区块链 - 双重支付

考虑图片中所示的情况：

如图所示，鲍勃用一张10美元的钞票向丽萨交换一本。一旦丽萨收到这张10美元的纸币，鲍勃就无法将这笔钱用于其他交易，因为这笔现金现在属于丽萨。

现在，考虑一下用数字形式支付的情况。这在图片中有所说明：

由于货币交换的形式是数字形式，它本质上是存储在鲍勃设备上的二进制物理文件。鲍勃将此文件（数字货币）交给丽萨后，他也可以将文件的副本交给爱丽丝。现在，两人都认为他们收到了钱，却没有办法验证数字货币的真实性，因此都会向鲍勃交付各自的商品。这就是所谓的**双重支付**，发送者在多个地方使用同一笔钱来从多个供应商那里获得服务或商品。

为了解决双重支付问题，可以使用中心化机构来监控所有交易。这在图片中有所说明：

中心化机构（通常是你的银行）维护一个记录所有交易的分类账。现在，鲍勃必须将其数字货币发送给银行，银行会在其分类账中记入鲍勃账户的借方。在确保鲍勃有足够的余额支付他想要发送的数字货币后，银行会将钱发送给丽萨，记入其分类账的贷方。

现在，可以保证鲍勃不能双重支付这笔钱。如果每个数字交易都通过这样的中心化机构进行，双重支付问题就能得到解决。这也提供了另一个好处，即验证每笔交易中收到的每枚货币（数字货币）的真实性。因此，假币（如鲍勃使用副本支付给爱丽丝的情况下的重复货币）很容易被检测到并防止流通。

虽然引入中心化机构解决了双重支付问题，但也带来了另一个主要问题——创建和维护中心化机构本身的成本。

由于银行需要资金运营，他们开始对客户的每笔货币交易收取佣金。这有时会非常昂贵，尤其是在海外汇款中，整个交易可能涉及多个代理机构（银行）。

所有上述问题都通过引入一种名为比特币的数字货币得到解决。在深入探讨其设计和架构之前，我先简要介绍一下比特币。