谁是“区块链之父”？

昨日各类币大跌，跌得那叫一个酸爽……

以三大最具代表性的加密货币比特币、以太币和瑞波币为例。

2010年50美分1万个、2013年1美元1个的比特币，最高涨到了1.9万美元，现在跌到了1.1万美元——

嗯，跌得太多太多了！

2014年大约0.3美元1个的以太币，最高涨到1400美元，现在跌到960美元——

嗯，跌得太多太多了！

2017年12月12日的瑞波币，价格还只有0.25美元一个，2008年1月4日就涨到了3.5美元，20天涨了14倍，现在跌到1美元——

嗯，跌得太多太多了！

你一定想要了解，这些加密货币背后的区块链到底是怎么来的，区块链技术到底是什么玩意儿，为什么引得众人如此追捧？

罗马不是一天建成的，区块链技术也不是一下子蹦出来的。

1982年，一个叫莱斯利-兰伯特的计算机科学家（Leslie Lamport，2013年图灵奖得主），对点对点通信中信息丢失的问题进行了研究，他提了个问题，如果信息传输者本人不够可靠，那么有没有可能让所有人得到一致的信息？

为了说明这个问题，他形象地列举了拜占庭将军问题（Byzantine failures）。

拜占庭帝国国土辽阔，每一支军队都分隔很远，将军与将军之间只能靠信差传递消息，如果一场战争需要将军们一致行动，那么要求绝大多数将军得到的信息必须完全一致。

然而，由于信差可能叛变，传递虚假信息，如何在有成员谋反的情况下，其余忠诚的将军在不受叛徒的信息影响下达成一致协议？

这就是拜占庭将军问题——简单总结，就是如何在大家互不信任的情况下，达成一致协议并实现合作。

接下来要解决的，是信息传递的准确性和私密性问题

——用人话说，就是信息传输中的加密和解密。

下图是一个典型的密码系统。

这种典型的加密系统通常称之为“对称加密”，因为加密和解密密钥可以互相推算——这叫可逆性。

对称加密的标准算法，被称为DES（Data Encryption Standard）。

DES速度较快，适用于加密大量数据的场合，但加密强度也一般；后来又出现了3DES（Triple DES）算法，其含义是基于DES，对一块数据用3个不同的密钥进行三次加密，强度更高；后来又出现了AES（Advanced Encryption Standard）——高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高。

不管怎么加密，对称加密的最大问题是——

指定一个密钥，还得把密钥分发给需要解密的人。而只要分发密钥，就存在着泄密的可能，这本身就是一种矛盾。

为了应对这个矛盾，1976年，两位密码学大师Diffie和Helman提出了一种新的密码系统概念：非对称密码算法。

啥意思呢？就是说，非对称密码算法的加密密钥和解密密钥完全不同，从加密密钥推算出解密密钥基本不可能。

有牛人提出想法，就有牛人开始向这个方向努力——很快的，包括RSA、ElGamal、Rabin、Pohlig-Hellman、McEliece等在内的一系列非对称加密算法都冒了出来。

有了非对称加密算法，很多私密消息就可以放心交给信差传递了。

举例来说，财主想让很多美女妹妹给我写情书，但我不希望其他人看到内容，就可以用非对称密码算法生成一对密钥BK1和BK2，我随意选择一个密钥比如BK1公布给所有人，这个就被称为“公钥”，但保留BK2不告诉任何人，这个就是“私钥”——BK1加密的东西，只有BK2能打开。

这样一来，妹妹A看到我的公钥BK1之后，就可以放心大胆地给我写情书了，用公钥BK1把情书文件加密之后发给我，只有我的私钥BK2才能打开，即使谁把这个情书给劫走了也没法阅读……

非对称加密好是好，美中不足的是——算法的速度太慢。

而且，密钥越长（意味着越安全），计算速度更是急剧变慢。

1985年，又有两个牛人提出了椭圆曲线密码学（ECC），首次将椭圆曲线用于密码学，建立了公开密钥新的加密算法——相较于RSA等非对称加密算法，采用ECC好处在于可用较短的金钥，达到相同的安全强度。

同年，提出“拜占庭将军”问题的莱斯利-兰伯特发表了一篇论文，提出Paxos协议——这是一个精巧而又强大的算法协议，可以让分布式处理的参与者逐步达成一致意见。

Lamport假定有一个叫做Paxos的希腊城邦，采用民主投票的方式决定某个提议或进程，但鉴于没有哪个城邦居民能花全部精力和时间来参与投票和决议，Paxos算法的目标，就是让他们在个别人缺席的情况下，按照少数服从多数的原则，就某个议题达成一致意见。

如果说中本聪是比特币之父，那么兰伯特完全担当得起区块链之父的美名。

1991年，StuartHaber与W. Scott Stornetta提出，用时间戳（就是事情发生时的准确时间）就可以确保数位文件安全的协议；1992年，ScottVanstone等提出椭圆曲线数位签章算法（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，ECDSA），从而为文件签名的匿名性和安全性建立了新的标准。

区块链技术中，还有一个重要的哈希算法（Hash），也是在1990年代完成。

1995年，美国国家安全局公布了一个密码学中的安全散列标准（Secure Hash Standard）算法，被称为哈希算法，这个算法的特点是：

给定任意一个数字消息（现代计算机能把任何信息转化为二进制编码），均能计算出一个固定长度的字符串（俗称“消息摘要”），而且可以保证，只要原始内容不同，Hash输出内容也不相同，输入信息与Hash结果一一对应。

特别强调的是，哈希过程不可逆——也就是说，由消息可得到唯一对应的字符串，但由这个字符串无法反过来推算出“消息”到底是什么。

1997年，麻省理工学院以此为基础提出分布式哈希表（DHT，）算法，其目的是代替传统因特网中的“通用地址冗余协议（CARP）”，提出了在动态变化的缓存环境下，实现点对点（P2P）的通讯。

2002年，Adam Back发表论文，发明了Hashcash（散列现金）技术，它依赖于哈希计算来生成一种工作量证明（Proof of Work，POW），因为哈希计算的不可逆特性，Hashcash就实现了容易被验证、基本不能被破解和伪造的特性。

至此，区块链的核心基础技术已经全部出现。

接下来，就是见证奇迹的时候了。

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