区块链与密码学全民课堂第3-1讲:区块链简史

导语:本课堂用通俗易懂的系列内容为大家呈现区块链与密码学领域相关知识。这里有知识也有故事,从感兴趣到有乐趣,全民课堂等你来学。

这个系列中的课程内容首先从比特币着手进行入门介绍,再延伸至区块链的相关技术原理与发展趋势,然后深入浅出地依次介绍在区块链中应用的各类密码学技术。欢迎大家订阅本公众号,持续进行学习。

【本课堂内容全部选编自PlatON首席密码学家、武汉大学国家网络安全学院教授、博士生导师何德彪教授的《区块链与密码学》授课讲义、教材及互联网,版权归属其原作者所有,如有侵权请立即与我们联系,我们将及时处理。】

3.1

区块链基础技术发展历程

图学院区块链与密码学全民课堂进入全新单元啦!这一单元我们将纵观整个区块链发展史与发展历程。从历史的维度来看,区块链技术的产生是偶然也是必然。当技术达到一定的原始积累加之思想理论的迭代,在某个特定事件的推动下,会迸发出新事物的火花。

区块链的诞生最早可以追溯到密码学和分布式计算。

1976年,迪菲和赫尔曼发表了一篇开创性论文《密码学的新方向》(New Directions in Cryptography)首次提出公共密钥加密协议与数字签名概念,构成了现代互联网中广泛使用的加密算法体系的基石,同时这也是密码货币和区块链技术诞生的技术基础。

同年,哈耶克出版了《货币的非国家化》,哈耶克从经济自由主义出发,认为竞争是市场机制发挥作用的关键,而政府对货币发行权的垄断对经济的均衡造成了破坏,通过研究竞争货币制度的可行性和优越性,哈耶克提出非主权货币(货币非国家化)、竞争发行(由私营银行发行竞争性的货币,即自由货币)等概念,从理论层面引导去中心化密码货币技术的发展。

区块链科普之弗里德里希·哈耶克

如果说有区块链信仰,除了中本聪,当属哈耶克了。

弗里德里希·奥古斯特·冯·哈耶克(1899年5月8日-1992年3月23日)是奥地利出生的英国知名经济学家、政治哲学家,1974年诺贝尔经济学奖得主,被广泛誉为二十世纪最具影响力的经济学家及社会思想家之一。

区块链与密码学全民课堂第3-1讲:区块链简史

哈耶克的学术生涯主要任教于英国伦敦政治经济学院、美国芝加哥大学以及德国弗赖堡大学,他被广泛视为奥地利经济学派最重要的成员之一,但与芝加哥经济学派关系密切。他坚持自由市场资本主义、自由主义,主要代表作包括《通往奴役之路》、《致命的自负》、《自由秩序原理》等。

1974年哈耶克与冈纳·缪尔达尔同获当年的诺贝尔经济学奖,获奖理由是“他们深入研究了货币理论和经济波动,并深入分析了经济、社会和制度现象的互相依赖”。

这一结果震惊当时经济学圈,因为当时哈耶克已经长达三十年不再怎么研究经济,其最主要、影响力最大的著作也不属于传统的经济学领域,其代表的奥地利学派(自由市场)也已经被其学术对手凯恩斯主义压制了近四十年。一朝获奖,如同丑小鸭变成了白天鹅。然而哈耶克对诺贝经济学奖本身,却并无太多敬意。他甚至鲜明地指出:自由世界当时所面临的,无法摆脱的不断加剧的通货膨胀威胁,正是大多数经济学家曾经推荐甚至极力促使政府采取的政策,所带来的必然后果;而那些经济学家中的一部分已经获得了该奖,还有更多将在未来继续获得该奖委员会的青睐。

就是一直崇尚自由主义的哈耶克,给区块链的诞生埋下了深厚的伏笔。

1977年4月,罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)参加了犹太逾越节的聚会,喝了些酒。回到家后李维斯特怎么都睡不着,于是信手翻阅起心爱的数学书来,这时一个灵感从他脑海浮现出来,于是连夜整理自己的思路,一气呵成写出了论文《A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems》,次日李维斯特将论文拿给阿德曼审阅讨论,已经做好了再一次被击破的心理准备,但这一次阿德曼却认输了,认为这个方案应该是可行的。在此之前阿德曼已经四十多次击破李维斯特和萨莫尔的算法。按照惯例,李维斯特按姓氏字母序将三人的名字署在论文上,也就是阿德曼、李维斯特、萨莫尔。这篇论文提出了大名鼎鼎的RSA算法,RSA是一种非对称加密算法,后来在数字安全领域被广泛使用,这一工作成果被认为是《密码学新方向》的延续。

1979年,Merkle Ralf 提出了 Merkle-Tree 数据结构和相应的算法,现在被广泛应用于校验分布式网络中数据同步的正确性,对密码学和分布式计算的发展起着重要作用,这也是比特币中用来做区块同步校验的重要手段。Merkle Ralf是《密码学新方向》的两位作者之一Hellman的博士生(另一位作者 Diffie是Hellman的研究助理),实际上《密码学的新方向》就是 Merkle Ralf的博士生研究方向。

1982年,莱斯利、兰伯特(Lamport)提出拜占庭将军问题,并证明了在将军总数大于3f,背叛者个数小于等于f时,忠诚的将军们可以达成一致,标志着分布式计算理论和实践正逐渐走向成熟。

同年,大卫·乔姆公布了密码学支付系统ECash,随着密码学的发展,具有远见的密码货币先驱们开始尝试将其运用到货币、支付等相关领域,ECash是密码货币最早的先驱之一。

1985年,Koblitz和Miller各自独立发明了著名的椭圆曲线加密算法(ECC)。由于RSA的算法计算量大,实际落地时遇到困难,ECC的提出极大地推动了非对称加密体系真正进入生产实践领域并发挥巨大影响。ECC算法标志着现代密码学理论和技术开始走向更加普遍的应用。

1997年,Adam Back 提出了 Hashcash 算法,用于解决垃圾邮件(email spam)和DoS(Denial-of-Service)攻击问题,Hashcash是一种PoW算法,后来被比特币系统采纳使用。

1998年,华裔工程师戴伟(Wei Dai)和尼克·萨博各自独立提出密码货币的概念,其中戴伟的B-Money被公认为比特币的精神先驱,而尼克·萨博的比特黄金(Bitgold)设想基本就是比特币的雏形,以至于至今仍有人怀疑萨博就是中本聪,但被尼克·萨博本人否定了。

二十一世纪初,点对点分布式网络技术飞速发展,先后诞生了 Napster、BitTorrent等流行应用,为密码货币实现夯实了技术基础。

2008年11月,神秘的中本聪先生发表了论文,描述了一种完全去中心化的密码货币-比特币,而区块链则作为其底层技术进入公众视野。经过十年发展,区块链技术正逐渐成为最有可能改变世界的技术之一。

今天的课程就到这里啦,区块链的发展先后经历了密码货币、可编程区块链和价值互联网三个阶段,接下来的课程将分别对这几个阶段进行详细介绍。敬请期待~

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