密碼學是保護和破解秘密的學科。比特幣采用了一種特殊的密碼學，稱為公鑰密碼學，以促進其價值的存儲和轉移。通過這種機制，Alice可以保護她的比特幣，或者將一些比特幣發送給Bob，或者向礦工發放coinbase獎勵。術語“加密貨幣”就是從這種用法派生出來的。在比特幣基本原理系列的第三部分，我們將探討公鑰密碼學在創建數字硬通貨方面的關鍵作用，以及它對整個社會的影響。

為了充分理解公鑰密碼學的重要性，我們必須首先了解我們的社會是如何主要圍繞財產概念組織起來的。

財產是什么？

財產從來沒有被廢除，將來也永遠不會被廢除。這只是誰擁有它的問題。而且，有史以來最公平的制度是所有人（而不是沒有人）都是業主。構成財產的概念經常發生變化，以反映當代的信仰和環境。例如，早期關于財產的討論幾乎總是只涉及土地。由于土地大多是不斷發生沖突和爭奪權力的源泉，所以土地占據了古代思想家的思想。后來，隨著社會的發展，財產擴大到包括專利和版權等無形資產，然后又擴大到包括所有被認為是生活和自由所必需的東西。

從形式上講，財產是一個由地方主權所界定和執行的法律概念。具體實施情況因政治制度而異，從君主制到共產主義再到民主制等等。

關于財產的討論可以追溯到希臘文明。柏拉圖和亞里士多德，這兩位西方哲學之父，為隨后2500年激烈而有時極其血腥的辯論奠定了基礎。

柏拉圖很可能是受了斯巴達人的啟發，反對各種各樣的私有財產，包括男人的妻子和孩子。在他看來，私有財產腐蝕了人類的靈魂：它助長了貪婪、嫉妒和暴力。理想的柏拉圖式社會將徹底根除私人財產。這個學派后來發展成為一個成熟的體系，最著名的是共產主義之父卡爾·馬克思。

亞里士多德，柏拉圖最好的學生有其他的想法。亞里士多德駁斥了柏拉圖的觀點，即共同財產可以消除罪惡和暴力。他認為，擁有共同財產的人比擁有共私人財產的人更容易爭斗。亞里士多德還認為，私有制對人類進步至關重要，因為人們只會受到激勵，為自己擁有的東西努力工作。此外，只有尊重私有產權，人們才有機會充分成長，才有能力成為有道德的人。正如已故歷史學家理查德?派普斯（Richard Pipes）雄辯地指出的那樣：“人類必須擁有，才能生存。”

柏拉圖（427-347BC）和亞里士多德（384-322BC）

柏拉圖反對私有財產的中心論點建立在道德之上。亞里士多德也以道德作為對柏拉圖的回應。但亞里士多德的一些論點超越了道德范疇，進入了經濟現實領域。（有趣的是，就像他的老師一樣，亞里士多德反對貿易和逐利，所以他沒有建立一個連貫的經濟框架。）

自柏拉圖和亞里士多德以來，關于財產的討論主要包括四個方面：道德、政治、心理學和經濟學。在這些觀點中，支持私有財產的心理和經濟觀點可能是最重要的，因為它們針對的是現實世界。

關于財產的一個基本問題是財產和主權之間的問題，即哪個是最重要的問題？

一些有影響力的思想家，如哈林頓和洛克，認為財產先于主權。他們相信，即使不存在狀態，人類也能憑直覺理解財產。

對他們來說，國家的主要職能是保護財產權。判斷一個主權國家履行這一責任的好壞，要看它的是非曲直。洛克進一步指出，如果國家未能履行保護財產權的義務，個人有權反抗國家。資本主義和現代經濟學之父亞當?斯密（Adam Smith）也持類似觀點。斯密認識到財產與政府是相互依存的，認為“民政離不開財產，其主要功能是維護財產所有權”。（然而，斯密與洛克在財產權是否“自然”的問題上存在分歧——他認為財產權是“獲得”的權利，而不是“自然”的權利。）

相反，其他思想家，尤其是霍布斯，認為恰恰相反，財產是國家創造的。他簡單地認為財產是接受權威的產物。

在20世紀后半葉，越來越多的證據證明哈林頓和洛克的觀點是正確的。20世紀出現了一場大規模的社會實驗，試圖通過共產主義的傳播來廢除私有財產。這一試驗導致了冷戰和世界各地的許多代理人戰爭，并在1962年古巴導彈危機中達到高潮，并在蘇聯最終于1991年解體時戲劇性地結束。在這次崩潰之后，剩下的共產主義國家被分成了兩個陣營。一些國家轉向資本主義，就像許多中東歐國家那樣。一些國家只保留了共產主義的名義形式，就像中國和越南一樣——在這些國家，政治政權自稱代表“資產階級”，但經濟運行與資本主義國家非常相似。幾乎所有幸存的共產主義國家都采用了自由市場意識形態，為了生存，它們被迫（在一定程度上）尊重財產權。

綜上所述，20世紀向我們表明，未能發揮保護財產的主要作用的政府最終要么死亡，要么被迫最終尊重私人財產。這證明了狀態服從于，并且是屬性需求的派生，而不是相反。總的來說，財產在國家之前。

盡管如此，在短期到中期，個人確實必須依靠國家來保護他們的財產權利，如果國家不這樣做，他們將遭受很大的損失。我們將看到密碼學如何幫助打破這種依賴循環。但首先，讓我們快速看看現代密碼學是如何產生的。

公鑰加密

密碼學的發展主要是由戰爭和敵對國家推動的。

二戰之前，古典密碼學更多的是關于數學的嚴密性。隨著一些發展，情況發生了變化：

· 電報的發明大大增加了需要保護的數據量

· 無線電的發明提高了對公共通信信道加密的需要

· 計算機的發明給密碼分析帶來了難以置信的計算能力;破解密碼變得容易多了

這些發展在第二次世界大戰中達到頂峰，盟軍在阿蘭·圖靈的大力幫助下，英勇地破解了德國最先進的密碼裝置恩尼格瑪密碼機。經典密碼（密碼是進行加密和解密的一種特殊方法）的時代終于神秘地結束了，它要求密碼學家尋找更強大的密碼——建立在更堅實的數學基礎上的密碼。

一個時代的結束：Enigma機器

幸運的是，這里有一些提示可以幫助您查找。經典密碼的一個主要問題是密鑰分發問題——這是所有對稱密碼都存在的問題（對稱密碼是使用相同密鑰進行加密和解密的密碼）。基本上，對于對稱密碼，由于不建議重用密鑰，因此需要分發的密鑰數量與需要保護的數據數量成正比。因此，當時的一個大研究領域是尋找廉價和安全的大規模分發密鑰的方法。非對稱密碼的洞見始于一些密碼學家對這個問題的思考：我們真的需要分發密鑰嗎？

這個研究方向最終將搜索范圍縮小到單向函數，不久就找到了一個全新的解決方案——一個不需要分發密鑰的解決方案。Diffie， Hellman & Merkle在1976年發現了公鑰密碼學，這是有史以來第一個非對稱密碼。一年后，Rivest， Shamir & Adleman發布了第一個實現，即現在著名的RSA算法。幾年前，英國的Ellis & Cocks也發現了公鑰密碼，但沒有實施。然而，Ellis & Cocks的研究是保密的，有27年沒有得到公開承認。

因此，今天被認為是兩千年來最偉大的密碼學成就——公鑰密碼學誕生了。這項技術花了幾十年的時間才滲透到大眾，這在很大程度上要歸功于密碼朋克運動的努力。密碼學愛好者預見到國家對這項新技術的壟斷會造成巨大的權力不平衡，并對個人自由構成潛在威脅，他們冒著不可思議的風險將公鑰密碼術引入平民。當他們成功地做到這一點時，大門被打開了。歷史上第一次，個人可以負擔得起和軍方一樣強大的加密技術。

但直到比特幣的發明，公鑰加密技術才充分發揮了其潛力。它在數字硬通貨中的應用將重新定義私有財產。

私有數字產品

個人電腦和互聯網的出現帶來了一種新的資產類別：數字產品。數字產品是無形的數字信息位，以各種編碼格式包裝。例如維基百科的文章，MP3文件，軟件等等。

數字產品開創了一個前所未有的信息共享新時代。任何信息都可以以幾乎為零的邊際成本立即復制和按比例分發。

然而，早期的數字產品并沒有顯著改變私有財產的性質。事實證明，數字產品在保持隱私方面是出了名的糟糕。

試圖對數字產品建立獨家所有權的問題在于，它們具有無限的可復制性。但這并沒有阻止人們去嘗試。國家和企業對數字產品實施控制的首選方法是通過法規進行。例如，美國制定了一項復雜的出口控制和監管計劃，以防止機密外協，尤其是先進技術的知識泄露給其他國家。在商界，三大唱片公司和五大電影公司花費大量資金游說反盜版法，并起訴侵權行為。類似地，大型軟件公司也學會了建立專利戰資金。在這一過程中，他們利用專利系統，削弱較小的公司。在最好的情況下，實施數字排他性的監管解決方案既昂貴又無效。在最壞的情況下，它們會創建一個少數玩家可以利用系統進行游戲的環境。

非監管解決方案同樣效率低下。其中一個例子就是數字版權管理（DRM），一種旨在限制數字產品使用的訪問控制技術。DRM確實提供了一些基本的安全級別來防止盜版。然而，DRM有一個致命的缺陷：安全性只需要繞過一次，就沒有追索權了。

我們看到，在創造數字專營權方面取得有限成功的一個領域來自游戲行業。游戲開發者發現，如果他們能夠在自己設計的游戲中創造虛擬物品（數字物品的一個子集），那么這些物品就可以為游戲玩法增加內容，同時也可以成為不錯的收入來源。因為游戲開發者控制著這些虛擬物品所處環境的100%，所以他們可以對這些虛擬物品施加一些限制，而這些限制在其他情況下是不可能實現的，包括讓這些虛擬物品變得不可訪問或罕見。

因此，數字產品和私人財產似乎存在沖突。如果某物是數字化的，它幾乎不可能是私有的，也不可能是某人唯一擁有的。

不能獨占數字產品意味著每個人都可以利用它們。個人可以利用它們來賦權，但國家也可以通過數據收集、監視和宣傳變得更強大——所有這些都可以通過數字產品變得更容易。純粹的數字產品不會改變個人與國家之間的權力結構。

但是，只有在我們能夠克服兩大障礙的情況下，數字產品才有可能成為私有財產：

· 稀缺性：無限量復制和重新分配數字產品的易用性，正是讓獨家所有權變得困難的原因。

· 可轉讓性：出售資產的能力是所有權的一個重要組成部分。沒有這些，所有權就會喪失很多權力。

事實證明，這兩個期望的屬性也是金錢的先決條件。如果我們能夠創造出一種稀缺的、可轉移的數字商品，不僅這種商品可以被私人擁有，它還將成為一種巨大的價值儲存手段，并最終成為一種新的貨幣形式。

比特幣解決了這兩個問題。比特幣通過在軟件中強加固定的供應（即共識規則），然后通過分散的采礦機網絡（以工作證明的形式），用大量的能量（以工作證明的形式）保護這種共識規則，從而造成了數字稀缺。只要采礦是充分分散的，就幾乎不可能改變這種固定的供應規則或使網絡癱瘓。我們在本系列的第1部分中深入討論了這一關鍵創新。

另一方面，可移植性問題可以通過使用公鑰密碼學來解決。具體地說，公鑰密碼學的一個獨特應用是生成不可偽造的數字簽名。數字資產可以與公私密鑰對相結合。然后，這個密鑰對可以根據需要生成任意數量的數字簽名，每個數字簽名代表基礎資產的一部分。這些數字簽名有效地“標記”了資產，使其可在個人之間轉移。

簡而言之，公鑰加密加上數字的稀缺性，實現了我們數字硬通貨。數字硬通貨繼承了數字產品的所有優點：即時性、無國界性、不可調控。最重要的是，這些數字硬通貨可以私人擁有。

歷史上第一次出現了一種完全獨立于管轄權或法律的私有財產形式。私鑰及其控制的比特幣實際上是私人財產。

公鑰加密在數字硬通貨中的應用，極大地改變了幾千年來束縛人類社會的社會契約：個人需要國家保護財產，而國家又需要個人為其繼續存在提供資金。人們不禁要問，如果保障財產安全是一個國家的首要職能，那么，在一個依靠數字硬通貨運轉的世界里，它的作用和權力會顯著減弱嗎？

綜上所述，公鑰密碼學在數字硬通貨中的應用重新定義了私有財產，并有可能徹底根除我們所知的社會基礎。其后果可能需要幾十年才能顯現，但一旦發生，其影響可能會極其深遠。