关于电子现金的历史。我们现在用的支付宝等支付手段，其实都是上个世纪研究的进一步演化，现在出现的比特币，也是一个方向的尝试。

在比特币出现之前，世界上至少有上百种数字货币的尝试，但很可惜，他们都失败了。但是了解这些失败者探索的经验，我们或许能对比特币带来的成就有一个更深的认识。毕竟，比特币不是凭空出现的；它是在一系列前人“量”的积累的基础上，通过一些跨界创新带来的“质”的突破。

在介绍数字货币发展的历史之前，首先我们要明确，其实传统的金融体系可以分为两大体系：现金体系和信用体系，只不过我们现在都混起来用了。那么基于这两大体系，对电子现金就有两个方向的尝试。

信用体系

信用体系，说白了就是我们在用的信用卡。信用卡是目前普遍使用的线上支付方式（对，今天讨论的是线上的问题），由于信用卡的信息不方便泄漏，在使用的时候我们一般会使用中介，如美国的Paypal、中国的支付宝等。因为有了一个双方都信任的第三方，你只需要把信用卡的信息提交给第三方，而不需要给每一个商家就可以了，一定程度上保护了个人隐私。当然，我们现在已经习惯了互联网公司获取我们的数据，但是如果我们回过去看上个世纪九十年代、互联网刚刚兴起的时候，这种中介式的架构引发了很多尝试，我们熟悉的Paypal只是脱颖而出的一个而已。

最早成立的中介支付公司，是第一虚拟公司（First Virtue）。它的支付体系和现在的Paypal、支付宝体系类似：用户注册并提交信用卡信息，当用户进行网络购物的时候，商家把用户支付的信息传到第一虚拟公司，第一虚拟公司发送信息和用户确认之后批准支付。

现在我们支付宝支付也是这样的形式，淘宝下单，商家把支付请求发到支付宝，用户手机界面跳转到支付宝，然后输入密码确认交易。但是在第一虚拟公司那个时代，浏览器才刚刚开始支持HTTPS等加密协议，所有沟通都通过电子邮件：可以想象，你选好商品，然后商家给中介发邮件，中介在发邮件找你，你再确认…显然很繁琐。

后来在90年代中期，出现了安全电子交易协议（Secure Electronic Transaction，简称SET体系），它由VISA、万事达、网景、IBM等多家重量级公司开发而成。在这个体系中，用户不需要提供信用卡信息给商家，也不需要在第三方中介注册账户。用户在购物的时候浏览器会自动把信息加密再发送给商家，加密的信息仅有中介能够解密，只有中介对比商家的信息和加密的信息并确认无误之后，中介才会批准支付。

SET体系行之有效的原因在于它的认证机制，就是把加密过的身份，即公钥（public key），与现实身份绑定起来，类似我们经常做的KYC。但是当时SET体系认为安全性比操作便捷性更重要，这让当时的认证变的非常繁琐（就像报税一样...），并且不仅仅商家，用户也需要认证，这让这个体系难以得到广泛的使用。

至于后面，美国出现的Paypal，中国有支付宝、微信等，都是中介架构的信用体系。

现金体系

信用体系方便了线上支付，但是也同样有不可避免的缺陷：首先，使用信用体系会导致难以匿名。你必须向某一方提供信息，不论对方是中介还是商家；其次，信用体系必须要有第三方，来获得交易批准，这让体系变的很复杂；最后，信用体系或许还会出现债务风险。

而现金体系，虽然先要让大家达成共识（大家都认可这个货币有价值，才能流通使用起来），但它具有信用体系不能做到的优势，上述三个信用体系的缺陷，在现金体系中都不存在的。

要使用电子现金的话，首当其冲的就是双重支付问题。比如，某银行发行一批电子现金，签上数字签名，每一份都对应着银行的储蓄（如果是金本位的话，每一份对应银行金库里的一份金子）。这样这个电子现金就有了可靠的背书，就会流通起来。但是当用户收到一定金额的货币数据的时候，他可以复制这些数据并传输给他人，如果没办法辨别的话，一份电子现金，会被多次使用，这就是双重支付。

可能的方案，是在每份现金上印上独特的序列号。银行设置一台服务器，用户可以在获得电子现金的时候向银行问一下，这个有没有被兑换掉？如果没有，用户就可以放心的收下它，服务器也做好了记录。但一旦这样做，带来的问题就是，序列号和用户信息会一同记录下来，意味着银行能够追踪用户消费行为，匿名就不存在了。

为了解决这个问题，不少专家做了深入的研究，其中最突出的是大卫·乔姆（David Chaum），他提出了“盲签”技术，怎么理解呢？比如，我给你一张电子现金，你把它的序列号记录下来并且不让我看到，然后我再签名，并且不需要知道它的序列号，这样就把序列号和用户信息分割开来，一定程度上能够做到匿名。

为了把自己的想法商业化，乔姆在1989年创立了数字现金公司（Digicash），是第一家致力于解决线上支付问题的公司。它的使用逻辑是这样的：当用户需要交易的时候，点击一条由资金接收方发回的链接，跳转到数字现金网页，同时开通一条反向链接连回到用户自己的电脑。如果链接成功，电子现金软件会在电脑上运行，然后用户批准交易和付款。其中利用了“盲签”技术，用户确保了自己的匿名。

但是到现在来看，我们已经看不到数字现金了。主要原因在于，这家公司没能说服银行和商家使用这套系统，并且并没有支持用户和用户之间的交易，很难激发使用者的兴趣。最后数字现金败给了信用卡公司。

数字货币如何避免随意发行？

除了双重支付，使用电子现金还有一个重要的问题就是，如何保证自己手里的电子现金真的值钱？

最简单的方法，就是让发行方手里有东西做担保，比如同等价值的黄金。曾经的E-Gold和Digigold就是根据黄金的价格发行电子货币的。但是这样带来的后果，会使电子现金的价值随着锚定物的价值波动，从而带来很大的不稳定性。

那么就有人开始思考，黄金、钻石等物品曾经能够作为货币使用，是因为其具有稀缺性。同样能不能让电子现金也具有稀缺性呢？

九十年代早期，就有密码学家通过解决数学计算来赋予电子现金价值，即电子现金只有花费一定时间解决一个数学计算之后才能生成，从而赋予电子现金稀缺性。在1997年提出的哈希现金（Hashcash）体系中采用这样的设计。这个数学题目会有这样的特性：

1、题目内容取决于一些特定要素，如时间、发行人等。

2、题目的答案难以做出来，但是可以轻松检查是否正确。

3、题目之间相互独立，这样保证每一次发行难度都是一样的。

4、随着硬件性能的提升，这个题目难度能够调整，以适应新时代的要求。

这也是后来比特币挖矿机制的起源。

如何记录交易数据？

比特币的另一大关键技术，就是区块链技术，就是一个数据库账本技术，能够安全记录所有交易信息。最早类似的技术是用在数字文件记录中的。用户在发送文件的时候，服务器会用当前时间和指向之前文章链接的指针作为签名来签名这个文件，如果前面文件的数据被更改，相应指针也会失效，这样每份文件都能确保上一份文件内容的完整性，合起来就能保证整个文件系统不被更改，并保存了文件的先后顺序。

后来另一篇论文提供了一个更有效率的方案，通过把一定条件的文件打包成块，然后在一条链上连接起来，每个块里文件通过树状结构相互链接，每个块的头部都能够指向前一个块并且有时间戳，保证整个链条的完整。后来这个结构启发了比特币数据储存结构的设计。

历史上一位位“先烈”，分别“为比特币”解决了匿名性、稀缺性和数据存储等问题，所谓的创新，其实也就是跨界整合。

在大众的视野里，就像是突然冒出区块链、比特币这些新的概念，但其实它们并不是凭空出现的。每一个技术从出现到应用，需要走过五到十年，而从应用到实现商业化，还需要三到五年，这是技术发展的规律。所有形成的风口，必然已经有了大量的积累，刚刚好在某一时刻爆发，比特币的使命，引发了区块链的热潮，或许这是巧合，但更像是必然。

作者：陈天宇123