密碼學(xué)是一門研究保護(hù)及破譯密碼的藝術(shù)。比特幣運(yùn)用一種叫作公鑰密碼學(xué)的特殊密碼學(xué)來使其價(jià)值儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)移系統(tǒng)更為便利。正是通過這一機(jī)制， Alice 才能保證其比特幣無輕易失盜之虞，或?qū)⒁徊糠直忍貛虐l(fā)送給 Bob，又或 Coinbase 獎(jiǎng)勵(lì)才能發(fā)給礦工。「Cryptocurrency」這一術(shù)語正是來源于「crypto－」（校對(duì)注：原意為「隱寫術(shù)」，代指密碼學(xué)）和「currency」的結(jié)合。在比特幣基礎(chǔ)教程系列的這第三部分里，我們將探討在創(chuàng)造數(shù)字硬通貨及其在社會(huì)影響的過程中，公鑰密碼學(xué)所發(fā)揮的作用。

為了充分理解公鑰密碼學(xué)的重要性，我們必須先退幾步來理一下，從原理上講，我們的社會(huì)是如何圍繞財(cái)產(chǎn)的概念組織起來的。

什么是財(cái)產(chǎn)？

財(cái)產(chǎn)從未被廢除，也永遠(yuǎn)不會(huì)被廢除，只不過主人會(huì)變而已。有史以來最公平的制度是每個(gè)人，而非沒有人，（都）擁有財(cái)產(chǎn)。 ——A． N．Wilson

財(cái)產(chǎn)的范圍非常廣泛，并且，由于社會(huì)認(rèn)同和環(huán)境的變化，財(cái)產(chǎn)概念的構(gòu)成部分經(jīng)常會(huì)變。比如，早期所討論的財(cái)產(chǎn)幾乎一直都只指土地。因?yàn)槟菚r(shí)土地是導(dǎo)致沖突及權(quán)力爭奪現(xiàn)象不斷出現(xiàn)的主要源頭，所以土地自然就占據(jù)著古代思想家們的頭腦。之后，隨著社會(huì)的發(fā)展，財(cái)產(chǎn)就擴(kuò)展到包括無形資產(chǎn)，如專利和版權(quán)，然后又延伸到包括一切被認(rèn)為是生存及自由所必需的東西。

給個(gè)正式定義的話，財(cái)產(chǎn)是一個(gè)由當(dāng)?shù)刂鳈?quán)國家所定義和實(shí)施的法律概念。具體實(shí)施依據(jù)政治制度，從君主制到共產(chǎn)主義再到民主制等各有差異。

關(guān)于財(cái)產(chǎn)的討論要追溯到希臘文明時(shí)期。柏拉圖（Plato）和亞里士多德（Aristotle）這兩位西方哲學(xué)之父為后來綿延 2500 年的激烈且有時(shí)極度血腥的爭論奠定了基礎(chǔ)。

柏拉圖可能受了斯巴達(dá)人（Spartans）的影響，他反對(duì)任何種類的私有財(cái)產(chǎn)，包括男性的老婆和孩子。他抵制「我的」和「不是我的」以及「他的」和「不是他的」這些概念。他認(rèn)為私有財(cái)產(chǎn)會(huì)腐蝕人的靈魂：它會(huì)使人貪婪、嫉妒和暴戾。一個(gè)理想的柏拉圖式社會(huì)將徹底消滅私有財(cái)產(chǎn)。這一學(xué)派后來發(fā)展成了一個(gè)成熟的體系，共產(chǎn)主義之父卡爾·馬克思（Karl Marx）對(duì)此多有建樹。

亞里士多德，即柏拉圖最優(yōu)秀的學(xué)生，則持不同想法。亞里士多德反對(duì)柏拉圖認(rèn)為公共財(cái)產(chǎn)能消除惡習(xí)及暴力的觀點(diǎn)，他認(rèn)為共享財(cái)產(chǎn)的人會(huì)比那些自己享有私有財(cái)產(chǎn)的人更容易發(fā)生沖突。亞里士多德還認(rèn)為私有制對(duì)社會(huì)進(jìn)步至關(guān)重要，因?yàn)橹挥嘘P(guān)系到個(gè)人切身利益時(shí)，人才會(huì)努力爭取。而且，只有當(dāng)個(gè)人的私有財(cái)產(chǎn)權(quán)受到尊重，人們才有機(jī)會(huì)充分成長、成為品行端正的人。正如史學(xué)家理查德·派普斯（Richard Pipes）雄辯地指出：「人類必須有所得，才會(huì)付出行動(dòng)。」

柏拉圖（公元前 427－347 年）和亞里士多德 （公元前 384－322 年）

柏拉圖反對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的中心論點(diǎn)建立在道德的基礎(chǔ)上。亞里士多德也以道德為基礎(chǔ)回應(yīng)了柏拉圖。但是亞里士多德的一些論點(diǎn)超出了道德范疇，可歸于經(jīng)濟(jì)實(shí)證領(lǐng)域。（有趣的是，亞里士多德和他的老師一樣，反對(duì)貿(mào)易和追逐利潤，因此他沒有建立一個(gè)自洽的經(jīng)濟(jì)學(xué)框架。）

自柏拉圖和亞里士多德以來，關(guān)于財(cái)產(chǎn)的討論主要包括四個(gè)方面：道德、政治學(xué)、心理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)。其中關(guān)于私有財(cái)產(chǎn)的心理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)理論可能是最重要的，因?yàn)樗鼈兿虢忉屨鎸?shí)世界為何如此，而非構(gòu)想世界應(yīng)該是什么樣子。

關(guān)于財(cái)產(chǎn)的一個(gè)基本問題是，財(cái)產(chǎn)和主權(quán)到底哪個(gè)更先產(chǎn)生？

一些有影響力的思想家，如哈林頓（Harrington）和洛克（Locke）就認(rèn)為財(cái)產(chǎn)要先于主權(quán)。他們認(rèn)為即使國家不存在，人類也能憑直覺理解財(cái)產(chǎn)。

對(duì)于他們而言，國家的主要職能就是保護(hù)產(chǎn)權(quán)。評(píng)價(jià)一個(gè)主權(quán)國家的標(biāo)準(zhǔn)是該國對(duì)這一職責(zé)的履行程度。洛克進(jìn)一步推論：如果一個(gè)國家未能履行其保護(hù)產(chǎn)權(quán)的職能，那么個(gè)人有權(quán)反抗國家。資本主義和現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)之父亞當(dāng)·斯密（Adam Smith）持有類似觀點(diǎn)。斯密意識(shí)到財(cái)產(chǎn)與政府彼此依賴，但仍主張「沒有財(cái)產(chǎn)，文明的政府是不可能存在的，因?yàn)槠渲饕�職能就是保護(hù)財(cái)產(chǎn)所有權(quán)」。（然而，在產(chǎn)權(quán)是否是「自然的」這一問題上，史密斯與洛克的觀點(diǎn)不同——他認(rèn)為產(chǎn)權(quán)是「獲得的」權(quán)利，而非「自然的」權(quán)利）。

相反，其他思想家們，尤其是霍布斯（Hobbes），則認(rèn)為恰恰相反，財(cái)產(chǎn)是由國家創(chuàng)造出來的。他認(rèn)為財(cái)產(chǎn)只是權(quán)威的產(chǎn)物，是對(duì)權(quán)威的認(rèn)可。

尤其是在 20 世紀(jì)后半期，越來越多的證據(jù)證明哈林頓和洛克的觀點(diǎn)是正確的。20 世紀(jì)發(fā)生的一場大規(guī)模的社會(huì)實(shí)驗(yàn)試圖通過傳播共產(chǎn)主義來廢除私有財(cái)產(chǎn)。這一實(shí)驗(yàn)引發(fā)了冷戰(zhàn)和世界上數(shù)不勝數(shù)的代理戰(zhàn)爭（校對(duì)注：proxy war，意思是指使第三者來發(fā)動(dòng)的戰(zhàn)爭），于 1962 年古巴導(dǎo)彈危機(jī)時(shí)達(dá)到高潮，并最終于 1991 年蘇聯(lián)解體時(shí)戲劇性收尾。蘇聯(lián)解體后，其余的共產(chǎn)主義國家分為兩大陣營。有些轉(zhuǎn)向了資本主義，如很多中歐和東歐的國家。有些則只是名義上的共產(chǎn)主義，如中國和越南——在這些國家，政治體制自稱代表「資產(chǎn)階級(jí)」，但經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式與資本主義國家很相似。幾乎所有幸存的共產(chǎn)主義國家都已經(jīng)采用了自由市場意識(shí)形態(tài)，且被迫要（在一定程度上）尊重產(chǎn)權(quán)以便存活下來。

總之， 20 世紀(jì)向我們展示了一點(diǎn)，即那些未能發(fā)揮保護(hù)產(chǎn)權(quán)作用的政府要么下臺(tái)了要么最終被迫尊重私有財(cái)產(chǎn)。這就證明了國家服從財(cái)產(chǎn)需要，且是其衍生物，而非相反�？偟膩碚f，財(cái)產(chǎn)先于國家。

雖然這樣，但在短期到中期，個(gè)人確實(shí)還是要依賴國家來保護(hù)他們的產(chǎn)權(quán)，而且如果國家未做到這點(diǎn)，個(gè)人會(huì)承受很多痛苦。我們來看看密碼學(xué)是如何幫助打破這個(gè)依賴循環(huán)的。但是首先，我們要快速回顧一下現(xiàn)代密碼學(xué)是如何產(chǎn)生的。

公鑰密碼學(xué)

在近代以前，密碼學(xué)的發(fā)展一直是由戰(zhàn)爭和相互競爭的國家來推動(dòng)的。

在二戰(zhàn)（WW2）以前，古典密碼學(xué)給人的感覺更多是晦澀難懂，而非數(shù)學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)。如果里面涉及任何數(shù)學(xué)，那只是偶然。這一點(diǎn)隨著技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了變化：

• 電報(bào)的發(fā)明極大地增加了要保護(hù)的數(shù)據(jù)量

• 無線電的發(fā)明提高了對(duì)公共通信渠道加密的需求，因?yàn)榍笾�于低可偵測性技術(shù)并不可靠

• 計(jì)算機(jī)的發(fā)明給密碼分析帶來了令人難以置信的算力；破解密文也變得容易多了

這些發(fā)展到二戰(zhàn)期間達(dá)到高潮，盟軍在艾倫·圖靈 （Alan Turing） 的鼎力幫助之下，英勇地破解了德國最先進(jìn)的密碼裝置恩尼格瑪密碼機(jī) （the Enigma machine）。恩尼格瑪密碼機(jī)的破解毫無疑問終結(jié)了古典密碼時(shí)代（校對(duì)注：此處及下文的「密碼」（cipher）指的都是某種加密及解密方法，而非 password （登錄系統(tǒng)用的口令）或者一段具體的密文），并呼喚密碼學(xué)家尋找更強(qiáng)大的密碼——建立在更堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的密碼。

一個(gè)時(shí)代的終結(jié)：恩尼格瑪密碼機(jī)——圖片來源：LukaszKatlewa， CC 3．0

幸運(yùn)的是，我們有探索前進(jìn)道路的線索。古典密碼的一個(gè)主要問題是所謂的密鑰分發(fā)問題——一個(gè)對(duì)所有對(duì)稱密碼而言都很普遍的問題（對(duì)稱密碼是指用同一個(gè)鑰匙去加密和解密的密碼學(xué)技術(shù)）。在對(duì)稱密碼使用過程中，由于不推薦密鑰重用，（發(fā)送一次密文就需要一個(gè)密碼，因此）要分發(fā)的密鑰數(shù)量就與要被保護(hù)的數(shù)據(jù)量成正比——如前所述，需要保護(hù)的數(shù)據(jù)量以前所未有的速度激增。因此，當(dāng)時(shí)的一大研究領(lǐng)域是尋找廉價(jià)而安全的大規(guī)模分發(fā)密鑰的方法。對(duì)非對(duì)稱密碼的洞見始于一些密碼學(xué)家們反過來思考這個(gè)問題：我們真的需要分發(fā)密鑰嗎 ？

這一研究方向最終把搜索范圍縮小到了單向函數(shù)，且不久就找到了全新的解決辦法——一個(gè)不需要分發(fā)密鑰的解決辦法。 Diffie、Hellman 和 Merkle 于 1976 年發(fā)現(xiàn)了公鑰密碼學(xué)，即有史以來第一個(gè)非對(duì)稱密碼。一年后，Rivest、 Shamir 和 Adleman 發(fā)布了第一個(gè)實(shí)現(xiàn)，即現(xiàn)在著名的 RSA 算法。在 RSA 算法發(fā)明的幾年前，英國的 Ellis 和 Cocks 獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了公鑰密碼學(xué)，但并沒有實(shí)現(xiàn)。而且， Ellis 和 Cocks 的研究是保密的，長達(dá) 27 年都沒有公開承認(rèn)過。

至此，公鑰密碼學(xué)這一現(xiàn)今被認(rèn)為是 2000 年來最偉大的密碼學(xué)成就誕生了。這一技術(shù)花了幾十年才滲透到大眾當(dāng)中，這在很大程度上要?dú)w功于密碼朋克運(yùn)動(dòng)的努力。密碼朋克預(yù)見到國家壟斷這項(xiàng)新技術(shù)會(huì)造成巨大的權(quán)力不對(duì)等和對(duì)個(gè)人自由的潛在威脅，便承擔(dān)著令人難以置信的風(fēng)險(xiǎn)把公鑰密碼學(xué)帶給平民百姓。他們成功以后，大門便一直敞開、再也不受人控制了。有史以來第一次，個(gè)人可以負(fù)擔(dān)得起軍用級(jí)加密技術(shù)了。

但是直到比特幣被發(fā)明出來，公鑰加密學(xué)才得以發(fā)揮其所有潛能。其在數(shù)字硬通貨里的運(yùn)用將重新定義私有財(cái)產(chǎn)。