《機器 平台 群眾》書摘──比特幣：一場化名革命

《機器 平台 群眾：如何駕馭我們的數位未來》作者之一艾瑞克‧布林優夫森，將於 3 月 16 日（五）來台演講，詳情請見：布林優夫森教授首度訪台公開論壇。節選該書書摘如下，與讀者分享。

中本聰（Satoshi Nakamoto）的思想，也對世界產生了巨大影響，儘管沒人知道他為何許人也。2008 年 10 月 31日，使用這個名字的某人或某團體，在線上發表了一篇短文，標題為《比特幣：一種點對點的電子現金系統》（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）。這篇文章提出一直白疑問：為何線上支付必須涉及銀行、信用卡公司及其他金融中介機構？為何不能像實體世界裡的現金付款？

現金交易有兩項優點：沒有衍生費用，而且不記名。使用現金，你可以匿名交易，當你用現金付款時，通常不會被要求出示身分證件。實體現金也耐久，且可以重複使用，它在我們的經濟體系中持續流通，一再用來支付交易。

政府迄今仍然沒什麼意願創造數位美元、數位歐元、數位人民幣等，本著高度的企圖心，中本聰提議創造一個全新、完全獨立的數位貨幣，名為「比特幣」。由於它高度倚賴相同於密碼學使用的許多演算法及數學，因此比特幣又稱為一種「加密貨幣」（cryptocurrency）。美元、日圓、土耳其里拉、奈及利亞奈拉，以及所有國家發行的貨幣，稱為「法定貨幣」（fiat currency），因為是由政府下令而存在的，政府宣布它們是法定貨幣。

結合密碼學與數學，幫助中本聰解決辨識誰持有比特幣，並在網路用來付款的難題。持有及使用者在進行交易時，使用數位簽章，把正確數量的比特幣從買方移轉給賣方。數位簽章已經存在多年，運作得很好，任何人很容易取得及驗證數位簽章，它們很難偽造，而且數位簽章是化名，人們可以在不揭露真實身分的情況下產生數位簽章。中本聰提議，當比特幣交易發生時，這些交易將被記錄於一帳本上，詳載花了多少比特幣，以及買賣雙方的數位簽章所驗證的化名身分。

如何使資訊不像資訊？

比特幣系統需要一本通用且容易查閱的帳本，以應付「雙重支付問題」（double spending problem，或名「一幣多付問題」）。之所以會出現這種問題，是因為比特幣沒有實體，純粹只是一堆資訊罷了，必須確保它們不遵循我們在第 6 章討論過的免費、完整、即時這 3 項資訊產品的經濟特性。如果比特幣可以被免費、完整、即時地拷貝，那麼就會發生偽造猖獗的情形，在化名的掩護下，壞蛋可以一再使用相同的數位貨幣，直到被逮。這麼一來，商家將被欺騙，信任將盪然無存，整個體系很快就會崩解。

一本受到信賴、人人到處都可查閱的線上帳本，可以解決雙重支付問題。商家（或任何人），可以驗證潛在買方確實擁有他們表示擁有的比特幣，而且這些比特幣還沒有在別處花掉。

但是，由誰負責創造、維持及確保這個帳本的誠正性呢？不可能是一家銀行或信用卡公司，或是結合兩者，因為中本聰提議的體系，完全不倚賴現有的金融機構，也不倚賴政府，比特幣系統的運作必須完全獨立於它們之外。事實上，這套系統必須用完全去中心化的方式運作，不倚賴任何核心組織或機構，而且不論參與者如何改變，都能繼續生存、順利運作下去。但是，這種徹底、永久的去中心化理念，卻絕對需要一本永久、普遍受到信任的帳本，這兩者要如何調和呢？

方法是藉由巧妙地結合數學與程式，再加上一點良性的自利動機。中本聰提議的線上制度運作如下：

1. 每當買賣雙方發生一筆交易時，就向整個體系廣播這筆交易。
2. 名為「節點」（nodes）的專業電腦定期蒐集所有交易，驗證它們的有效性──查證交易使用的比特幣沒有在別處花掉。一段期間中發生的一群良好交易，稱為一個「區塊」（block）。
3. 在那些節點對交易執行這種驗證工作的同時，它們彼此間也相互競爭，試圖為眼前這個區塊找到一個簡短的數字摘要，稱為「雜湊值」（hash）。第一個找到正確雜湊值的節點，就是競賽的勝出者。尋找雜湊值是一種試誤的摸索過程，需要大量運算，因此稱為「工作量證明」（proof of work）。一個節點（專業電腦）的運算能力愈強大，就愈可能在尋找雜湊值的競賽中勝出。工作量證明包含於區塊裡，當另一個節點試圖改變這區塊的內容時，必須重做所有工作。
4. 第一個成功完成工作量證明的節點，將對整個體系發出廣播，告知它剛完成的區塊。勝出的節點獲得的獎酬是：可以獲得一筆新發行、事先訂定數量的比特幣。這些比特幣的發行，將記錄於區塊裡。
5. 其他節點核查這個區塊，確證此區塊內含的所有交易及其工作量證明的有效性。它們有充分誘因去做這件事，因為若發現區塊含有不法交易或不正確的工作量證明，整個區塊就無效，它所獎酬的比特幣仍可被爭取。
6. 一旦其他節點確證區塊的確正確完成，便開始轉為執行其他交易的驗證工作，再啟動整個創造區塊的流程。中本聰把這套體制，設計成大約每 10 分鐘可創造一個新區塊，發行獎酬的比特幣。他寫道：「穩定增加新幣發行量，類似於金礦採礦者使用資源去採礦，增加黃金的流通量。」這類比確立，全球各地運作節點的人及組織，被稱為比特幣「礦工」。

這東西也許真的行得通

許多人讀了中本聰的那篇文章後，相信他描述的那種系統，實際上可以建立且實用，數學及程式方面似乎可行，更令人激賞的是，誘因似乎也頗具效力。

礦工可以自主進行活動，無須協調，完全出於私利動機，只為了獲取比特幣，完全沒有利他動機或社群精神。在這種情況下，這套系統仍能達成目的，並且與時成長。比特幣的參與者不需要協調彼此，只需要廣播他們的交易及完成的區塊；事實上，礦工不用彼此協調更好，因為協調很容易快速變成共謀，例如一群礦工結合起來，改寫歷史紀錄，把所有比特幣變成自有。

中本聰的高明設計，為這種共謀攻擊提供了兩道主要防線，第一道防線是工作量證明──為每個區塊找到正確雜湊值所投入的大量電腦運算工作。每一個新區塊的雜湊值尋找工作變得顯著更難，且區塊在數學上鏈結起來，因此攻擊者不是只需要重做他們感興趣的那個區塊的工作量證明，而是必須重做這條鏈上的每個區塊，亦即所有創造出來的區塊。由於區塊全部鏈結在一起，所有交易的完整歷史紀錄，稱為「區塊鏈」（blockchain）。

工作量證明持續變得更難，還有另一項重要作用：想要接管整個比特幣系統，所需要的電腦運算能力大大與時俱增（註），很快就變得完全不划算。許多礦工認為，值得持續投資於擴增專業化採礦硬體，以期在一個又一個的區塊競賽中勝出，贏得比特幣。因此，攻擊者若想接管整個比特幣系統，花費於採礦硬體的投資，將必須大於所有其他礦工加總起來的硬體投資，成本與效益相較並不划算。

第二道防線是，攻擊者基本上將會弄巧成拙，因為當人們與組織相信比特幣系統已被壞蛋接管時，很快就會對整套系統失去興趣，改往其他系統或支付方法，所以比特幣很快就沒有價值了。既然如此，攻擊者又何必花大錢攻擊並接管整個區塊鏈？到頭來，他們取得的資產（大量比特幣），卻變得沒有價值，這不符合經濟效益。因此，看起來唯一要擔心的攻擊者，是那些財力極為雄厚的恐怖主義分子，或是那些有更微妙、複雜動機去掌控區塊鏈的人。「中本聰認為這種人或組織並不多，或者至少數量明顯少於想看到自己資產增值的比特幣參與者。

總而言之，中本聰在短文中提出的藍圖，看起來可行、技術上可行，經濟上也穩當。此外，它出現的時間點（2008 年末）也很適巧，當時世界各地許多人對現行金融體系失去信心（從抵押貸款公司到央行本身），經濟大衰退（Great Recession）期間發生的破產、紓困與其他混亂情勢，使得許多人相信全球現狀不公平、撐不下去，或者兩者皆是。一種獨立於任何及所有政府之外的新貨幣，這個概念吸引了很多人，賺錢（舊錢與新錢）的可能性也誘人。總之，發生有趣之事的時機與環境成熟了，果然，很多有趣的事情發生了。

2010 年 5 月，佛羅里達州傑克遜維爾市（Jacksonville）的程式設計師拉斯洛‧韓耶斯（Laszlo Hanyecz），在一個比特幣論壇貼文，徵求用 1 萬個比特幣交換幾塊披薩。4 天後，18 歲的傑洛米‧史特迪文（Jeremy Sturdivant）接受這筆交易，在約翰老爹披薩店（Papa John’s）網站訂購了兩個披薩。這是第一筆用比特幣購買實體產品的交易，史特迪文付了 30 美元買這兩個披薩，換算下來，當時羽翼未豐的比特幣每個價值約 0.003 美元。若史特迪文把這兩個披薩換到的 1 萬個比特幣留下來，到 2017 年 1 月中旬，價值就超過 830 萬美元。

隨著比特幣人氣提升，許多市場出現，促進它們的交易。這類交易所讓人們以特定價格（通常是以美元或英鎊之類法定貨幣訂價的價格）買賣比特幣，當買賣雙方的條件吻合時，就可以執行交易。在這類交易所中，最大、最著名的是東京的 Mt. Gox，在頂峰時期，該公司占了所有比特幣交易的 80%。打從創立伊始，Mt.Gox 就面臨種種困難，包括 2011 年遭遇一次重大駭客入侵，導致損失了 875 萬美元。儘管遭遇過那次網路偷竊，Mt.Gox 仍然繼續成長，直到 2014 年 2 月，該公司管理階層發現一個安全性瑕疵，使自家網站曝險多年，於是 Mt. Gox 停止交易，關閉網站。確定交易所存在弱點，有巨量比特幣消失之後，該公司申請破產。

當時，該公司估計損失了約價值 4.7 億美元的比特幣，以及 2,700 萬美元現金。比特幣興起之初，採礦工作雖然需要強大的運算力，仍可使用開放源碼系統及個人電腦執行。但是，伴隨著每成功建立一個區塊，成功採礦所需的工作量證明變得顯著更難，需要部署的資源規模大幅增加。到了 2015 年 1 月，比特幣網路的處理能力，已經比全球最強大的五百部超級電腦結合起來的處理能力大上 13,000 倍。為了尋找便宜電力，成功的礦工把作業據點設在冰島、華盛頓州、內蒙古等地；很快地，專門為比特幣採礦作業量身設計的專業電腦晶片 ASIC（特殊應用積體電路）也問市。

截至目前為止，比特幣時代最悲慘的故事，大概是威爾斯的科技專業人員詹姆斯‧荷維茲（James Howells）了。他從 2009 年開始從事比特幣採礦，當時非常容易，成本幾乎為零，當然比特幣也不值錢。他所有的比特幣紀錄，只存在他的電腦硬碟裡，有一天，他不小心把果汁灑到電腦上，於是就拆解電腦。好消息是，他把拆下的硬碟放到抽屜裡；壞消息是，2013 年大掃除時，他把那顆硬碟丟掉了。那年稍後，當他從新聞報導聽到比特幣的價格時，想起自己以前採得的比特幣，但發現自己扔了那顆硬碟，便火速前往垃圾掩埋場。垃圾掩埋場經理告訴他，那顆硬碟很可能埋在面積大如美式足球場、幾英尺深的垃圾之下。當時，那顆硬碟裡的 7,500 個比特幣，就已經價值 750 萬美元；可惜的是，荷維茲沒能找回那顆硬碟。

礦工與建立比特幣網路的其他人的行為，一如凱因斯預料，但有些有趣的差別。他們不是狂人，其中大多數也不是當權者，但他們仍然「萃取了瘋狂理念」，不過這個理念不是來自三流學者，而是一個化名：中本聰。

覺醒於區塊鏈的潛力

在這整個發展期間，對於比特幣與全球既有貨幣對抗的潛力，大多數主流經濟學家抱持懷疑，甚至嗤之以鼻。他們指出，任何貨幣的兩個主要功能是：一，當作交易工具（我給你這些美元、歐元或日圓，你給我那棟房子、車子或雞肉晚餐）；二，儲存價值（我的總資產淨值是 X 美元／歐元／日圓，可以購買許多房子、車子或雞肉晚餐。）為了提供這些功能，貨幣的穩定性很重要。為使人們的活動能獲得指引，讓他們能夠規劃未來，他們需要知道他們的錢的購買力將維持相當穩定，或者至少知道其購買力將以一個可預測率變動。

但是，比特幣的價值（其衡量方法是它相對於美元之類法定貨幣的兌換率）波動幅度甚大，2013 年 11 月時，一個比特幣的價值超過 1,100 美元，然後重跌了 77%，到了 2015 年 1 月，剩下不到 250 美元，兩年後又升值到超過 830 美元。如此高波動率，讓這個數位貨幣引起風險忍受度高的投資人的興趣，但不適合當作交易或儲存價值的主流工具。

在各方爭論比特幣是否能成為一種合宜的貨幣時，另一小群人開始提出一個不同觀點：真正有價值的創新，並不是這種新的數位貨幣， 而是它所倚賴的分散式帳本（distributed ledger）；真正重要的是區塊鏈，不是比特幣。

比特幣的混亂史，足以證明區塊鏈確實有效能。多年來，它按照本身的設計運作：完全去中心化、無人指導、顯然永不可竄改的交易紀錄。「區塊鏈原本要記錄的交易，是比特幣的採礦與交易，但為何僅限於這個用途呢？區塊鏈可用來記錄種種東西，包括：所有權的轉移或一筆土地的產權；某公司發行給一群人的股票；一棟辦公建物的買賣雙方認同所有買賣條件都達成的文件；一名出生於夏威夷的嬰兒姓名、出生地點及父母姓名等。這些事件全都將變成公開可見，都有確實的公共檔案，而且不論誰想竄改歷史，都無法否認、無法修改。

（本文摘錄自《機器 平台 群眾：如何駕馭我們的數位未來》，首圖來源：影片截圖）