比特币:一个虚幻而真实的金融世界-第33章
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未来，比特币协议可能会为创造更多可扩展性或安全需要而更改。那么，比特币协议怎么实现不断更新呢？
协议更新在技术上是很简单的，比如在源代码中添加一个条件：如果区块数不超过200 000，以旧方式执行，否则用新方式执行。
协议更新其实不是一个技术问题，而是一个政治问题，因为更新可能会触犯某些人的利益，比如货币发行速度加快，这可能会遭到大多数人的反对。又比如，若更新没有被广泛接受，那么将出现一个区块链的分叉，失败的一方（通常是采用新规则的区块链）将被忽略。
幸运的是，比特币协议的历次更新都得到了全社区的算力投票通过，通过这些更新，修补了OP_LSHIFT崩溃、无限SigOp DOS、联合输出溢出等多处漏洞。
如果明白上述机制，我们将不难发现，许多对比特币的质疑其实并不成立。比如2013年5月有新闻报道，谷歌参与研制的D…Wave量子计算机的运算速度较配置英特尔芯片的传统计算机快1。1万倍，这让很多人惊呼：比特币已死！因为SHA…256算法很可能会被量子计算机破解。其实SHA…256算法并不是比特币所独有的算法，互联网上大到网银的数字证书，小到USBKey（数字证书）等硬件密钥，使用SHA…256算法的比比皆是。因此，SHA…256算法被破解不仅是比特币的危机，更是整个互联网的灾难。
而且，相对于动则上千台服务器的银行系统，去中心化的比特币对算法破解的应对效率可能会更高效。比特币社区可以按以下步骤应对潜在危机：
在任何人都可以使用新算法之前，预先推广内置新算法的客户端。一旦发生算法破解危机，早期使用新版客户端者（一般情况下是矿池）开始创建新的密钥格式并让区块链接受它们。如果效果很好，标准的客户端将默认为新密钥。随着时间的推移，最终每个人都同意只能使用新密钥交易，从而淘汰“旧币”。
比特币的护城河在哪里
作为一门技术，比特币会被更高级的技术取代吗？有媒体意味深长地写道：“别再只说比特币了，这儿除了比特币之外，还有你不得不知的其他虚拟货币。”的确，比特币源代码是公开的，谁都可以复制它，修改几个参数，然后宣布创造了自己的货币。目前，市面流行的虚拟货币有莱特币等山寨币，也有硅谷风投所支持的Ripple，还有加拿大皇家制币厂发行的MintChip，它们都或多或少借鉴了比特币去中心化的设计思想。怀疑主义者的疑虑是，比特币的护城河在哪里？
比特币社区有一个共识，即山寨币很难威胁到比特币。以莱特币为例，不同于比特币采用SHA…256算法挖矿，莱特币采用的是Scrypt算法，其计算过程依赖于内存和CPU，使得许多用户用普通电脑就可挖出莱特币，而昂贵的FPGA、ASIC却因内存限制而难有作为，所以莱特币挖矿显得更“环保”（节省算力），也更“公平”。但这只是一种错觉，莱特币挖矿的“环保”是以牺牲安全性为代价的。2013年5月，比特币的全网算力是全球排名前500名超级计算机的总和的8倍，达158THash/s；而莱特币因CPU挖矿的性能限制，全网算力仅为15GHash/s，这意味着后者随时都有被僵尸网络接管的可能。僵尸网络中最多可包含数十万台机器，如暴风木马拥有25万个节点，假设这些机器的平均性能等同酷睿2双核的算力（5MHash/s），那么暴风木马控制的僵尸网络算力将达到1。25 THash/s，远远超过莱特币的全网算力。又如另外一个自称更“环保”的虚拟货币Freicoin，有好事者仅用两块ASIC芯片就成功地发起了一次51％攻击。
莱特币挖矿的“公平”也是个假象，从理论上说，任何一种挖矿算法都可以为其设计专门的集成电路，这只是个难度问题。事实上，国内已经有人在开发莱特币矿机，他用LX150芯片做一个150M的核，理论速率为60KH/s。莱特币的设计者查尔斯·李也承认：“莱特币刚开始时只有CPU挖矿，一年之后，有人发现也能使用GPU挖矿。一些人认为莱特币比比特币更公平，因为系统还不存在任何集成电路矿机，但这恐怕只是一个时间问题。”
莱特币的拥趸还声称，莱特币每2。5分钟就处理一个区块，而比特币是10分钟处理一个，因而前者的交易确认速度更快。这也是一个误解，对区块链发起一次“双重支付”攻击的进度服从泊松分布，其攻击成功的概率随区块数的增长而呈指数级下降。通过计算不难得出，当区块数大于6个时，攻击成功的概率将下降到忽略不计的程度，这也正是比特币建议6个确认数方可保障交易安全的依据。当区块的处理速度提高至比特币的4倍时，攻击者制造出一个假节点的成功概率也急剧上升，通过计算泊松分布的概率密度，避免双重支付攻击所需要的节点确认数也将上升至比特币的4倍，即莱特币需要24个节点确认才能达到比特币6个节点确认的安全性。
比特币堆积庞大算力、消耗巨大能源，其目的却是解一堆毫无意义的数学题，这一设计思想一直饱受批评。马克·吉梅恩在彭博社发文称，比特币采矿创造了现实世界的环境灾难。他指出，比特币每天采矿需要耗费98。2万度电，足以为3。1万美国家庭供电，是大强子对撞机所需电力的一半。在《纽约时报》的专栏文章中，保罗·克鲁格曼引用亚当·斯密的话称：“金银货币最愚蠢的地方是它们的功能是象征性的，但在生产中却需要消耗真实的资源，用纸币取代它们是明智之举。虽然现在是信息技术时代，但比特币却在复制亚当·斯密于18世纪所说的愚蠢。”就连比特币的支持者也不甚了解这一设计思想。米塞斯圈的一位专栏作者撰文称，比特币穷兵黩武地堆积算力，跟孔雀进化出华丽的尾巴、爱尔兰大鹿进化出3。6米的大角一样，是囚徒博弈的最佳选择，这在生物学上叫作累赘原理＇8＇。这种解读当然很无厘头，与比特币“计算即权力”的设计思想相去甚远。
既然比特币网络拥有堪称人类有史以来最大的算力集合，为何不把这些算力用于蛋白质折叠、寻找外星人、寻找素数等功在千秋的科学计算呢？素数币便是这样一个自称“非能源效率”的山寨币，它企图将算力用做寻找素数的科学计算。它的发明人雄心勃勃地写道，“加密货币目前已经分道扬镳为两条道路，一种是能源密集型，一种是环保节能型。我相信，在未来较长一段时间内（5年以上），环保节能型货币将因其成本优势而开始挑战能源密集型货币。素数币第一次引入非哈希现金的工作量证明机制，使得算力不仅仅用来制造区块链，还提供额外的潜在科学价值。”
很遗憾，既要用算力来保障P2P货币安全性，又要用算力来做有用的科学计算，这是一个二律背反。比特币社区的计算机工程师认为，把“难度可调”的NP难度问题（比如SHA…256算法）嵌入蛋白质折叠算法是可能的，使计算蛋白质折叠问题成为挖矿的一个副产品。挖矿除了生产货币之外，还能产生社会效益。但这种貌似“有用的”的工作量证明算法实际上会对区块链的安全性构成威胁。试想一下，使用比特币挖矿算法来进行蛋白质折叠、寻找外星人、寻找素数等分布式计算，比特币的安全性根基（没有任何节点可以控制全网大部分算力）就崩溃了。因为分布式计算的工作量是可叠加的，随着工作量证明功能的“有用部分”的增长，攻击成功的可能性也在增长。即使你一个区块也没找到，你完成的工作量仍然对别人有用，黑客可利用你完成的这部分工作量降低网络攻击的成本。所以，理想的设计是矿工完成的工作量对其他人来说是无用的，这样才能保证他们扔掉的计算量是一个与硬件成本、电力、运气或带宽有关的商品。
为此，素数币做了一定改进，设计了一个非可重用性的工作量证书，即一个区块上的工作量证书不能用于其他区块。为实现此点，它将素数链连接到的区块头哈希除以父级区块头的哈希所得的商作为工作量证书。工作量证书与区块的哈希值一同嵌入子区块中，这样不仅能够防止工作量证书被篡改，同时可以避免产生一个可在多个区块上重复使用的工作量证书。这种改进的效果是，将一万个人同时挖一个坑的游戏变成了一万个人同时挖一万个坑的游戏，任何人完成的寻找素数工作量都只能为己所用，素数币的计算资源并未用于分布式计算，计算成果未能实现全网共享，计算负载也未能在节点中平衡。可见，它本质上仍然是一种能源密集型货币，与它“非能源效率”的设计初衷相悖。
还有一个严重的问题是，素数在数轴上的分布是不均匀的，位数越大则越稀少，寻找难度呈指数增长，工作量证明却需要难度平滑增长。这意味着越到后面，素数币的交易越难确认，甚至不能确认。素数币的解决方案是用一种费马测试的改进版进行素性测试，这样可以提高效率，节省计算时间，但这是一种不完备的筛选，因为费马测试是基于费马小定理的逆定理，而该定理已经被证明不成立，费马素性测试得到的是伪素数，素数币寻找到的坎宁安链越到后面越不可信，其寻找素数的所谓“潜在科学价值”恐怕也只能停留在“潜在”这一步了。
一些人将山寨币之于比特币的关系，视作其他贵金属之于黄金的关系，比如莱特币就用心良苦地把货币总量设计为比特币的4倍，企图像白银锚住黄金价格一样，锚住比特币的汇率。莱特币的推广词就是：如果说比特币是数字金币，那么莱特币就是数字银币。还有羽毛币把货币总量设计为莱特币的4倍，试图成为数字铜币。这种想法似乎过于一厢情愿了，因为元素周期表上的元素终究是有限的，而山寨币却可无穷复制，层出不穷的模仿者最终只能稀释所有模仿者�
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