漫谈区块链(4)——信任的基石

时间:2018-03-16 14:44:18 作者:第三角度 阅读: 9028 点赞: 31 分享: 86

上一期我提出我的观点,是密码学技术让区块链由一个普普通通的数据结构摇身变成如此热门的技术,尤其它在比特币中几乎实现了去中心化的信任体系,算是史上第一次不依靠权威仅依靠技术解决了信任问题。

加密和解密的比赛在人类历史中,总是举足轻重但却又神秘莫测。第二次世界大战期间,在距伦敦80公里的布莱切利园里,艾伦·图灵制造了“炸弹”(Bombe机)成功破译德国迷之机器恩尼格玛机(Enigma)的故事被许多二战史迷津津乐道,而艾伦·图灵的天才与悲剧命运更是令科技粉扼腕叹息。中国近几年谍战剧中惊心动魄密码战的故事同样吸引了大量观众。可是以上所有故事里所涉及的密码技术,都被称作古典密码学(在现在的密码学教材里,只能占第一章)。直到一位大神出世,密码学才真正告别历史,与数学结合,进入科学的殿堂。

艾伦·图灵(1912年6月23日——1954年6月7日)和他创造的Bombe机

这位大神就是克劳德·艾尔伍德·香农,我个人觉得香农的成就在二十世纪中,应该与爱因斯坦(相对论)、玻尔(量子力学)并肩而立。他在1948年发表了划时代的论文《通信的数学原理》,奠定了现代信息论的基础。表示信息量大小的量纲“bit”(比特)就是他创造的。不仅如此,香农还被认为是数字计算机理论和数字电路设计理论的创始人。可以说今天各位能用手机看到我的这篇文章,几乎每个技术细节都可以追根溯源到香农的伟大贡献。

克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon,1916年4月30日-2001年2月26日)

1949年,香农又发表了文章《The Communication Theory of Secrecy Systems》(《保密系统的通信理论》)直接将密码学从古典引入现代。古典密码学与现代密码学的重要区别在于,古典密码学的编码和破译通常依赖于设计者和敌手的创造力与技巧,作为一种实用性艺术存在,并没有对于密码学原理的清晰定义。而现代密码学则起源于20世纪末出现的大量相关理论,这些理论使得现代密码学成为了一种可以系统而严格地学习的科学。(深蓝色表示摘自维基百科“密码学”条目,修改了个别字。后面遇到深蓝色都为摘自同处,不再注释)

现代密码学从问世到现在不到70年,发展非常迅速,不只关注信息保密问题,还同时涉及信息完整性验证(消息验证码)、信息发布的不可抵赖性(数字签名)、以及在分布式计算中产生的来自于内部和外部的攻击的所有信息安全问题。但是因为各国对密码技术当作军事技术进行封锁,直到快进入二十一世纪互联网全面普及时,普通民众才有机会接触到先进的现代密码学技术。因此,密码学技术的威力至今也没有被大众所了解,而经过密码学技术重新武装的区块链数据结构能如此让世界惊叹,我认为非区块链的据结构之功,乃是现代密码学小试牛刀而已。(现代密码学用到了许多不被大众所知的数学理论,并且其理论也比较复杂。比特币只运用了其中少数相对较为浅显的部份,所以我说“小试牛刀”)

对数字加密货币一直存有疑惑的人,其中最大的疑惑就是虚拟的货币是如何让人相信没有被做手脚?这个疑惑的产生来自于对密码学的不了解,同时也是对数学方法推导出反直觉结论的疑惑。

举一个例子,在一群人中间,如果希望能有50%的可能性,找到任意两个人生日(不包括年)相同,请问这群人大概是多少人?

一般来说,按我们脑袋里对数字的常识,常规一年有365天,如果有366个人,那么100%有两个人生日会相同。现在要求50%的话,是不是就是365的一半吧,也就是182或者183个人?此处各位可以凭自己直觉想想看。

然而经过数学分析,仅仅需要23个人就能有50%可能性,如果超过60人,则有99%以上的可能性。这就是著名的“生日悖论”,因为23个人的答案与普通人的想法相差太远,以至于用上了“悖论”,可是这是一个经过数学证明正确的结论。

生日悖论将继续在下一篇中出现,举这个例子是为了本篇最重要的目的,就是我们在选择相信什么的时候,应该首先相信有数学支撑的东西,直觉在很多复杂环境下有可能是错的。

在未来我们继续“漫谈”时,是一定要先把比特币说清楚的,但为了让大家能较为容易的看懂,是不可能大谈特谈数学证明的(我也没这个能力)。因此需要各位建立起相信数学的思维习惯,那么各位朋友收获的不仅仅是了解区块链,更会得到思维的提升,这对我来说是有着非凡意义。

祝周末快乐!

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