区块链历史上至关重要的第三个人——亚当·贝克

2018-11-26 11:39:08 币答 16

亚当·贝克 是一位多产的密码学家,他提出的一个巧妙方案,解决了一个巨大的难题,并由此成为比特币的重要奠基人之一。另外,他也是为数不多直接接触到中本聪的人之一,是著名的Cypherpunk mailing list (密码朋克邮件组列表成员之一。

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图片来自:bitsonline

电子邮件与垃圾邮件的诞生
90年代,这是互联网爆炸式增长的时期,第一个大受欢迎的互联网应用——电子邮件便是在这一时期诞生的,它以电子信息服务的形式,使得电脑和互联网走进千家万户。
一切开始于1971年,一个名叫雷 · 汤姆林森的人为五角大楼的计算机网络 ARPANET 开发了一个电子网络信息服务。随着组织内部的网络变得越来越复杂,问题很快就出现了。怎样才能清楚地指出信息应该传达到哪里呢?
汤姆林森想出的办法是,加一个小小的符号"@",而这也成为了他在互联网史上做出的最持久的贡献。
在20世纪80年代,电子邮件托管服务慢慢加快了步伐,对许多人来说,它是互联网上第一个实际应用程序!
从那时起,我们看到了电子邮件的爆炸性增长,从1997年的5500万用户发展到2019年初预期的38亿电子邮件用户。

不过,随着电子邮件越来越受欢迎,除了它的优势和积极的一面,也出现了一些不怎么好的方面——垃圾邮件(Spam)。
对于通讯媒介来说,垃圾邮件的概念并不新鲜---- 诱骗人们购买毫无意义东西的概念早已存在。甚至可以追溯到19世纪中叶的电报线路也曾发过针对富有美国人的不必要的生意请求!
1994年末,两名移民律师在互联网早期新闻网站 Usenet 上登出了移民服务的广告,后来还出版了一本相关书籍。在书中,他们描述了如何有效地用互联网发送垃圾邮件并从中赚钱ーー自此潘多拉的盒子被打开了。
垃圾邮件迅速填满了数字高速公路。如今,占45% 的邮件(145亿封电子邮件)仍然是垃圾邮件!


关于电子邮件和垃圾邮件的历史就讲这么多。你们很快就会明白,我为什么用这件事开场。


研究垃圾邮件克星——Hashcash
现在就让我们来看看今天故事的焦点人物——亚当 · 贝克。
贝克是一位著名的英国密码学家和计算机科学家,他从很早开始就对这两个主题的交叉点着迷。他一开始为诺基亚工作,探索在手机上使用电子现金的可能性,这与他的兴趣浑然天成。
在上世纪90年代,美国政府并不热衷于让加密工具离开美国(或者让外国公民看到) ,也不热衷于寻找广泛的使用方式。根据《武器控制出口法案》(Arms Control Export Act) ,密码软件处在粒子束武器和激光瞄准系统之间。
亚当·贝克 采取了一个叛逆的举动,开始生产和销售印有 PGP (Pretty Good Privacy相当不错的隐私)安全协议 t 恤衫。不过这并不是他成名的原因。
让我们先回到亚当·贝克和本文的故事重点中来。
在人们不断被垃圾邮件狂轰滥炸之际,亚当 · 巴克想把我们从日复一日不断骚扰和毫无用处的垃圾邮件洪流中解救出来。
1997年,他向Cypherpunk mailing list (密码朋克邮件组列表,中本聪比特币白皮书就是首先发布在这里)提出了一个潜在的解决方案,以有效地打击垃圾邮件——他称之为 Hashcash。

Hashcash 是基于这样一种思想: 使用非计量的在线服务(比如电子邮件)应该加入某种成本。这个方案的核心部分是基于公钥加密。
Hashcash 的工作原理如下:
假设你想给你的朋友鲍勃发一封电子邮件。当你写完关于上周令人敬畏的参加军乐队训练营的文章后,你点击发送。
在这封电子邮件离开你的电脑并且踏着数字高速公路一直到它的最终目的地之前,鲍勃的电脑,在你的电脑的引擎盖下正在发生一系列变化。
为了发送这封邮件,你的计算机需要解决一个基于hashing的数学问题。你可能会问自己了,这是什么神奇操作?
那么,我们将深入探讨哈希的具体操作,以及在以后的文章中讨论它是如何应用于区块链技术上的,但是现在这个基本的解释应该足够理解了:
哈希算法需要一个输入(实际上可以是任何东西) ,通过一些神奇的数学过程来运行,然后创建出一个惟一的输出。对于 Hashcash,它获取结果数(十六进制数)并再次将其转换为一个"普通"的数字。可以来玩个小游戏,让我们通过这个过程,创建“Most of the time travellers worry about their luggage(大多数时间旅行者担心他们的行李)”这个句子的哈希式。
SHA-256hash:
55D0EFF51767341750B8FAB75244CB884310452916D17EA877B43AE16F468B6B
现在我们把这个数字转换成一个普通数字(没有所有的字母) :
38815752444080001506796615622473361021972495275593571116449038316656126233451
这些哈希算法的最重要和最特别之处在于,输入中最微小的变化就会完全改变输出!例如,如果我们重复上面的相同过程,并加一个逗号在句子中,就变为“Most of the time, travellers worry about their luggage。(大多数时候,旅行者担心他们的行李)”我们得到的东西将完全不同:
Sha-256:
5D19B0D0BC503AAABC02D41F2678DFF069F169FA432E0FC29117B067562A993C
转换成「正常」数字后:
42110486429720890832477449913210526866979833963311173423128674162412345792828
正如你刚才看到的那样,正确获得相应hash的唯一方法是将两个句子分别用哈希算出来。这类数学问题本身是很死板的,必须非常精准,一个小变化就会改变整个式。而且它们非常容易验证。


亚当·贝克 在 Hashcash 中使用了这个特征,在邮件发送之前,需要解决这几个问题: 获取收件人电子邮件的元数据(发送到哪里,从哪里发出)并给它添加一个随机数。现在对所有这些数据进行哈希处理,得到一个确定的数值。
现在对你的电脑来说事情变得复杂了。如果你把以上"正常"hash数转换成二进制,它就变成了一个由0和1组成的数字。现在您的计算机的目标是找到一个在它开始就有一定数量0的hash。
由于不知道添加的随机数就不可能计算出正确的哈希值,因此你的计算机需要猜出它可能是哪个数字。这被叫做是暴力算法。
你的电脑将需要几秒钟来猜测所有类型的哈希值,直到它找到正确的那个---- 现在没有任何东西挡路了!一旦它到达鲍勃的家门口,鲍勃可以很容易地验证你给出的答案。
如果你只是发送一封或几封电子邮件,这个过程对你来说几乎是不可察觉的。但是如果你是一个恶意的垃圾邮件发送者,想要发送数以百万计的垃圾邮件,那么时间和处理的消耗就会突然变得巨大。所有这些计算消耗都需要电力。即你需要支付电费。于是,工作量证明诞生了。
Hashcash 实现实际上是由几家公司实现的,最大的公司是微软(一度)和 Mozilla Thunderbird。然而,它未能以一种可持续的方式流行起来。
顺便说一句,Hashcash 并不是第一个被假定的关于这个问题的想法。1992年,Cynthia Dwork 博士和 Moni Naor 博士发表了他们关于如何对抗垃圾邮件的研究成果。不过,他们提出的系统使用了一种不同的数学方法。亚当 · 巴克的想法是被中本聪所采用的一个。
加密朋克邮件组列表
这个故事到这就快接近尾声了,但最后还有一件事。一个现已不复存在的mailing list(邮件组列表),在促进这一想法交流和讨论方面发挥了至关重要的作用。它被称为cypherpunk(加密朋克)。

它最初由三个朋友在1992年创办,但迅速发展成为新生代互联网中最重要的地方之一,专门讨论隐私和自由的话题。
"在电子时代,隐私对于一个开放的社会来说是必要的。隐私不是秘密。私事是一个人不想让全世界都知道的事情,而秘密事件是一个人不想让任何人知道的事情。隐私是一种选择性地向世界揭露自己的权利。" ー《Cypherpunk宣言》 ——1993年


电子货币历程中的许多人都是这个mailing list的组成部分,他们在这里广播了他们的想法,并与彼此联系。其中著名的成员有 David Chaum ,Adam Back,Wei Dai,Hal Finney 和最终的中本聪等!


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