《精通比特币》英文版批注导读·第1章

今天起，我们一起学习比特币领域经典的作品MasteringBitcoin，国内译作《精通比特币》。这本书的作者是AndreasM.Antonopoulos是国外比特币圈一位前辈，这本书被誉为比特币最好的技术参考。

《精通比特币》的第一版中文版已经在国内出版，第二版英文版于2017年7月完成，目前没有中文纸质版本。但是在网络上有网友贡献出了英文版。以下是相关链接：

书籍主页：https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook英文版链接：https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/book.asciidoc中文版链接:https://bitcoinbook.info/wp-content/translations/cmn/book.pdf

我会选择英文版作为我们的学习主材料，针对这些英文材料，梳理出逻辑，并写出我的理解。由于已经有现成的中文版译本，因此我不会对英文逐句翻译；对于一些比较简单的部分，我会择机省略。但是对其中的部分英文用法，我会给出解释。我期待能达到的效果是，既能把比特币给学了，顺便把英语的表达积累。作为读者，建议你先阅读英文，尝试自己搞明白，再看我的文字；如果英文理解有困难，那就自行参考一下译本。不要只看中文，不看英文，这样你会看不懂的。

好，下面我从前言开始梳理：

0.前言

前言地址参见https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/preface.asciidoc

由于前言有许多说明性的文字，我仅从中摘录部分论述。

WritingtheBitcoinBook

Ifirststumbleduponbitcoininmid-2011.Myimmediatereactionwasmoreorless"Pfft!Nerdmoney!"andIignoreditforanothersixmonths,failingtograspitsimportance.ThisisareactionthatIhaveseenrepeatedamongmanyofthesmartestpeopleIknow,whichgivesmesomeconsolation.ThesecondtimeIcameacrossbitcoin,inamailinglistdiscussion,IdecidedtoreadthewhitepaperwrittenbySatoshiNakamototostudytheauthoritativesourceandseewhatitwasallabout.IstillrememberthemomentIfinishedreadingthoseninepages,whenIrealizedthatbitcoinwasnotsimplyadigitalcurrency,butanetworkoftrustthatcouldalsoprovidethebasisforsomuchmorethanjustcurrencies.Therealizationthat"thisisn’tmoney,it’sadecentralizedtrustnetwork,"startedmeonafour-monthjourneytodevoureveryscrapofinformationaboutbitcoinIcouldfind.Ibecameobsessedandenthralled,spending12ormorehourseachdaygluedtoascreen,reading,writing,coding,andlearningasmuchasIcould.Iemergedfromthisstateoffugue,morethan20poundslighterfromlackofconsistentmeals,determinedtodedicatemyselftoworkingonbitcoin.

Aave 战略负责人：去中心化可分为独裁、寡头治理、代议制、无状态等四个阶段:金色财经报道，Aave 战略负责人 Marc Zeller 发布文章探讨去中心化的四个阶段，分别为独裁（Autocracy）、寡头治理（Oligarchy）、流动性代议制民主（Liquid Representative Democracies）、无状态（Stateless Stage）。

具体而言，独裁中开发团队几乎完全控制项目，专制阶段允许团队快速开发和迭代，使其能够构建最小可行产品并努力实现产品市场契合度。

寡头治理阶段通常在融资轮次之后，代币持有者开始在治理方面获得更多权力，而早期投资者的影响可能具有挑战性。

只有当代币供应分配到足以稀释第 2 阶段寡头的影响力时，才能实现流动性代议制民主阶段。Marc Zeller 认为目前还没有项目达到成熟的 DAO 阶段，MakerDAO 和 Aave 正处于从第 2 阶段过渡到第 3 阶段的边缘。

无状态阶段与无国家社会类似，目前，LUSD、以太坊和比特币是 Marc Zeller 认为第 4 阶段中仅有的重要参与者。[2023/4/4 13:44:23]

这段有几个信息点值得注意：

(1)作者在第一次接触比特币的时候，并没有太在意，忽略了六个月的时间；第二次是在邮件讨论中遇到比特币，这时才开始读中本聪的白皮书。作者想必是懊悔的，但是后面他发现其他很多聪明人，在第一次遇到比特币，也是这样的反应，却给了他一些安慰。不过作者还是幸运的，有的人每一次都说要读，但是最后仍然是不了了之，一拖十几年，甚至一辈子就过去了。看一下你的待办清单，有多少事情是你一直想做但是却没有做的呢？

(2)作者在研究完白皮书以后，意识到这不仅仅是电子货币，而是一种信任的网络，这不只是可以为货币打下基础，还可以是很多事情的基础。在意识到这个问题以后，作者沉迷学习四个月，每天研究12个小时，盯着电脑，阅读、编码、写作，之后瘦了20磅。注意这里的becameobsessedandenthralled，gluedtoascreen，emergedfromthisstateoffugue都是很好的表达，英语写作可以借鉴。

(3)这里要学习的是作者的精神。从描述上看，作者是内驱力很强的一个人。做一件事情，不是因为别人给你打了鸡血，而是你自己通过学习，发现一件事情的极端重要意义，从而自主产生动力，不惜一切代价精进。这是区分人与人成就的重要原因。我记得，李笑来老师在讲他最初接触到比特币的时候，也有类似的场景片断。其实在任何领域，要有一定的成绩，都要有这样一种“钉钉子”精神，完成自己的原始知识资本积累。

(4)在十九大报告中有这样一句话，“增强狠抓落实本领，坚持说实话、谋实事、出实招、求实效，把雷厉风行和久久为功有机结合起来，勇于攻坚克难，以钉钉子精神做实做细做好各项工作。”

Twoyearslater,aftercreatinganumberofsmallstartupstoexplorevariousbitcoin-relatedservicesandproducts,Idecidedthatitwastimetowritemyfirstbook.Bitcoinwasthetopicthathaddrivenmeintoafrenzyofcreativityandconsumedmythoughts;itwasthemostexcitingtechnologyIhadencounteredsincetheinternet.Itwasnowtimetosharemypassionaboutthisamazingtechnologywithabroaderaudience.

这里作者声情并茂地说：“比特币让我创意勃发，让我殚精竭虑；就互联网出来以来，我遇到的最激动人心的技术”。那就让我们跟着这位瘦下来20磅的作者，开始精通比特币的旅程吧。

Solana Web3手机Saga推出NFT铸造应用Minty Fresh:2月23日消息，Solana Web3手机Saga推出NFT铸造应用程序Minty Fresh，支持用户仅需轻点并完成拍摄，就可以直接在手机中进行NFT铸造，并在几秒钟内将其转换为链上的NFT，任何人都可以随时随地成为创作者。[2023/2/23 12:24:24]

剩下的部分作者讲了一些书面向的读者，封面的隐喻以及阅读指南，请大家自行阅读。

https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/preface.asciidoc

1.简介

这一部分基础内容由于在比特币白皮书的解析部分已经有所讨论，所以行文会比较简略。原文地址在

https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/ch01.asciidoc。

WhatIsBitcoin?

Bitcoinisacollectionofconceptsandtechnologiesthatformthebasisofadigitalmoneyecosystem.Unitsofcurrencycalledbitcoinareusedtostoreandtransmitvalueamongparticipantsinthebitcoinnetwork.Bitcoinuserscommunicatewitheachotherusingthebitcoinprotocolprimarilyviatheinternet,althoughothertransportnetworkscanalsobeused.Thebitcoinprotocolstack,availableasopensourcesoftware,canberunonawiderangeofcomputingdevices,includinglaptopsandsmartphones,makingthetechnologyeasilyaccessible.

比特币是一套概念与技术，形成的电子现金生态系统。在解析比特币白皮书的文章中，我们已经对电子现金需要有的基本特点进行过分析。

Userscantransferbitcoinoverthenetworktodojustaboutanythingthatcanbedonewithconventionalcurrencies,includingbuyandsellgoods,sendmoneytopeopleororganizations,orextendcredit.Bitcoincanbepurchased,sold,andexchangedforothercurrenciesatspecializedcurrencyexchanges.Bitcoininasenseistheperfectformofmoneyfortheinternetbecauseitisfast,secure,andborderless.

比特币在某种程度上，是现金互联网的最佳形式，因为快、安全、无界。

Unliketraditionalcurrencies,bitcoinareentirelyvirtual.Therearenophysicalcoinsorevendigitalcoinsperse.Thecoinsareimpliedintransactionsthattransfervaluefromsendertorecipient.Usersofbitcoinownkeysthatallowthemtoproveownershipofbitcoininthebitcoinnetwork.Withthesekeystheycansigntransactionstounlockthevalueandspenditbytransferringittoanewowner.Keysareoftenstoredinadigitalwalletoneachuser’scomputerorsmartphone.Possessionofthekeythatcansignatransactionistheonlyprerequisitetospendingbitcoin,puttingthecontrolentirelyinthehandsofeachuser.

Hut 8 Mining 11生产238枚比特币，持有总量达到8925枚比特币:金色财经报道，北美数字矿企Hut 8 Mining发布11月生产和运营最新情况，截至11月30日，生产了238个比特币，平均每天生产约7.9个比特币，自采持有总量达到8925个比特币。安装的ASIC hashrate能力提高到3.27 EH/s，其中2.44 EH/s在北部湾采矿设施暂停采矿活动后可用于运营。（prnewswire）[2022/12/5 21:24:00]

比特币通过密钥的方式来证明所有权。如果你掌握了密钥，你就掌握了对应的货币。

Bitcoinisadistributed,peer-to-peersystem.Assuchthereisno"central"serverorpointofcontrol.Bitcoinarecreatedthroughaprocesscalled"mining,"whichinvolvescompetingtofindsolutionstoamathematicalproblemwhileprocessingbitcointransactions.Anyparticipantinthebitcoinnetwork(i.e.,anyoneusingadevicerunningthefullbitcoinprotocolstack)mayoperateasaminer,usingtheircomputer’sprocessingpowertoverifyandrecordtransactions.Every10minutes,onaverage,abitcoinminerisabletovalidatethetransactionsofthepast10minutesandisrewardedwithbrandnewbitcoin.Essentially,bitcoinminingdecentralizesthecurrency-issuanceandclearingfunctionsofacentralbankandreplacestheneedforanycentralbank.

比特币的挖矿机制，将中央银行的货币发行与清算工作去中心化，从而不需要任何中央银行。

Thebitcoinprotocolincludesbuilt-inalgorithmsthatregulatetheminingfunctionacrossthenetwork.Thedifficultyoftheprocessingtaskthatminersmustperformisadjusteddynamicallysothat,onaverage,someonesucceedsevery10minutesregardlessofhowmanyminers(andhowmuchprocessing)arecompetingatanymoment.Theprotocolalsohalvestherateatwhichnewbitcoinarecreatedevery4years,andlimitsthetotalnumberofbitcointhatwillbecreatedtoafixedtotaljustbelow21millioncoins.Theresultisthatthenumberofbitcoinincirculationcloselyfollowsaneasilypredictablecurvethatapproaches21millionbytheyear2140.Duetobitcoin’sdiminishingrateofissuance,overthelongterm,thebitcoincurrencyisdeflationary.Furthermore,bitcoincannotbeinflatedby"printing"newmoneyaboveandbeyondtheexpectedissuancerate.

英伟达：Q3加密相关收入达59.3亿美元，以太坊转移到权益证明带来影响:金色财经报道，主要芯片制造商英伟达（Nvidia）的加密相关收入在第三季度达到 59.3 亿美元，调整后每股收益为 58 美分，尽管加密货币矿工和游戏玩家的需求都在下滑，但这个数字高于预期。之前大多数分析师预计英伟达调整后每股收益为 71 美分，而收入预计将同比下降 18% 至 57.7 亿美元。英伟达公司表示：“我们认为，最近以太坊从工作量证明PoW转移到权益证明PoS降低了 GPU 在加密货币挖矿领域中的效用。”（cryptonews）[2022/11/18 13:19:18]

比特币有内置的算法用于调控挖矿速度，以保证每10分钟挖到一次。比特币总数是2100万枚，预计到2140年全部挖出。比特币是通缩型货币，无法通过“印钞”的方式，增发货币。

Behindthescenes,bitcoinisalsothenameoftheprotocol,apeer-to-peernetwork,andadistributedcomputinginnovation.Thebitcoincurrencyisreallyonlythefirstapplicationofthisinvention.Bitcoinrepresentstheculminationofdecadesofresearchincryptographyanddistributedsystemsandincludesfourkeyinnovationsbroughttogetherinauniqueandpowerfulcombination.Bitcoinconsistsof:

Adecentralizedpeer-to-peernetwork(thebitcoinprotocol)

Apublictransactionledger(theblockchain)

Asetofrulesforindependenttransactionvalidationandcurrencyissuance(consensusrules)

Amechanismforreachingglobaldecentralizedconsensusonthevalidblockchain(Proof-of-Workalgorithm)

比特币代表了过去几十年密码学研究和分布式系统的研究顶点，包括以下四个方面的创新：

(1)分布式的点对点网络

(2)一套公众账簿系统

(3)一套交易验证和发币的规则

(4)一套在区块链上达到共识的机制

Asadeveloper,Iseebitcoinasakintotheinternetofmoney,anetworkforpropagatingvalueandsecuringtheownershipofdigitalassetsviadistributedcomputation.There’salotmoretobitcointhanfirstmeetstheeye.

比特币就像金钱的互联网，可以通过分布式的计算方式，传播价值，保障电子资产所有权。

Inthischapterwe’llgetstartedbyexplainingsomeofthemainconceptsandterms,gettingthenecessarysoftware,andusingbitcoinforsimpletransactions.Infollowingchapterswe’llstartunwrappingthelayersoftechnologythatmakebitcoinpossibleandexaminetheinnerworkingsofthebitcoinnetworkandprotocol.

V神：不应该过度地追求大型机构资本:金色财经报道，以太坊联合创始人Vitalik Buterin（V神）周日就围绕加密货币的监管辩发表了看法，V神表示，我认为不应该过度地追求大型机构资本，实际上，很高兴很多ETF都被推迟了。在我们得到更多关注之前，生态系统需要更多时间成熟。基本上，特别是在这个时候，让加密空间在内部自由发展但使加密项目更难进入主流的监管远没有侵入加密内部如何运作的监管糟糕。

此外，我希望看到规则以这样一种方式编写，即尽可能通过零知识证明来满足要求。ZKP 提供了许多新的机会来满足 reg 政策目标并同时保护隐私，我们应该利用这一点。[2022/10/31 12:00:59]

DigitalCurrenciesBeforeBitcoin

Theemergenceofviabledigitalmoneyiscloselylinkedtodevelopmentsincryptography.Thisisnotsurprisingwhenoneconsidersthefundamentalchallengesinvolvedwithusingbitstorepresentvaluethatcanbeexchangedforgoodsandservices.Threebasicquestionsforanyoneacceptingdigitalmoneyare:

CanItrustthatthemoneyisauthenticandnotcounterfeit?

CanItrustthatthedigitalmoneycanonlybespentonce(knownasthe“double-spend”problem)?

CanIbesurethatnooneelsecanclaimthismoneybelongstothemandnotme?

Issuersofpapermoneyareconstantlybattlingthecounterfeitingproblembyusingincreasinglysophisticatedpapersandprintingtechnology.Physicalmoneyaddressesthedouble-spendissueeasilybecausethesamepapernotecannotbeintwoplacesatonce.Ofcourse,conventionalmoneyisalsooftenstoredandtransmitteddigitally.Inthesecases,thecounterfeitinganddouble-spendissuesarehandledbyclearingallelectronictransactionsthroughcentralauthoritiesthathaveaglobalviewofthecurrencyincirculation.Fordigitalmoney,whichcannottakeadvantageofesotericinksorholographicstrips,cryptographyprovidesthebasisfortrustingthelegitimacyofauser’sclaimtovalue.Specifically,cryptographicdigitalsignaturesenableausertosignadigitalassetortransactionprovingtheownershipofthatasset.Withtheappropriatearchitecture,digitalsignaturesalsocanbeusedtoaddressthedouble-spendissue.

这里讲的是传统的现金安全与电子现金安全的异同，与我们前一篇文章中谈到的信息要点类似，参见《比特币白皮书解析|从零开始区块链》。这一部分英语我就不展开介绍，但是可以分享一个学习思路：如果你对一件事情本身就很了解，或者你对这件事情的了解，是通过母语或者其他语言习得，那你用英语或者你需要学习的语言，再去读关于这个主题的讨论，你的语言学习吸收效率会很高。

Whencryptographystartedbecomingmorebroadlyavailableandunderstoodinthelate1980s,manyresearchersbegantryingtousecryptographytobuilddigitalcurrencies.Theseearlydigitalcurrencyprojectsissueddigitalmoney,usuallybackedbyanationalcurrencyorpreciousmetalsuchasgold.

Althoughtheseearlierdigitalcurrenciesworked,theywerecentralizedand,asaresult,wereeasytoattackbygovernmentsandhackers.Earlydigitalcurrenciesusedacentralclearinghousetosettlealltransactionsatregularintervals,justlikeatraditionalbankingsystem.Unfortunately,inmostcasesthesenascentdigitalcurrenciesweretargetedbyworriedgovernmentsandeventuallylitigatedoutofexistence.Somefailedinspectacularcrasheswhentheparentcompanyliquidatedabruptly.Toberobustagainstinterventionbyantagonists,whetherlegitimategovernmentsorcriminalelements,adecentralizeddigitalcurrencywasneededtoavoidasinglepointofattack.Bitcoinissuchasystem,decentralizedbydesign,andfreeofanycentralauthorityorpointofcontrolthatcanbeattackedorcorrupted.

这一部分在我以前的文章里面也提到过，中心化的问题就是单点容易受到攻击，但是比特币采用了去中心化的方式，通过数字签名来实现验证和所有权。

HistoryofBitcoin

Bitcoinwasinventedin2008withthepublicationofapapertitled"Bitcoin:APeer-to-PeerElectronicCashSystem,"writtenunderthealiasofSatoshiNakamoto(see).Nakamotocombinedseveralpriorinventionssuchasb-moneyandHashCashtocreateacompletelydecentralizedelectroniccashsystemthatdoesnotrelyonacentralauthorityforcurrencyissuanceorsettlementandvalidationoftransactions.Thekeyinnovationwastouseadistributedcomputationsystem(calleda"Proof-of-Work"algorithm)toconductaglobal"election"every10minutes,allowingthedecentralizednetworktoarriveatconsensusaboutthestateoftransactions.Thiselegantlysolvestheissueofdouble-spendwhereasinglecurrencyunitcanbespenttwice.Previously,thedouble-spendproblemwasaweaknessofdigitalcurrencyandwasaddressedbyclearingalltransactionsthroughacentralclearinghouse.

比特币白皮书我们之前已经梳理完了，我读到这里的时候，内心啊哈一笑。

Thebitcoinnetworkstartedin2009,basedonareferenceimplementationpublishedbyNakamotoandsincerevisedbymanyotherprogrammers.TheimplementationoftheProof-of-Workalgorithm(mining)thatprovidessecurityandresilienceforbitcoinhasincreasedinpowerexponentially,andnowexceedsthecombinedprocessingpoweroftheworld’stopsupercomputers.Bitcoin’stotalmarketvaluehasattimesexceeded$135billionUSdollars,dependingonthebitcoin-to-dollarexchangerate.Thelargesttransactionprocessedsofarbythenetworkwas$400millionUSdollars,transmittedinstantlyandprocessedforafeeof$1.

这里的数据是，比特币目前最大的一笔交易是4亿美金的转账，手续费1美金。不过现在有比这个更高的交易了。

SatoshiNakamotowithdrewfromthepublicinApril2011,leavingtheresponsibilityofdevelopingthecodeandnetworktoathrivinggroupofvolunteers.Theidentityofthepersonorpeoplebehindbitcoinisstillunknown.However,neitherSatoshiNakamotonoranyoneelseexertsindividualcontroloverthebitcoinsystem,whichoperatesbasedonfullytransparentmathematicalprinciples,opensourcecode,andconsensusamongparticipants.Theinventionitselfisgroundbreakingandhasalreadyspawnednewscienceinthefieldsofdistributedcomputing,economics,andeconometrics.

这里说了两个重要的信息点：

(1)比特币开发出了以后，即使中本聪也无法控制

(2)比特币这项发明是突破性的，并且带来了分布式计算、经济学以及计量经济学的新领域。

ASolutiontoaDistributedComputingProblem

SatoshiNakamoto’sinventionisalsoapracticalandnovelsolutiontoaproblemindistributedcomputing,knownasthe"ByzantineGenerals'Problem."Briefly,theproblemconsistsoftryingtoagreeonacourseofactionorthestateofasystembyexchanginginformationoveranunreliableandpotentiallycompromisednetwork.SatoshiNakamoto’ssolution,whichusestheconceptofProof-of-Worktoachieveconsensuswithoutacentraltrustedauthority,representsabreakthroughindistributedcomputingandhaswideapplicabilitybeyondcurrency.Itcanbeusedtoachieveconsensusondecentralizednetworkstoprovethefairnessofelections,lotteries,assetregistries,digitalnotarization,andmore.

比特币用了一种新的方式解决拜占庭问题，即在一个不受信任的网络环境下，不同角色如何通过交换信息，来对行动或者状态达成一致。

网络是一个充满了不信任的危险环境，虽然对小白来说不是这样的。我以安全行业的从业者为例，这个行业里很多安全工程师是在虚拟机里看邮件的，因为邮件往往是重要的攻击风险来源，而且对于安全工程师，有一种有趣的说法，两个人的最高信任就是，你发了一个邮件，有一个附件，我毫不犹豫地点开。

要在这样的不信任的环境中，构建信任，是密码学一直以来研究的课题。比特币就是在这个方向上的一次积极的尝试。

BitcoinUses,Users,andTheirStories

ChoosingaBitcoinWallet

GettingYourFirstBitcoin

接下来的小节，原书举了几个比特币的应用场景，以及如何购买第一枚比特币。该部分内容相对简单，在此就不予以详述。可以阅读英文链接

https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/ch01.asciidoc#bitcoin-uses-users-and-their-stories

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