如果你在媒体上读过比特币的文章，并且对密码学领域的学术研究有一定的了解，你可能会有以下的印象：几十年的数字现金研究，首先是大卫·查姆(DavidChaum)，10,12这并没有导致商业上的成功，因为它需要一个集中的、类似银行的服务器来控制系统，而且没有银行愿意注册。随之而来的是比特币，一种完全不同的分散加密货币方案，它不需要银行，而数字现金最终成功了。它的发明者、神秘的中本聪(SatoshiNakamoto)是一个学术局外人，比特币与早期的学术提案毫无相似之处。

    本文对这一观点提出了挑战，表明比特币的几乎所有技术成分都来源于20世纪80年代和90年代的学术文献(见图1)。这并不是要削弱中本聪的成就，而是要指出他站在巨人的肩膀上。事实上，通过追踪比特币思想的起源，我们可以专注于中本聪真正的洞察力的飞跃-具体而复杂的方式，将潜在的组成部分组合在一起。这有助于解释为什么比特币花了这么长时间才被发明出来。已经熟悉比特币工作原理的读者可以从这一历史展示中获得更深层次的理解。(有关介绍，请参见比特币和加密货币技术题名/责任者：byL.36)比特币的思想史也是一个案例研究，展示了学术界、外部研究人员和实践者之间的关系，并提供了关于这些群体如何相互受益的经验教训。

    分类账

    如果您有一个安全的分类账，利用它进入数字支付系统的过程是简单的。例如，如果Alice通过PayPal发送Bob100美元，则PayPal从Alice的帐户中借入100美元，并将100美元贷给Bob的帐户。这也是传统银行业的大致情况，尽管银行之间没有单一的分类账会使事情变得复杂。

    这种分类账的想法是理解比特币的起点。它是一个记录系统中发生的所有事务的地方，它对所有系统参与者都是开放的，并且是可信的。比特币将记录付款的系统转换成一种货币。在银行业，账户余额代表银行可以要求的现金，而比特币的单位代表什么？现在，假设被交易的事物具有内在的价值。

    你如何建立一个分类账，以便在一个参与者可能不信任对方的互联网环境中使用？让我们从简单的部分开始：数据结构的选择。有一些令人向往的特性。分类账应该是不变的，或者更准确地说，只附加：您应该能够添加新事务，但不能删除、修改或重新排序现有事务。还应该有一种方法来获得一个简洁的密码摘要任何时候分类账的状况。摘要是一条短字符串，它可以避免存储整个分类账，因为它知道，如果以任何方式篡改了分类账，所产生的摘要就会发生变化，从而检测篡改情况。这些属性的原因是，与存储在单个机器上的常规数据结构不同，分类帐是全球由一组相互不信任的参与者共同维护的数据结构。这与另一种分散数字分类账的方法形成了对比，7,13,21其中，许多参与者维护本地分类帐，这取决于用户查询这组分类帐以解决任何冲突。

    链接时间戳

    比特币的分类账数据结构是从斯图亚特·哈伯(StuartHaber)和斯科特·斯托涅塔(ScottStornetta)在1990年至1997年期间撰写的一系列论文(他们的1991年论文的另一位合著者戴夫·拜尔(DaveBayer)5,22,23我们之所以知道这一点，是因为中本聪在他的比特币白皮书中这么说。34Haber和Stornetta的工作解决了文档时间戳问题-他们的目标是建立一个“数字公证”服务。对于专利、商业合同和其他文件，人们可能希望确定文档是在某个时间点创建的，而不是稍后创建的。他们对文件的概念相当笼统，可以是任何类型的数据。顺便说一句，他们的确提到了金融交易是一种潜在的应用，但这并不是他们关注的焦点。

    在Haber和Stornetta建议的简化版本中，文件不断被创建和广播。每个文档的创建者断言一个创建时间，并在文档、其时间戳和先前广播的文档上签名。之前的文档已经签署了自己的前身，因此文档形成了一个长链，并向后追溯指针。外部用户不能更改时间戳消息，因为它是由创建者签名的，并且创建者不能在不改变后面的整个消息链的情况下更改消息。因此，如果受信任的源(例如，另一个用户或专门的时间戳服务)给您链中的单个项，到该点为止的整个链将被锁定、不可变和临时排序。此外，如果假设系统拒绝创建时间不正确的文档，则可以合理地确保文档至少与它们声称的那么旧。无论如何，比特币只是从Haber和Stornetta的工作中借用数据结构，并通过添加本文后面描述的工作证明方案来重新设计其安全性属性。