從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

原標題:《從密碼朋克開始的奇妙故事》

來源:阿法兔研究筆記

印刷術的出現,變革了中世紀的社會結構,密碼學也會重塑新的社會結構。

——A Cypherpunk's Manifesto

一、30年前的聚會

加州舊金山灣區,有一個毫不起眼的小樓,位於US 101附近一個類似商場的商業園區,裡面有一家名為Cygnus Solutions 的公司,高高的天花板旁邊是用來工作的小隔間,後面的走廊有一間茶水間,裡面擺滿了各類零食和飲料。Cygnus Solutions公司,是計算機科學家John Gilmor為了讓自由軟件能得到更好的發展而建立的創業項目。

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

John Gilmor照片,來自Wiki

30年前的1992年的某個周六,來上班的人寥寥無幾。不過,一個屬於神秘群體的小範圍討論會議即將在這裡開始。

這個會議由Eric Hughes、Timothy C. May(英特爾的電子工程師和高級科學家,很早就財務自由退休了)和John Gilmor主導,他們邀請了身邊不到20個關係最要好的朋友參加。

在首次會議上,John Gilmor幽默地把這個小團體稱作密碼朋克(Cypher Punk)

針對密碼學當前的各類問題,以及密碼學到底如何能造福人類,大家展開了討論,熵和信息系統的關係是怎樣的?最近一次密碼學會議報告傳達了什麼信息?

這個小團體隨之慢慢發展,有很多人都是在密碼學和計算機科學產生過重大影響的著名的密碼朋克,他們包括:

  • Jacob Appelbaum: Tor 項目核心成員
  • 阿桑奇: Founder of WikiLeaks
  • Adam Back: Hashcash發明者, Blockstream聯合創始人
  • Bram Cohen: BitTorrent創始人
  • Hal Finney: PGP 2.0主要創始人, 比特幣首個接收者
  • Tim Hudson: SSLeay, OpenSSL共同創始人;RSA Security 澳洲聯合創始人
  • Paul Kocher: SSL 3.0創始人之一
  • Moxie Marlinspike: Signal創始人
  • Steven Schear: 權證金絲雀發明者
  • Bruce Schneier: 密碼學家,哈佛大學講師,EPIC終身成就獎
  • Zooko Wilcox-O'Hearn: Zcash創始人
  • Philip Zimmermann: PGP 1.0創始人

Cypher這個詞源於密碼學和賽博朋克。

賽博朋克最早來源於反烏托邦的未來主義,也是當時社會背景中科幻小說中的一個子類型。反烏托邦的世界沒有那麼完美,充滿着叛逆精神與高科技的結合。受到黑客文化和朋克亞文化的影響,Hacker在許多小說的故事情節中都扮演着拯救世界的角色。

在黑客文化中,Hacker們喜歡參與解決軟件系統的局限性,解決難題,以戲謔和探索的精神進行計算機領域的創造。

不過,編程並不是Hacker們的唯一特徵,重點還是在於過程是否有趣和充滿價值和意義。部分Hacker行為,也可以被看作個人主義的創造性或某種藝術表現形式。

1970年代中期,麻省理工的學生們開始了一項活動,撰寫了一個特別的指南《MIT入學手冊》,指南中,單獨有一章關於黑客攻擊(惡作劇風格)的內容,並討論了歷史、黑客組織、道德規範、安全提示和活動風險。

早期的學院派年輕人通過一些惡作劇樣式的行為表達自己的情感。在2001年之前的麻省理工學院博物館中,還有一個MIT特色的黑客廳,裡面展示了很多MIT過去的Hacker故事。

1982年,在哈佛大學和耶魯大學的橄欖球比賽中,突然出現了一個標有MIT的大氣球, 麻省理工校友們在在哈佛和耶魯比賽期間,惡作劇策劃者將一個由真空吸塵器電機驅動的小泵移動到比賽場地,偷偷將其掩埋,並將其連接到氣球上。

圍繞着MIT的Tech Model Railroad Club(TMRC)和MIT人工智能實驗室。最早的黑客文化,是要想辦法以巧妙的方式解決算法難題,進入禁區,而不會造成任何重大負面事件和損害。

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

出現在哈佛大學和耶魯大學橄欖球比賽上來自MTI的“搞怪氣球”圖片來源:MIT

時光再次轉回到1992年的加州舊金山,首次密碼朋克的會議討論很熱烈。於是,這次討論會,逐漸發展成了每月一次的定期聚會。

高手之間的交流經常會對彼此思路產生啟發。於是乎,密碼朋克們決定構建一個CypherPunk郵件列表,這樣一來,灣區之外的其他“密碼朋克”也可以一同加入討論。

通過 The List ,一個可以每天生產50 多條消息的電子郵件發布平台,所有密碼朋克名單上的人,可以在自己的 Internet 郵箱中收到郵件,也可以對郵件的內容直接進行回復。

郵件列表宛若一個可永不消逝的的對話小組,大家可一同討論計劃,描繪理想,交換彼此的代碼和項目靈感。

"In Code We Trust"

就這樣,郵件列表逐漸在密碼朋克們之間流行起來,大家每天都在交換關於密碼學的想法、討論計算機工程、提出一些好的點子,對代碼進行測試。自由分享自己關於數學、密碼學和計算機科學乃至哲學的辯論,當然也有意見和觀點不同而出現的吵架和辯論,但這並不影響彼此之間對問題的探討。

當時最新穎的加密方法還是 PGP(Pretty Good Privacy,這個取名是不是有點可愛?),由Philip Zimmermann發明,CypherPunk郵件列表就採用了這種方法。

20世紀九十年代以來,來自世界各地的加密朋克們,為了心中的信仰,從未停止過關於解決各類密碼學複雜數學問題的嘗試。

就算已經過了最鼎盛時期的 1996 年 12 月 1 日到 1999 年 3 月 1 日,密碼朋克的郵件列表平均每天都有 30 條消息。

1997 年,郵件列表的訂閱者的數量預估已經到了2000人。

1997 年初,Jim Choate 和 Igor Chudov 建立了 Cypherpunks Distributed Remailer,這是一個獨立的郵件列表節點網絡,旨在消除集中列表架構中固有的單點故障。

在鼎盛時期,Cypherpunks Distributed Remailer 有七個以上的節點,到 2005 年中,al-qaeda.net 運行了唯一剩下的節點。

“在一個電子化時代,隱私意味着,我們能夠擁有,去選擇向世界展示自己的力量。”

二、關於密碼學的故事

20世紀70年代前,密碼學主要用於美國軍方,冷戰初期,出口管制法規包括密碼學,也就說這類先進的技術出口,都需要許可證。

1975 年,31歲的計算機天才Whitfield Diffie ,想出了一個名為“公鑰”密碼學的新系統,公鑰系統以論文發表的形式,將密碼學獻給了人類。

從很小的時候,Diffie 就對密碼世界充滿熱情,他的父親是歷史學家,很小的時候,Diffie 就開始翻遍了居住城市各個圖書館的所有資料,1960 年代中期,當Diffie 加入MIT計算機Hacker社區后,年幼時期的愛好又湧上心頭。

1967 年有一本書叫做《密碼破譯者》,這本書記錄了密碼學的歷史,Diffie一頭鑽了進去,就像追尋一個夢一樣,走遍各地,尋訪有關密碼學的信息。

這件事在當時是非常難的,因為在那個時代背景下,幾乎所有關於現代密碼學的東西都是機密的,只有 NSA(美國國家安全局) 和學者才能使用。

而後Diffie去往美國東部,在那裡他遇到了他未來的妻子,然後他們一起搬回了斯坦福,繼續開始了對密碼學的探索。1976年,Whitfield Diffie 和斯坦福計算機科學家 Martin Hellman 聯手,發表了一篇在世界密碼學歷史上具有爆炸性的輝煌論文《密碼學的新方向》,帶着這門學科走向了更廣泛的世界。

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《密碼學的新方向》

公鑰密碼學的發明為什麼這麼偉大?

解釋一下:系統中的每個用戶都有兩把鑰匙——公鑰和私鑰。公鑰可以在不影響安全性的情況下,公布給所有人(類似於銀行賬戶的賬號,可以公布給外界讓大家給你的賬戶轉賬)但私鑰就需要保密了(像你的銀行卡取款密碼一樣)不能讓任何人知道私鑰。

舉個例子:如果我想給你發送一封秘密信件,可以用你的公鑰對其進行加密,然後將信件發送給你,可以你用自己的私鑰對這封信進行解密。

這個原理也可用於身份驗證。

加密場景:A用B的公鑰加密信息然後發送給B,B拿到密文後用B的私鑰解密;

簽名場景:A用私鑰簽名發送給B,B用A的公鑰對信息進行驗簽證明消息來源於A;

很多人認為,公鑰密碼學是自文藝復興以來,密碼學領域最具革命性的新概念之一。

但是這個發明,完全是由對密碼學存在着無窮熱愛的人,通過自己的探索而來。

到 1975 年底,Diffie 和 Hellman準備發表論文時,以學術界為中心的密碼學浪潮正在掀起,無數新興的密碼學家也像Diffie一樣,讀過《密碼破譯者》,被裡面的情節和英雄主義所吸引。

更重要的是,大家意識到,計算機的廣泛使用會進一步推進密碼學的運用場景。他們意識到計算機的加速使用將意味着該領域的增長激增。

而後,密碼學家們開始了定期的學術會議,密碼學領域的學術團體也逐漸開始創立了自己的刊物。

1977 年,又是在嚴肅活潑的麻省理工學院,計算機科學家 Rivest、Shamir 和Adleman 提出了一種被稱為 RSA的密碼學方法(RSA就是用他們三位的名字首字母結合在一起命名)

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

Rivest、Shamir 和Adleman 

RSA在之前公鑰密碼學的基礎上進行了改進,也相對靈活,這些算法最終獲得了專利並授權給RSA Data Security公司。在其系統中集成 RSA 軟件的客戶包括 Apple、Microsoft、WordPerfect、Novell 和 AT&T.

在密碼朋克的心目中,密碼學太重要了,一定要成為所有人都可以使用的隱私工具。這是屬於Hacker內心的英雄主義。

前文提到的PGP的發明者Phil Zimmermann,當時還是一名痴迷於密碼學的計算機工程師,當他第一次聽說公鑰加密這個科學的時候,花了很多業餘時間在“用密碼學拯救世界”的理想主義工作中。

Phil Zimmermann覺得,為什麼不能在個人計算機上使用 RSA 算法實現公鑰系統呢?

Zimmermann 1977 年開始思考這個問題,由於Zimmermann不是職業密碼學家,直到 1986 年,他才實現了PC端的RSA,並在一年後編寫了一個他稱之為 BassOMatic的(這個名稱來自於他常看的周六的一個小品類節目)方法。

1991 年 6 月,經過了很多努力,Zimmermann準備好發布PGP(我們前文提到的密碼朋克郵件加密方法),儘管有一次,Zimmermann打算向用戶收費,但是考慮許久,覺得還是要把自己的研究免費奉獻給所有人。

不過,Zimmermann為了研究PGP, 並且願意把它開源,差點還不上房貸。不過,值得欣慰的是,當第一個版本的PGP(僅可以在 PC 上運行)發布在因特網上,幾個小時之間,遍布海內外的人們都紛紛下載了PGP。

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Zimmermann曾感慨地說:“我收到了來自地球上幾乎每個國家的郵件,大家都很興奮。”

不過,RSA母公司RSA Data Security 並不開心,因為他們覺得Zimmermann輕率地將 RSA 的專利算法納入了 PGP. Zimmermann對此的解釋是,他並沒有通過銷售 PGP盈利,而是將其作為一種研究項目給公眾普及。

很多人認為,PGP以開源模式,向公眾傳播公鑰密碼學的福音,這是有關RSA發展過程中最棒的事。

二、從密碼朋克到數字貨幣

故事再次回到密碼朋克的世界。

互聯網是無國界和國際化的,會不會存在一種源於計算機網絡的原生貨幣或者數字貨幣?可以讓所有人都處於公平的競爭環境中。

但在當時,想要數字貨幣有一個尚未有人能夠破解的技術問題:雙花問題。

雙花問題(Double Pay)

究竟什麼是雙花問題?打個比方,我有一個10元錢的數字意義上的貨幣,這個數字貨幣本質就是硬盤上的一段代碼,那麼如果我把它複製粘貼,這個10元錢的數字貨幣就可以消費兩次,這種情況會導致數字貨幣不具備“單一的屬性”。像 PayPal 這樣的數字支付公司是怎樣解決這個問題的?

PayPal 有一個統一的數據庫,可以圍繞其中的數據進行交易和賬本的計算。普通用戶無法直接訪問Paypal的數據庫。

如果可以在不依賴受信任的第三方的情況下解決雙花問題,就有可能創建一種原生於計算機網絡的數字貨幣。早期的密碼朋克先驅們,以解決存在的問題為出發點,開始了繼續探索的道路。

20世紀80 年代

密碼學家David Chaum 被許多人認為是密碼朋克運動之父之一。Chaum就匿名的數字現金和假名系統等主題發表了大量論文,以下是1985年發表的論文《Security without identification:Card Computers to make Big Brother Obsolete》

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一個人就像一支隊伍的David Chaum ,單槍匹馬開創了匿名通信研究領域,獨立發明了許多加密協議,包括Group Signatures, Mix Networks, and Blind Signatures等。

Chaumian eCash

1990 年,David Chaum 率先嘗試發明數字貨幣:DigiCash。

DigiCash致力於應用新興密碼學保護用戶隱私,同時解決雙花問題。底層算法被稱為 eCash,於 1982 年首次發布,後來被其他密碼學家改進。

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

Chaumian eCash 是數字貨幣的重大飛躍。不過, 1998 年, eCash (DigiCash) 公司破產了,因為越來越多的用戶使用信用卡和 PayPal的背景下,儘管這些支付系統並不能真正意義上的保護用戶隱私,eCash 倒閉了。

密碼朋克們看到了這種失敗,並意識到 Chaumian eCash 有另一個以前被低估的弱點:數字貨幣不能依賴於一家公司。如果數字現金想要蓬勃發展,它就必須實現真正的去中心化。

DigiCash 並不是創建數字貨幣的唯一嘗試。密碼朋克們發起了許多實驗,包括Mojo Nation(Mojo是一種數字現金貨幣,旨在以完全分佈式和激勵兼容的方式提供抗攻擊和負載平衡。

與此同時,除了密碼朋克們,還有很多人開始致力於創造數字貨幣:1996年成立的e-gold 是最早創建數字貨幣的互聯網公司之一,比 PayPal 還早兩年。

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

e-gold 發行了一種由黃金儲備支持的數字貨幣,任何人都可以持有和轉讓。在鼎盛時期,e-gold 每年處理超過 20億美元的轉賬。它非常受歡迎,但由於它對註冊幾乎沒有限制,因此該貨幣被詐騙者和網絡犯罪分子肆虐。

美國官方注意到了這件事,經過漫長訴訟法院裁定 e-gold 犯有洗錢和追溯違反匯款法的罪行。創始人被認定負有刑事責任,並於 2008 年凍結了所有電子黃金餘額。在接下來的五年中,美國相關部門安排了所有電子黃金賬戶持有人的贖回工作。

電子黃金引發了另一個重要的思考:如何看待監管?

1997年,Adam Back 創建了Hashcash,首次嘗試了匿名交易系統。

1998年,Wei Dai發表了關於B-Money的提案。

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這項提議指出了兩種維護交易數據的方法;a) 網絡的每個參與者都將維護一個單獨的數據庫,用於記錄用戶的資金數額;b) 所有記錄都由特定的用戶組保存。

Wei Dai提出的方法被稱為“權益證明”(POS),以太坊(ETH)借鑒了這個思路。如果你看過以太坊白皮書,可以看到Vitalik對密碼朋克們的致謝。

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

2004 年,Hal Finney借鑒了Adam Back的 Hashcash ,創建了RPoW;(也就是BTC所採納的工作量證明重要參考要素之一)

從密碼朋克到數字貨幣的奇妙故事

2005 年,Nick Szabo 發布了基於 Hal Finney 和之前很多想法的Bitgold的提案。

密碼朋克們覺得,密碼學對互聯網的主權至關重要。

Diffie-Hellman、RSA 和 PGP 的發明,預示着普通用戶可以在數字言論中擁有真正的自由。

隨着時間的推移,Peter Junger等反對美國相關部門所制定的密碼學出口保護條例,並且在法律層面上獲得了勝利,Netscape 等公司努力開發 SSL 和 HTTPS,這門學科的商業應用場景越來越廣。

密碼學倡導者們認為,美國以外的其他國家和地區也需要加密軟件。並且,缺乏密碼技術,會阻礙電子商務的發展,最終,初代密碼學家贏了,而加密技術的出口和傳播也逐漸自由化。

最早期的密碼朋克們贏得了首次屬於自己的密碼戰爭的勝利。

從布林頓森林體系到中本聰

1944年7月,44個國家在美國東部召開聯合國和盟國貨幣金融會議,討論戰後國際貨幣應該如何安排。布林頓森林體系奠定了以美元-黃金為基礎的金兌匯本位制度,以美元為中心的國際貨幣體系形成。

而後,隨着戰後各國經濟發展不平衡,以及布林頓森林體系的本身制度缺陷,包括美元的角色屬性問題,以及美國當時自己的利益等多重因素的影響下,布林頓森林體系破滅,人們開始探討,未來國際貨幣體系不一定是主權貨幣當道,還存在其他可能性。

2008 年美國金融危機的爆發,一部分專家也對商業銀行的信貸體系產生了懷疑。

“也許固守金本位制是註定要被淘汰的”

就在金融危機大爆發的第二年,2009年1月3日的芬蘭赫爾辛基,中本聰(Satoshi)在一個小型服務器上首次構建、編譯了一項開源代碼,運行了SHA256運算。

2009年3日18點15分,中本聰創建了比特幣世界的第一個區塊(block)

比特幣世界的規則是,所有在BTC系統里的人,都可以通過解數學意義上的謎題,來獲取一些比特幣。算力越強,某種意義上就可以最快獲得比特幣獎勵。筆者尚且不知道中本聰和Cypherpunk之間是否有情感上的聯繫,他是否參與過早期Cypherpunk關於密碼學熱火朝天的討論。

不過,就算是在2022年的今天,當筆者打開30年前Cypherpunk的討論列表,還能真切感受到大家對科技、密碼學和技術深深熱愛。

早期的密碼學發展和進步,確實有很多用於國防和網絡安全,運用到了不少能夠真正造福整個人類的科技場景。

很大程度上,這和無數痴迷計算機並富於叛逆精神的密碼朋克的貢獻分不開。

在Cypherpunk的世界中,大家從解決問題出發,致力於對隱私的維護。伴隨着密碼學的發展和準則,這種合作和無私分享的精神,演變成為了一種堅定的信仰。

今天,Web3概念火熱發展的世界里,也有密碼朋克認為,Web3很多場景下的NFT和區塊鏈都是默認公開的,所有權和安全性並不一定是大家設想的那樣,尚且很難預知到未來會沿着怎樣的方向發展。

不過,互聯網從Web1.0再到今天的Web3,富有好奇心的人們沒有停止探索,繼而創造了它們。我們在歷史的長河中,可以繼續觀測,繼續猜想,並驗證之。相信未來還會發生更多更神奇的事情。

本文向所有致力於密碼學和致力於維護網絡安全事業的前輩致敬,你們是真正的英雄。

*感謝身邊的Cypherpunk;-)這麼久以來一直對筆者提問的耐心回答

參考文獻:

1.https://www.wired.com/1993/02/crypto-rebels/

2.https://medium.com/the-capital/a-brief-history-of-the-cypherpunks-31ae447a14f

3.https://reporterwings.com/news/entrepreneurs/what-would-the-cypherpunks-say-about-crypto-today/

4.https://nakamoto.com/the-cypherpunks/

5.https://en.wikipedia.org/wiki/Timothy_C._May、

6.https://www.coindesk.com/markets/2016/04/09/bitcoin-and-the-rise-of-the-cypherpunks/

7.Cypherpunk ideology: objectives, profiles, and influences (1992–1998)

8.RPOW – Reusable Proofs of Work (cryptome.org)

9.https://en.wikipedia.org/wiki/Hacks_at_the_Massachusetts_Institute_of_Technology

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