区块链和数字货币的来龙去脉

1. 货币贬值

/ P# v5 ^8 `3 C! d, w( e1776年，亚当斯密在他的名著《国富论》(1976年英文版)的第43页中写道：“我相信，世界各国的君主，都是贪婪不公的。他们欺骗臣民，把货币最初所含金属的真实分量，逐渐削减。”
( V9 p) A, _- @8 d, w% k在古罗马时代，政府可以收集银币，将其融化，再与铜或铅等其他金属混合，然后以相同的面值重新发行，这就是所谓的贬值。从图1中，我们可以看到，古罗马银币的纯度在逐年递减。古罗马皇帝尼禄(Nero)继位时(公元54年), 古罗马银币的纯度超过90%。但是,到了公元270年, 古罗马银币的纯度已经低于5%。
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* C9 R0 N, F! D. H图1：不同时期的古罗马银币的纯度.图片来源于维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Inflation）
一般来说，在金属货币时代，货币贬值的主要方式有：
(1)减重法。 减重法的意思是减少金属的重量。比如说，原来1000克黄金表示一锭金，现在只用100克黄金就表示一锭金（这里只是举例说明，不是一锭金的真实重量，一锭金的真实重量在不同的历史时期是不一样的）。在中国，秦末汉初的刘邦和吕后、武帝、王莽、董卓、南北朝刘宋末年、隋炀帝时期，都用过这种方式使得金属货币贬值。在欧洲，根据亚当斯密在《国富论》中的记载, 英国、法国等同样使用这种方式使得金属货币贬值。
(2)降低纯度。降低纯度的意思是在金银等贵金属中掺杂铜铁等相对廉价的金属。在中国，唐代的开元钱, 铜纯度大于83%；北宋的天禧钱，铜纯度大于65%；北宋徽宗时期的夹锡钱和夹锡铁钱, 铜纯度只有57%；南北朝时期的梁武帝,大铸铁钱，致使物价飞涨，民怨沸腾。在欧洲，从图1可见，古罗马银币在216年间，纯度从90%以上，降到5%以下.
(3)铸大钱。 铸大钱的意思是把货币的面值标大，就像今天的津巴布韦币。汉武帝、王莽、刘备、孙权等都用过此种方法将货币贬值。清朝咸丰三年、四年时的“大清宝钞”也是用铸大钱的方式贬值货币。
$ r/ [2 x9 e6 S$ l(4)大量金银的涌入某国或某地区。15世纪和16世纪，由于美洲大陆的发现，欧洲人从美洲掠夺了大量的金银，这些金银大规模地涌入欧洲，使得欧洲大部分国家的金属货币严重贬值。例如，西班牙的金属货币在一个世纪内贬值超过4倍。
& h4 ]4 ^9 y5 h) C0 g宋代发明了纸币。纸币的贬值方式就更容易了，直接印刷就行。表1列出了2001年1月和2021年2月部分国家的M2总量。从表1可见，阿根廷的M2总量，在20年间增加了近136倍。

国家	2000年1月M2总量	2021年2月M2总量 3 E  f* `- z; y" X$ h. X; c- y	增长倍数
中国（人民币）	12,122,040,000,000	223,600,000,000,000 5 F1 ~. A& L7 F1 i	18.44574
美国（美元） $ K4 C0 l& h( d! U	4,658,500,000,000	19,395,000,000,000 . z7 ~$ V/ P' Z! n	4.163357 $ ^* l; k7 y& k
英国（英镑） ' |* F% ]- a# O7 A8 X" r  }! f	551,104,000,000	2,817,230,000,000	5.111975 ! Z+ O4 }3 u" U  m2 q! A2 X
俄罗斯（卢布） 4 t& a3 a; B- e9 \	709,600,000,000 ' y7 r( P1 W/ |/ x; ]7 j3 S	57,598,000,000,000	81.16967
日本（日元） 5 |( k8 t! f. l	623,791,700,000,000 ) ]0 y! Q7 {8 h9 L( ^, _	1,141,191,000,000,000	1.829442
欧洲（欧元） ! R- F2 |6 ?5 @4 z6 c) t6 ]	4,137,751,000,000	13,833,679,000,000	3.343285 : ^+ j' A+ n- V
巴西（雷亚尔）	269,834,203,000 ' l" z& k) }- |: [3 u' t1 @	3,900,017,790,000 + Z( C8 Q4 Q9 S0 g; s/ p	14.45339
阿根廷（比索）	36,028,962,000 . W' `5 w2 A* S	4,897,959,200,000 / e6 r$ F/ l* k1 m+ M7 }8 ~% Z. [	135.9451 8 u- s# G" A5 e2 ?! O! T

  V' p0 S+ |: g) W8 E表1：部分国家在2000年1月份和2021年2月份的M2总量。数据来源于世界货币基金组织(IMF)。
历史和现实都证明了亚当斯密的观察是正确的，“世界各国的君主，都是贪婪不公的。 他们欺骗臣民，把货币最初所含金属的真实分量，逐渐削减.”
' S% M# C; q; ?3 H1 o7 E2. 哈耶克的解决方案
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  ^6 b# H/ X( {既然各国的货币都在快速地贬值，那么如何解决这个问题呢？1976年, 哈耶克在《货币非国家化》一书中提出了一个阻止货币滥发的解决方案，即废除政府的货币垄断发行权，由私人机构来发行竞争货币，让货币像普通商品一样自由竞争，人们可以自由地选择使用什么样的货币。
毕竟，哈耶克只是一个经济学家，不是政治家。古今中外，铸币权是每一个政权都要牢牢控制的权力之一，是政权存在的经济基础。每一个政权都会动用一切力量来捍卫这一个权力。这也是后来FaceBook等公司试图发行公司数字货币(Libra)失败的根本原因。任何政权都不会允许私人或者公司发行货币。这是后话。
3. 区块链和数字货币的相关技术的发展史

3 z5 ~, h/ Z' i6 G7 x本节将按照时间的顺序介绍区块链和数字货币技术的发展史。
( z1 h3 m' ?3 _  w2 L1976年，哈耶克提出了货币非国家化的思想。同样在1976年，Deffie和Hellman提出了实现哈耶克的去中心化数字货币思想的技术基础，即公钥密码学的思想。在同一篇论文中，他们不仅提出了公钥密码学的思想，还提出了构建数字货币必不可少的Hash函数的概念，以及设计了著名的Deffie-Hellman密钥交换协议。
1978年，Rivest, Shamir和Adleman发明了著名的RSA公钥加密和签名算法。这个算法现在还在军事、外交、金融、网络购物等安全通信领域广泛地使用。他们三人也因此获得了2002年度图灵奖。RSA算法的设计再次证实，Deffie和Hellman的公钥密码学思想是可以实现的。
. Z0 r7 c$ I9 n2 V5 P9 a1979年, Hellman的学生Ralph Merkle在他的博士论文中提出了后来被称为Merkel Tree的数据结构。这个数据结构保证了区块和交易在网络传输的过程中的完整性-即区块和交易没有被伪造和篡改。在区块链和数字货币技术中，Merkel Tree有着广泛的应用，是区块链技术里面最基本的数据结构之一。值得一提的是，Merkel利用Merkel Tree和Hash算法构造了一种数字签名算法，这是一种能够抵抗量子计算机攻击的签名算法，称为Hash-based 签名算法。
) U1 q0 ?' P  U% z5 d1983年, Chaum, David 设计了一种匿名电子货币系统，这是比较早期的数字货币系统。他还成立了一个名为Digicash的公司，实现他所设计的匿名电子货币系统。这个系统在1995年到1998年间，曾在美国的一家银行中使用。
1984年，Elgamal设计了一个基于离散对数问题的加密和签名算法。这个算法还是很有创意的，下一代抗量子的密码算法，比如格密码算法和NTRU等密码算法，在形式上和Elgamal算法十分相似。
1985 年Miller将Elgamal算法拓展到了椭圆曲线上。从上世纪90年代开始，椭圆曲线密码慢慢在工业界中使用。与RSA比，椭圆曲线密码的优势是公钥和签名较短，比如Bitcoin中椭圆曲线密码的公钥大小为33个字节，签名长度为73个字节。目前的区块链系统大多采用椭圆曲线签名。
1997年, Adam Back提出了一种HASH CASH算法, 目的是解决垃圾邮件和Dos攻击问题, HASH CASH算法采用的正是POW(proof of work)共识机制。可见，广泛应用于数字货币和区块链技术的POW共识机制早在1997年就出现了。
1997年，Nick Szabo提出了智能合约的理念，并设计了一款加密数字货币，称为Bitgold, 但是这个设计没有最终实现, 此设计基本可以认为是Bitcoin的雏形设计, Bitcoin的设计有许多Bitgold的影子, 以至于至今仍然有人怀疑Nick Szabo就是中本聪，但被他否认。
1998年，Dai wei设计了一款叫做 B-MONEY的数字货币。Bitcoin和B-MONEY也十分相似，包括POW机制，区块的广播机制等。中本聪在他的Bitcoin白皮书中第一个引用的就是Dai wei 的B-money。 当然也引用了Adam Back的Hash cash论文。 也有人怀疑中本聪是他们两个, 但均被否认。
- m: h3 D9 S% f6 d1 I到了本世纪初， P2P网络开始流行和应用。 比如1999年的Napster、2002年的BitTorrent Protocol 1.0和eDonkey等。P2P网络是区块链和数字货币使用的主要网络技术。Bitcoin和Dai wei设计 B-MONEY的重要区别之一，就是Bitcoin使用了P2P网络技术，而 B-MONEY没有。P2P网络技术是去中心化的重要网络技术手段。
# Z7 D% O# q( p' g0 a8 J# i! P) q  J我们可以看到,到了2002年左右，设计和开发Bitcoin中所需要的技术均已成熟, 设计和开发出Bitcoin这样的数字货币系统是必然的。
2008年, Satoshi Nakamoto 在网络社区中贴出了一篇名为“Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”的论文。事实上，Satoshi（中本聪） 在2007年就开始做Bitcoin这个工程，Bitcoin的第一个区块记录为03/Jan/2009。
& ^8 y' K9 U$ ?; @! K- }Bitcoin横空出世!