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大卫·乔姆

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大卫·乔姆(David Chaum)密码学货币先驱,现居住在荷兰的伯克利,为阿姆斯特丹数学与计算机中心密码系统组的负责人。1982年,乔姆提出不可追踪的密码学网络支付系统,被认为是比特币设计思想的雏形。8年后,他将此想法扩展为密码学匿名现金系统,即Ecash。乔姆认为分布式的、真正的数字现金系统提供了数学编码。按照这个解决方案,每个人都随身携带装有匿名现金的可充值智能卡。这种数字现金和来自家里、公司或者政府的电子现金流畅往来。它离线工作,不会占用电话系统。



1982年,乔姆提出不可追踪的密码学网络支付系统,被认为是比特币设计思想的雏形。1982年,乔姆提出不可追踪的密码学网络支付系统,被认为是比特币设计思想的雏形。



乔姆看上去就像典型的伯克利人:灰胡子、一头长发捆在脑后扎成标准的马尾辫,身穿花呢夹克,脚穿便鞋。他在做研究生的时候就对电子投票的前景和问题发生了兴趣。为了准备论文,他研究不能伪造的数字签名,这是防欺诈的电子选举中必不可少的工具。从那时开始,他的兴趣逐渐转向了计算机网络通讯中的类似问题:怎么能够确信一个文档确实来自于它所声称的地方?同时他想知道:如何保持某些信息的私密性,令其无法追踪?这两个方向——安全和私密——把他引向了密码学,并使他获得该学科的博士学位。


1978年的某个时侯,乔姆说,“我当时灵光一闪,想到以这种方式构造一个人群的数据库是可能的:你无法通过这个数据库的信息把其中的人关联起来,但能够使用它证实对其中每个人的各种描述的正确性。当时,我正试图说服自己这是不可能的,但是,我看到了可能的做法,然后我就想……啧啧……不过一直到1984还是85年的时候,我才想清楚到底应该如何实现它。”


乔姆把他的发明叫做“绝对不可追踪性”。当把这段代码整合到具有“几乎不可破解的安全性”的标准公钥加密代码中之后,组合的加密方案就能提供匿名电子货币以及其他的功能。乔姆的加密现金(到目前为止还没有任何地方的任何系统是加密的)为基于智能卡的电子货币提供了多项重要的实用改进。


首先,它提供了与实物现金同等的私密性。过去,如果你用一美元从商家那里买一份煽动性的小册子,商家就确实拿到了一美元,他可以把它支付给任何人;但是他没有给他钞票人的信息记录,同时也没有任何办法重构这些信息。在乔姆的数字现金中,商家同样收到从你的卡(或者在线账户)上转过来的1数字美元,银行则证明他确实收到1美元,不多不少,但是没人(除了你,如果你愿意)能够证明这1美元到底是从哪来的。


一个小告诫:按照迄今为止的实施情况,智能卡版的现金,如果被偷或者丢失的话,它跟实物现金一样有相同的价值,也造成相同程度的损失。不过,如果用个人身份码来加密的话,可以极大地增进安全性,虽然用起来会有些麻烦。乔姆预测,数字现金的用户进行小额交易时会用较短的个人身份码,或者完全不用密码,而进行大额交易则会用较长的密码。考虑了一会,乔姆又说,“为预防被强盗用枪逼着说出密码,艾丽丝可以使用一种“挟持密码”,输入后智能卡表面上正常工作,实际上却隐藏了那些更有价值的财产。”


其次,乔姆的智能卡系统是离线工作的。它不要求像信用卡那样通过电话线即时验证。这样一来,其成本就很低,而且非常适用于拥有大量小规模交易的场所,比如,在停车场、餐厅、公交车上消费或打电话、在杂货店购物等。交易记录每天一次成组传送到中央记账计算机。


在这一天的延迟时间内,从理论上说,是可能作弊的。那些处理大额交易的电子货币系统是在线且近乎实时运行的,在收发的瞬间作弊的可能性很小,但却仍然存在。从理论上说破解数字现金的隐私信息(谁付给谁钱)是不可能的。但如果你需要一小笔钱的话,可以用超级计算机破解数字现金的安全信息——这钱有没有用过。破解了RSA的公钥密码,你就可以用密钥消费不止一次,直到银行收到数据,把你抓住。因为乔姆的数字现金有个非常有趣的怪癖:除非你想要作弊花钱超过一次,否则这钱是不可追查的。这样的事情一发生,两次花费所携带的额外信息就足以追踪到付款人了。因此,电子货币跟实物现金一样是匿名的——但作弊者除外!


正是由于成本低廉,丹麦政府正计划把“丹麦卡”换成“丹麦币”—— 一种适合小额交易的离线系统。运转这样一个系统所需的计算资源是极小的。每一次加密交易只占用智能卡上的64字节。一户人家一年所有收入和开支的财政记录,可以很轻松地存到一张高密软盘中。乔姆计算过,现在的银行主机处理数字现金的计算能力绰绰有余。离线系统的加密保护,极大的消减了ATM和信用卡通过电话线进行的交易计算量,这就可以使同样的银行主机能够处理更多的电子现金。就算我们假设乔姆对更大规模系统的计算需求估计错误,比如,少算了一个量级,以目前计算机计算能力的加速之迅猛,也只会使银行现有计算能力的可行性延期几年而已。


改变一下乔姆的基础设计,人们就可以在家为计算机设备装上数字现金软件,通过电话线接收别人的付费,或者给别人付钱。这将是互联网上的电子货币。你给你女儿发电子邮件,附件里添加100美元的电子钞票。而她则可以通过电子邮件用这笔钱买回家的机票。航空公司则把这笔钱传给一位飞机餐的供应商。在乔姆的系统中,没有人能够追查到这笔钱的流动路径。电子邮件和电子现金可以说是天作之合。数字现金或许在现实生活中不成功,但在新兴的网络文化中却会繁荣发展起来。


我问乔姆银行对于数字现金有什么看法。他的公司拜访过大多数“大玩家”,也被他们拜访过。他们说没说过,哎呀,这种东西会威胁到我们的商业活动?或者,他们说没说过,嗯,这加强了我们的业务能力,使我们更有效率了?乔姆说:“这个嘛,参差不齐。我发现那些身穿1千美元西装在私人会所进餐的公司规划者们,比那些相对来说层级较低的工作人员对这种东西更有兴趣,因为前者的工作就是展望未来。银行自己不开发这样的东西,他们会让自己的系统人员从开发商那里购买。我的公司则是第一家提供电子货币的开发商。我在电子货币方面有广泛的一套专利组合,包括在美国、欧洲或者其它地方。”乔姆的一些密码无政府主义的朋友们到现在仍然因为乔姆把他的技术申请了专利而不给乔姆好脸。乔姆为此辩护,对我说,“事实证明我进入这个领域时间很早,因此解决了所有的基本问题。现在的绝大多数新工作(关于加密的电子货币)都是在我做的基础工作上扩展和应用。而问题在于,银行不愿意把钱投到未受保护的东西上。专利权对于让电子货币成为现实非常有帮助。”


乔姆是一个理想主义者。他认为安全性和私密性是矛盾的两面。他的更大目标是为网络世界的私密性提供工具,以使私密性和安全性达成平衡。在网络经济中,成本不成比例地依赖于用户的数量。要达到传真机效应,需要早期接受者达到临界值。一旦数量超过了阈限,事情就无法停止了,因为它是自我加强的。各种迹象表明,与其它涉及数据私密性的应用相比,电子货币的临界值更低。乔姆打赌说,电子邮件网络内部的电子现金系统,或者为地方公共交通网络服务的、基于智能卡的电子现金系统,都具有最低的临界值。


当前最想应用数字现金的人是欧洲的市政官员。他们把基于智能卡的数字现金看成是现在大多数城市公车或者地铁部门普遍发行的“快速通过磁”的换代产品。里面充的钱是你乘公交需要的钱。不过,它还有其它好处:同样一张卡,开车出行时可以用来付停车费,长途旅行时可以用来付火车票钱。


城市规划人员希望能够在进城或者过桥的时候不用停车或者减速就可以自动缴费。条形码激光器能识别在路上行驶的汽车,司机也会接受购买代金券。阻碍更精密的缴费系统实施的,是一种奥威尔式的恐惧:“他们会获得一份关于我的车都去过哪儿的记录。”不过,尽管有这种恐惧,记录汽车身份的自动缴费系统已经在俄克拉荷马州、路易斯安那州和得克萨斯州投入使用了。这三个州地处交通繁忙的东北部,同意安装一个兼容系统,开始在曼哈顿/新泽西的两座大桥上试验。系统中,贴在汽车挡风玻璃上的卡片大小的无线电装置发射信号给缴费闸门,然后闸门就会从你在这个闸门(而不是卡片)的帐户上扣钱。类似的装置也正在得克萨斯的收费公路系统上使用,其可靠程度达到了99.99%。只要人们愿意,这些已经过验证的缴费系统可以很容易地改造成乔姆的不可追踪的加密支付系统和真正的电子现金。


按照这种方式,用在公共交通上的智能卡,也能用来支付私人交通。乔姆讲述了他在欧洲城市的经历,这种传真机效应——在线的人越多,就越能刺激人们加入——一旦产生效应,很快会带来其它用途。电话公司的官员闻听到消息之后,就告诉大家他们会用这种卡片来摆脱让公用电话陷入“硬币”灾难的麻烦;卖报纸的打电话询问是否能用智能卡……很快网络经济就开始接管一切。


无处不在的数字现金与大规模电子网络配合默契。互联网绝对会是第一个电子货币深入渗透的地方。货币是另一类信息,一种小型的控制方式。货币也会随着互联网延伸而扩展。信息流动到哪里,货币肯定也会跟随其后。由于其去中心化、分布式的本性,加密的电子货币肯定能改变经济结构,就像个人电脑颠覆了管理和通讯结构一样。最重要的是,在信息社会中,电子货币所需的私密性/安全性创新对于发展出更高层级的可适应的复杂性至关重要。我还要说:真正的数字现金,或者更准确地说,真正的数字现金所需要的经济机制,将会重新构造我们的经济、通讯以及知识。

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