比特币账户身份解析──怎样证明你妈是你妈？

源自：雷锋网

---

　　雷锋网AI金融评论按：“区块链研习”是雷锋网推出的区块链技术研习系列，本系列将收罗学界与业界大咖技术研究与应用实践中的真知灼见，以飨读者。本文作者为中国信息通信研究院（工信部电信研究院）专家敖萌博士，雷锋网（公众号：雷锋网）独家特约文章，雷锋网与信通院联合首发。未来，敖萌博士原创的区块链系列文章还将继续刊出，雷锋网与信通院相关平台同步更新，敬请关注！

　　比特币价格已经涨的那么高了，比特币系统的资金安全已经成为很多人关心的一个问题。通常资金安全包括两个方面：账户安全和账户内的资金安全。第一条是怎么确认这个账户是我的，第二条是怎么确保账户里面的钱不会被人轻易转走。
　　举个例子，Alice想要转账给Bob 10美元，在传统的金融系统中，Alice要做两件事：首先，Alice需要证明这个账户确实是Alice的；其次，Alice要证明这个账户她是有操作权限的。在证明第一件事情上，传统金融系统通常是利用实体机构，依靠证件，确保人证合一来证明用户身份的。在证明了Alice对账户有控制权后，Alice通过密码、数字证书、U盾、令牌等技术，对账户进行操作。

　　传统金融系统中，使用的信息技术有一个最重要的特点：
　　账户地址（账号）和密码（或者数字证书、令牌种子等）的对应关系是依靠数据库的表格存储这个对应关系来实现的，两者之间（账号和密码）并没有数学上的关系。
　　正是由于这个特点，在传统金融系统中，账号可以随意编制，只要不重复就行；不同的账号可以使用相同的密码，只要用户记得住就行；用户忘了密码，可以拿着自己的证件去营业厅重置密码。这些已经成为我们对金融系统认知中最理所应当的事情了。

　　然而区块链系统，尤其是像比特币这种纯粹的去中心化区块链系统，这种方式是不行的。首先，并没有一个实体机构能够给用户颁发比特币的账号，让用户去设置密码。因为比特币是去中心化的，原则上没有任何个人或者机构能够控制这个系统。那么，比特币该怎样去实现帐号和身份的对应关系呢？
　　在比特币系统中，“账户是谁的”和“怎样控制账户”这两条是同一个问题。只要你能控制这个账户，那么就说明这个账户是你的。反正比特币也没办法去校验用户在现实世界中的身份，因此，只要你能证明自己可以控制这个账户，那么这个账户就是你的。这一点，就是人们通常所说的比特币的匿名性。比特币区块链系统的设计中，不需要存储任何和身份相关的信息。
　　回顾一下之前我们讲过的内容，比特币是一种记录交易的方式，比特币使用UXTO模式来记录所有的账目。Alice转账给了Bob 10个比特币，在比特币系统中这条记录是这样子的：

　　整个比特币区块链上存储的都是这样的一条一条的交易，不需要存储账号和密码对应关系的表格。在比特币系统中，账号和密码（在比特币术语中，我们称之为地址和私钥）是通过数学算法严格的一一对应的。
　　这种方式除了具有节约存储的好处外，还避免了设置一个账号管理中心来负责发放账号。在比特币系统中，账号和密码都是计算出来的，每个人都可以按照这个规则，利用随机数计算任意个属于自己的账号和密码出来，而并不需要去任何地方申请账户。
　　并且，通过密码可以计算出账号来，但是反之则不行，只知道账号是无法计算出密码的。同时账号和身份之间没有对应关系，持有密码就可以直接操作账户。密码不是自己设置的，而是通过算法计算出来的。因此，在比特币系统中，密码管理对普通用户来说，是一个难题。

　　在比特币区块上，好像就是一个个保险信箱（钱可以从外面塞进去，但是要取出来必须有钥匙才行）放在那里。交易的时候，交易的发起者Alice首先掏出一把钥匙，打开其中一个她自己的保险箱，取出里面的钱，然后塞到Bob指定的一个保险箱里，这个交易就算完成了。
　　任何人都可以搞一个保险箱放在那里，等待有人给你塞钱进来。如果Bob的钥匙丢了，任何人拿到Bob的钥匙，都可以把钱取走，并且不会有任何人会对这种损失负责。因为比特币是一个没有中心的账本，没有任何人能够控制它，也就没有任何人能对它负责。
　　为了安全起见，每一个保险信箱在被开启过之后，用户通常会被抛弃掉它，转而启用新的保险信箱。Alice需要转账给Bob 10比特币，但是Alice自己的一个账户里原本有12.5个比特币，那么通常Alice会这样发起这样的交易：

　　把余额转入自己的一个新地址，而原本的地址就不再使用。这种方式并不是比特币系统强制的，只是大家一般都这么做：一旦要花一个账户里面的钱，就把它全拿出来，剩余的钱转到新的账户里。
　　实际上，比特币系统除了这种比较简单的转账方式外，还有一些比较高级的转账方式。在以后的文章中，我将会讲到比特币的交易脚本到底是怎样工作的。
　　本文是敖萌博士写的区块链科普系列的第五篇。稍微回顾一下之前的文章：

☆　相关报道
　　区块链研习 | 看懂“拜占庭容错”，也就看懂了区块链的核心技术
　　区块链研习 | 人人都说的比特币挖矿，到底是在挖什么？
　　区块链研习 | 一文读懂比特币UXTO，TA其实没那么神秘！
　　区块链研习 | ICO与区块链：剖析ICO的金融与技术原理
　　区块链研习 | 从经济学角度看区块链