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比特幣賬戶身份解析——怎樣證明你媽是你媽？

雷鋒網AI金融評論按：“區塊鏈研習”是雷鋒網推出的區塊鏈技術研習係列，本係列將收羅學界與業界大咖技術研究與應用實踐中的真知灼見，以饗讀者。本文作者為中國信息通信研究院（工信部電信研究院）專家敖萌博士，雷鋒網獨家特約文章，雷鋒網與信通院聯合首發。未來，敖萌博士原創的區塊鏈係列文章還將繼續刊出，雷鋒網與信通院相關平台同步更新，敬請關注！

比特幣價格已經漲的那麼高了，比特幣係統的資金安全已經成為很多人關心的一個問題。通常資金安全包括兩個方麵：賬戶安全和賬戶內的資金安全。第一條是怎麼確認這個賬戶是我的，第二條是怎麼確保賬戶裏麵的錢不會被人輕易轉走。

舉個例子，Alice想要轉賬給Bob 10美元，在傳統的金融係統中，Alice要做兩件事：首先，Alice需要證明這個賬戶確實是Alice的；其次，Alice要證明這個賬戶她是有操作權限的。在證明第一件事情上，傳統金融係統通常是利用實體機構，依靠證件，確保人證合一來證明用戶身份的。在證明了Alice對賬戶有控製權後，Alice通過密碼、數字證書、U盾、令牌等技術，對賬戶進行操作。

傳統金融係統中，使用的信息技術有一個最重要的特點：

賬戶地址（賬號）和密碼（或者數字證書、令牌種子等）的對應關係是依靠數據庫的表格存儲這個對應關係來實現的，兩者之間（賬號和密碼）並沒有數學上的關係。

正是由於這個特點，在傳統金融係統中，賬號可以隨意編製，隻要不重複就行；不同的賬號可以使用相同的密碼，隻要用戶記得住就行；用戶忘了密碼，可以拿著自己的證件去營業廳重置密碼。這些已經成為我們對金融係統認知中最理所應當的事情了。

然而區塊鏈係統，尤其是像比特幣這種純粹的去中心化區塊鏈係統，這種方式是不行的。首先，並沒有一個實體機構能夠給用戶頒發比特幣的賬號，讓用戶去設置密碼。因為比特幣是去中心化的，原則上沒有任何個人或者機構能夠控製這個係統。那麼，比特幣該怎樣去實現帳號和身份的對應關係呢？

在比特幣係統中，“賬戶是誰的”和“怎樣控製賬戶”這兩條是同一個問題。隻要你能控製這個賬戶，那麼就說明這個賬戶是你的。反正比特幣也沒辦法去校驗用戶在現實世界中的身份，因此，隻要你能證明自己可以控製這個賬戶，那麼這個賬戶就是你的。這一點，就是人們通常所說的比特幣的匿名性。比特幣區塊鏈係統的設計中，不需要存儲任何和身份相關的信息。

回顧一下之前我們講過的內容，比特幣是一種記錄交易的方式，比特幣使用UXTO模式來記錄所有的賬目。Alice轉賬給了Bob 10個比特幣，在比特幣係統中這條記錄是這樣子的：

整個比特幣區塊鏈上存儲的都是這樣的一條一條的交易，不需要存儲賬號和密碼對應關係的表格。在比特幣係統中，賬號和密碼（在比特幣術語中，我們稱之為地址和私鑰）是通過數學算法嚴格的一一對應的。

這種方式除了具有節約存儲的好處外，還避免了設置一個賬號管理中心來負責發放賬號。在比特幣係統中，賬號和密碼都是計算出來的，每個人都可以按照這個規則，利用隨機數計算任意個屬於自己的賬號和密碼出來，而並不需要去任何地方申請賬戶。

並且，通過密碼可以計算出賬號來，但是反之則不行，隻知道賬號是無法計算出密碼的。同時賬號和身份之間沒有對應關係，持有密碼就可以直接操作賬戶。密碼不是自己設置的，而是通過算法計算出來的。因此，在比特幣係統中，密碼管理對普通用戶來說，是一個難題。

在比特幣區塊上，好像就是一個個保險信箱（錢可以從外麵塞進去，但是要取出來必須有鑰匙才行）放在那裏。交易的時候，交易的發起者Alice首先掏出一把鑰匙，打開其中一個她自己的保險箱，取出裏麵的錢，然後塞到Bob指定的一個保險箱裏，這個交易就算完成了。

任何人都可以搞一個保險箱放在那裏，等待有人給你塞錢進來。如果Bob的鑰匙丟了，任何人拿到Bob的鑰匙，都可以把錢取走，並且不會有任何人會對這種損失負責。因為比特幣是一個沒有中心的賬本，沒有任何人能夠控製它，也就沒有任何人能對它負責。

為了安全起見，每一個保險信箱在被開啟過之後，用戶通常會被拋棄掉它，轉而啟用新的保險信箱。Alice需要轉賬給Bob 10比特幣，但是Alice自己的一個賬戶裏原本有12.5個比特幣，那麼通常Alice會這樣發起這樣的交易：

把餘額轉入自己的一個新地址，而原本的地址就不再使用。這種方式並不是比特幣係統強製的，隻是大家一般都這麼做：一旦要花一個賬戶裏麵的錢，就把它全拿出來，剩餘的錢轉到新的賬戶裏。

實際上，比特幣係統除了這種比較簡單的轉賬方式外，還有一些比較高級的轉賬方式。在以後的文章中，我將會講到比特幣的交易腳本到底是怎樣工作的。

本文是敖萌博士寫的區塊鏈科普係列的第五篇。稍微回顧一下之前的文章：

最後更新：2017-10-08 03:32:54

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