比特币随想 - 十问

Posted on 2022-08-02 In Bitcoin Disqus: Word count in article: 2.4k Reading time ≈ 2 mins.

一些关于比特币的经典问题、新问题的思考：

比特币作为一个开源项目，为什么修改比特币如此困难，比如 2100 万的上限？
量子计算机的商业化会摧毁比特币网络吗？
除了投机，有人真的使用比特币吗？
有“大公司”已经开始关注、持有、投资比特币吗？

为什么 2100 万不能被修改？

这是一个经典问题。这个问题的答案是：不是不能修改，而是没人愿意修改；即使有人修改，硬分叉的网络不会有人参与，理性人会迅速将新分叉的代币，置换成比特币。

我们应该从两个角度理解比特币网络。第一，比特币网络是由运行支持比特币网络协议的节点组成的，这些节点中有一些被称为矿工，他们负责出块；还有一些被称作全节点，他们复杂校验出块，并且把新的块快速的传播到与他相连的节点。第二，比特币网络也是人的网络。每一个参与比特币网络的人都有权运行任何版本的比特币协议，但是如果你运行的节点不能被其他人接受，达成共识，你投票的块不会有其他人接受，因此也就无法被大范围广播。

其实，比特币网络的精髓就是协议和广播。

我举个例子，假设我现在下载了比特币软件的源代码，BitcoinCore，然后再本地修改了该软件，把上限改成 4200 万。现在我就可以启动我的矿工节点，准备出块。我很幸运，很快我就解锁了一个新块，而这个块包含的信息指向了 4200 万的上限。当我广播这个块的时候，周围运行原始版本的代码的节点立刻拒绝这个新块，因为他们运行的软件认为这个块是无效的。一旦我出的块无法被其他节点接受，这个块就没有任何意义，因为他无法被广播到绝大多数节点，形成共识。

再进一步，我知道我无法在原始比特币网络生存，我就去联系风投公司，给我的新比特币网络投资，构建我自己硬分叉网络。在这个网络，比特币的上限是 4200 万。但是，由于这是一个新网络，无论是节点数量，还是网络安全性都无法与比特币主网相比。这个硬分叉很难吸引人加入，即使加入，人们也会倾向把新分叉的代币，置换成更加安全、可用性更高的比特币代币，因为这么做符合经济利益。

事实上，我觉得例子在历史上已经发生过好多次了，其中著名的例子：

比特币现金
BSV
比特币黄金

这几个项目基本上就是上面的例子的现实版。而他们现在的状况，也跟例子中描述的一样：无人问津。

所以，2100 万可以被修改么？当然可以，可以随意修改。但是这个问题的关键并不是代码能不能改，而是网络中参与的人的共识和经济利益。

量子计算机的商业化会摧毁比特币网络吗？

这个问题有两个分支：

量子计算机破解公钥密码学，导致私钥泄露
量子计算机挖矿，导致算力失衡

简单的答案是：不必担心，也不会摧毁。

公钥密码学

众所周知，比特币的核心就是公钥密码学，通过私钥和签名实现 UTXO 的转移。简单说，公钥密码学建立在一个假设上：有一类数学问题，目前的电子计算不能再多项式时间内求解。

而目前的量子计算机研究表明，量子计算机可以在多项式时间内求解这类数学问题中的一部分，这其中就包含比特币使用的加密算法：Elliptic Curve Digital Signature Algorithm or ECDSA。

这里面有几个问题：

首先，能够破解该加密算法的量子算法叫做 Shor 算法。但是，有研究指出，按照目前的量子比特（量子计算的计算单元）质量，至少需要 100 万个量子比特，才有可能破解比特币加密强度的算法。而 2022 年，IBM 拥有的世界上最强大的量子计算机只有 100 多个量子比特。更加重要的是，没人知道量子比特是不是可以发展到 100 万级别，即没有知道这是一个简单的工程问题，还是根本无解的问题。

第二，即便量子计算机实现了突破，可以运行大规模 Shor 算法，密码学界也有应对方案。其实，早在上个世纪 90 年代，量子安全的加密算法就已经出现了（有趣的是，Shor 算法也是上个世纪的产物，只不过但是还没有真的量子计算机）。换句话说，比特币可以通过硬分叉更换加密算法。联系上一个问题，这种硬分叉更容易形成共识，并且符合参与者的经济利益。

最后，退一万步说，真的出现了强大的量子计算机，人们首先应该担心的一定不是比特币，而是整个互联网的安全。众所周知，我们日常的互联网行为都是基于公钥密码学来交换秘钥，对通讯进行加密的。一旦这种计算机出现，而互联网没有更新安全算法，几乎所有的加密通讯都不在成立，你的银行账号密码、邮箱密码都会暴露在互联网上。

挖矿

关于挖矿，本质上是在一个极大的搜索空间内，搜索一个数字的问题。而一个叫做 grover 算法的量子算法可以把这种搜索从线性时间，降低成平方根时间。理论上，这种算法可以加速机器的挖矿速度。

但是，跟前一个问题一样，这种级别的搜索，需要大量的量子比特。而比特币网络完全可以硬分叉，增大所搜空间，轻易解决这个问题。

综上，量子计算机商业化不能对比特币网络构成实质性的威胁。

除了投机，有人真的使用比特币吗？

如果是 5 年前问这个问题，答案可能是很少或者没有。但是 2022 年，这个问题的答案是肯定的。

萨尔瓦多共和国已经构建了比特币城市，该城市很多店铺可以使用比特币的闪电网络进行支付，其交易速度、吞吐量和成本都远远低于 VISA 网络。萨尔瓦多共和国属于第三世界国家，应急羸弱，长期以来他们只能依靠美金作为货币，来抑制是用本国货币导致的贬值和通胀。但是，大家都清楚一个国家实用外国货币作为法币的问题。因此，他们另辟蹊径，采用比特币作为法币。