparentmathematicalprinciples,opensourcecode,andconsensusamongparticipants.Theinventionitselfisgroundbreakingandhasalreadyspawnednewscienceinthefieldsofdistributedcomputing,economics,andeconometrics.

這里說了兩個重要的信息點：

(1)比特幣開發出了以后，即使中本聰也無法控制

(2)比特幣這項發明是突破性的，并且帶來了分布式計算、經濟學以及計量經濟學的新領域。

ASolutiontoaDistributedComputingProblem

SatoshiNakamoto’sinventionisalsoapracticalandnovelsolutiontoaproblemindistributedcomputing,knownasthe"ByzantineGenerals'Problem."Briefly,theproblemconsistsoftryingtoagreeonacourseofactionorthestateofasystembyexchanginginformationoveranunreliableandpotentiallycompromisednetwork.SatoshiNakamoto’ssolution,whichusestheconceptofProof-of-Worktoachieveconsensuswithoutacentraltrustedauthority,representsabreakthroughindistributedcomputingandhaswideapplicabilitybeyondcurrency.Itcanbeusedtoachieveconsensusondecentralizednetworkstoprovethefairnessofelections,lotteries,assetregistries,digitalnotarization,andmore.

比特幣用了一種新的方式解決拜占庭問題，即在一個不受信任的網絡環境下，不同角色如何通過交換信息，來對行動或者狀態達成一致。

網絡是一個充滿了不信任的危險環境，雖然對小白來說不是這樣的。我以安全行業的從業者為例，這個行業里很多安全工程師是在虛擬機里看郵件的，因為郵件往往是重要的攻擊風險來源，而且對于安全工程師，有一種有趣的說法，兩個人的最高信任就是，你發了一個郵件，有一個附件，我毫不猶豫地點開。

要在這樣的不信任的環境中，構建信任，是密碼學一直以來研究的課題。比特幣就是在這個方向上的一次積極的嘗試。

BitcoinUses,Users,andTheirStories

ChoosingaBitcoinWallet

GettingYourFirstBitcoin

接下來的小節，原書舉了幾個比特幣的應用場景，以及如何購買第一枚比特幣。該部分內容相對簡單，在此就不予以詳述。可以閱讀英文鏈接

https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/ch01.asciidoc#bitcoin-uses-users-and-their-stories

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