科学网—比特币：一种平等自主的哲学

不含交易信息的区块头（Blockheader）大小仅有80字节。如果我们设定区块生成的速率为每10分钟一个，那么每一年产生的数据位4.2MB。（80bytes*6*24*365=4.2MB）。2008年，PC系统通常的内存容量为2GB，按照摩尔定律的预言，即使将全部的区块头存储于内存之中都不是问题。

当此情形，只要诚实的节点控制了网络，检验机制就是可靠的。但是，当全网被一个计算力占优的攻击者攻击时，将变得较为脆弱。因为网络节点能够自行确认交易的有效性，只要攻击者能够持续地保持计算力优势，简化的机制会被攻击者焊接的（fabricated）交易欺骗。那么一个可行的策略就是，只要他们发现了一个无效的区块，就立刻发出警报，收到警报的用户将立刻开始下载被警告有问题的区块或交易的完整信息，以便对信息的不一致进行判定。对于日常会发生大量收付的商业机构，可能仍会希望运行他们自己的完整节点，以保持较大的独立完全性和检验的快速性。

虽然可以单个单个地对电子货币进行处理，但是对于每一枚电子货币单独发起一次交易将是一种笨拙的办法。为了使得价值易于组合与分割，交易被设计为可以纳入多个输入和输出。一般而言是某次价值较大的前次交易构成的单一输入，或者由某几个价值较小的前次交易共同构成的并行输入，但是输出最多只有两个：一个用于支付，另一个用于找零（如有）。需要指出的是，当一笔交易依赖于之前的多笔交易时，这些交易又各自依赖于多笔交易，但这并不存在任何问题。因为这个工作机制并不需要展开检验之前发生的所有交易历史。

当此情形，为了计算攻击者追赶上的概率，我们将攻击者取得进展区块数量的泊松分布的概率密度，乘以在该数量下攻击者依然能够追赶上的概率。

化为如下形式，避免对无限数列求和：

写为如下C语言代码：

#includedoubleAttackerSuccessProbability(doubleq,intz){doublep=1.0-q;doublelambda=z*(q/p);doublesum=1.0;inti,k;for(k=0;k<=z;k++){doublepoisson=exp(-lambda);for(i=1;i<=k;i++)poisson*=lambda/i;sum-=poisson*(1-pow(q/p,z-k));}returnsum;}对其进行运算，我们可以得到如下的概率结果，发现概率对z值呈指数下降。

当q=0.1时z=0P=1.0000000z=1P=0.2045873z=2P=0.0509779z=3P=0.0131722z=4P=0.0034552z=5P=0.0009137z=6P=0.0002428z=7P=0.0000647z=8P=0.0000173z=9P=0.0000046z=10P=0.0000012

当q=0.3时z=0P=1.0000000z=5P=0.1773523z=10P=0.0416605z=15P=0.0101008z=20P=0.0024804z=25P=0.0006132z=30P=0.0001522z=35P=0.0000379z=40P=0.0000095z=45P=0.0000024z=50P=0.0000006

求解令P<0.1%的z值：

为使P<0.001，则q=0.10z=5q=0.15z=8q=0.20z=11q=0.25z=15q=0.30z=24q=0.35z=41q=0.40z=89q=0.45z=340

我们在此提出了一种不需要信用中介的电子支付系统。我们首先讨论了通常的电子货币的电子签名原理，虽然这种系统为所有权提供了强有力的控制，但是不足以防止双重支付。为了解决这个问题，我们提出了一种采用工作量证明机制的点对点网络来记录交易的公开信息，只要诚实的节点能够控制绝大多数的CPU计算能力，就能使得攻击者事实上难以改变交易记录。该网络的强健之处在于它结构上的简洁性。节点之间的工作大部分是彼此独立的，只需要很少的协同。每个节点都不需要明确自己的身份，由于交易信息的流动路径并无任何要求，所以只需要尽其最大努力传播即可。节点可以随时离开网络，而想重新加入网络也非常容易，因为只需要补充接收离开期间的工作量证明链条即可。节点通过自己的CPU计算力进行投票，表决他们对有效区块的确认，他们不断延长有效的区块链来表达自己的确认，并拒绝在无效的区块之后延长区块以表示拒绝。本框架包含了一个P2P电子货币系统所需要的全部规则和激励措施。