區塊鏈:科普 | 那些年中本聰所挖的塊——Patoshi Blocks

編者注：原標題為《那些年中本聰所挖的塊，PatoshiBlocks》

距離2009年1月2日第一個比特幣區塊被挖出，已經過去了11年的時間，至今我們已經挖掘出了比特幣總量的87%，而中本聰在比特幣初期，一直在致力于維護網絡的穩定發展，貢獻了大量的算力，同時也獲得大量的比特幣。

就在今年的5月20日，據WhaleAlert監測，2009年2月10日區塊高度為3654挖出的50BTC從地址17XiVVooLcdCUCMf9s4t4jTExacxwFS5uh轉出，目前該地址余額為0.0001BTC，此地址自2009年以來一直處于休眠狀態。

消息一出，引起了大家的廣泛猜測，從2013年開始，就一直有人想要去追蹤中本聰所挖到的塊，而Sergior這個人基于幾種方法的判定，通過可視化的數據，基本確定了疑似中本聰區塊的大概分布情況，我們也在這里統稱中本聰區塊為PatoshiBlocks。

Patoshi標記——暗藏的Extranonce

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

中本聰在比特幣誕生期的挖礦行為，一直是比特幣愛好者研究的重點。satoshiblocks.info網站收集了其中最有價值的研究。

首先在這個事件中，在發生轉賬的那個區塊，Coinbase信息中包含一個Extranonce參數，而這個參數與中本聰所挖掘的區塊的特征并不相符，正是這個特征

動態 | 新浪財經：官媒針對區塊鏈的報道從科普宣傳轉向打假監管:據新浪財經今日消息，“1025新政”滿月，一個月間，官媒對區塊鏈的態度風向已轉。據11月初的一項統計，七家黨媒在新政一周內發布了65篇直接相關報道，當時文章中的關鍵詞是數據、產業、安全、創新等，大量文章偏向于科普區塊鏈的概念以及應用介紹，提醒警惕虛擬貨幣炒作的僅有3篇。近期，官媒的批評焦點則紛紛指向借區塊鏈之名進行的虛擬貨幣發行和炒作行為。據統計，新華網、人民網收錄轉載的，以打擊虛擬貨幣或揭露假借區塊鏈行騙為主題的文章，自10月25日到11月25日午間，共28篇；其中，11月19日至11月25日的一周內就高達15篇。這些文章主要圍繞三個觀點展開：厘清區塊鏈和虛擬貨幣的關系，說明二者概念不等；打擊偽“區塊鏈”騙局，或是虛擬貨幣騙局揭露；提醒民眾，區塊鏈不能成為炒作的噱頭，更不是行騙的招牌，需警惕此類活動，理性投資。[2019/11/26]

區別了PatoshiBlocks和其他網絡參與者所挖掘的區塊不同，首先我們來看一張圖。

動態 | 人民日報官方微博科普區塊鏈 強調區塊鏈不等于比特幣:人民日報官方微博今早發表9圖科普區塊鏈。其中涉及區塊鏈的特點有：1、安全；2、不可篡改；3、可訪問；4、無第三方。區塊鏈對未來的影響：1、不需繁瑣個人證明；2、看病避免反復檢查；3、旅行消費更加便捷；4、交易無需第三方。同時強調，區塊鏈不等于比特幣。比特幣只是區塊鏈技術的一種應用，區塊鏈還有醫療衛生、食品安全、版權保護等諸多應用領域。[2019/10/28]

在圖中，橫坐標是塊的高度，縱坐標是Extranonce的值，其中黑色的點是未被移動過的塊，紅色的是已經發生轉移過的塊，從圖中我們可以清晰的看到一些斜率相同，并且未移動過的塊所組成的點并且連成一條線，這些塊被我們推測為疑似中本聰所挖出的區塊。

通過http://satoshiblocks.info這個網站我們可以通過他的搭建的可視化圖表來更直觀的發現一些證據。

首先我們可以看到其中藍色的點就是疑似中本聰所挖出的區塊，他所挖出的區塊斜率基本一致，線的末端垂直對比后，基本接上了下一條線的起點，說明了中本聰是在這個時間內一直在持續挖礦，為了保護網絡基本的穩定性。

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

而圖中由綠色的點所組成的線，它們之間的斜率也是非常相近的，這是由于早期比特幣網絡的參與者并不是很多，挖掘比特幣的硬件水平又大致相同，且都是通過Cpu進行挖礦，也就是說大家的算力相差不大。

可以看到在14000個區塊之前已經有很多人參與挖礦，所以早期的區塊都由中本聰所挖出的觀點是錯誤的，這點早就被比特幣最早參與者之一的哈爾·芬尼所證實，他在全網第70個塊時就已經參與了比特幣的挖礦，并且在Btcointalk論壇上發表了內容。

通過以上的證據，我們大致可以理解中本聰挖礦行為具有特性的事實，那么為什么他在挖礦時的Extranonce值具有固定的特征呢？我們找到了早期的

科普時報：區塊鏈與云計算長期發展目標不謀而合:據《科普時報》今日報道，區塊鏈與云計算兩項技術的結合，從宏觀上來說，一方面，利用云計算已有的基礎服務設施或根據實際需求做相應改變，實現開發應用流程加速，滿足未來區塊鏈生態系統中初創企業、學術機構、開源機構、聯盟和金融等機構對區塊鏈應用的需求。另一方面，對于云計算來說，“可信、可靠、可控制”被認為是云計算發展必須要翻越的“三座山”，而區塊鏈技術以去中心化、匿名性，以及數據不可篡改為主要特征，與云計算長期發展目標不謀而合。[2018/5/4]

比特幣發布在2009的9月16日版本為0.1.5的代碼，來尋找線索。

從圖中看到，當這個函數為Bitcoinmine啟動時，比特幣就開始了挖礦的過程。Extranonce在逐漸挖礦的過程中，作為第一個Input的ScriptSig，Extranonce每填寫一次就需要++。

在這段代碼中，我們看到當比特幣的Nonce與后面的數=0時就會進行檢測，下面有三種情況會使得Extranonce值加1

當Nonce為零時

當挖到最新的塊

根據最新的交易更新時間已經過去了60秒，60秒之內把網絡上的交易再重新收集一次時

其實Extranonce就像一個計數器，計數器的斜率和自身的電腦性能有關，所以Sergior看到這些數據后，引發了思考，中本聰的斜率為什么和其他人不一樣？所以我們猜測，中本聰的電腦可能比別人的性能快4-5倍，因為他的斜率別其他人都要陡的多。

目前大家有幾個共識

當出現新塊的時候，所有人的Extranonce都會加1

誰先把塊頭的Nonce也就是2的32次方先編譯完，誰的Extranonce就會增1

編譯的越快，可視化的線條就越陡，代表Extranonce更新的頻率越快，Extranonce更新的頻率則和電腦的性能相關。

留給后人的記號——LsbNonce

另外一個證據是關于lsb，它是一個四個字節的數據，Nonce在每次挖礦加1時，實際的空間是0-2的32次方之間，把他拆成4byte的數據來看，最后一個byte++以后，每從0-255循環一次，循環到下一個周期時，第二個Byte會進一位，這里通過取Nonce的最小位、最右邊的Byte做特征分析。

分析后發現，PatoshiBlocks具有一個特定的模式，他所挖到的塊，斜率很高，從上圖可以看到，在還沒移動的區塊中，Nonce大都集中在U這個區間，中本聰在這個區間挖到塊的概率要大很多，在其他區間反而挖到塊的概率很小。

從另一張圖可以看到，正常礦工的挖礦情況Nonce均勻分布在0-255區間，說明大家挖礦非常隨機，也符合比特幣網絡的特性，而中本聰則只占據了區間的5分之1，這也解釋了之前所說，中本聰的挖礦性能大約是其他網絡參與者的5倍，斜率會比別人都高的原因，因為塊頭的Nonce只允許了5分之1的空間，而其他人挖礦的人都是把Nonce所有空間跑完，耗費的時間會更多。

綜合來看，為什么這些區塊是中本聰所挖出來的主要有三點

Extranonce可視化后的線條斜率高，具有固定模式

Lsbnonce固定在一個特殊區間內

除此之外，在分析的這些PatoshiBlocks中，其中的一些交易打給了當時同樣參與項目的哈爾·芬尼，當時芬尼是為數不多在在論壇上公開身份的早期開發者，也變相證明了這些地址來自于中本聰。

以上這些證據也表明了，在區塊高度3654的區塊并不符合中本聰的挖礦特性，所以并不能證明為中本聰所擁有。

目前PatoshiBlocks99.9%的比特幣都沒有發生轉移，而其他在早期被挖掘的區塊也有少部分沒有發生過移動的區塊，網絡早期并非只有中本聰一個人，自網絡上線的幾天后就有一些人已經參與到了比特幣網絡中。

留下懸念、默默退出

除了以上的內容外，我們還發現了一個非常有趣的事情，從30000塊到50000塊之間的PatoshiBlocks，他們的連線逐漸發生了斷開的情況，并不是連續的狀態了，其中會有一些斷點，與此同時非常多的綠色線條加入，說明更多的礦工加入網絡挖礦，這個時間段猜測，也是中本聰發現比特幣網絡逐漸穩定，并逐漸退出挖礦的一個過渡期。

關于中本聰是否用多臺電腦挖礦，根據分析，中本聰應該是用一臺電腦來挖礦的，但是中間應該更新過一次電腦，因為后面的斜率相比之前發生了變化，只不過在使用基于Extranonce版本時，自定了Nonce的參數。

所以一些人可能會聯想到，中本聰為什么會留下這些痕跡，以至于在比特幣發明后的4年才被人發現，而到了5月20日這個事件又被大家所熱議。關于這些事情的巧合，我們覺得中本聰應該是故意而為的，在目前的比特幣代碼中，所有人的Nonce分布都是均勻的，只有中本聰一個人是具有特性的，對于是否由礦池或者幾個礦工產生這樣的高斜率的猜測，因為當時還沒有合作挖礦的概念，大家都可以通過單個Cpu挖出比特幣，也被排除了。

中本聰知道這樣的操作會留下痕跡，會被后面的人分析，也可能是為了證明自己當年挖到的塊和別人相比與眾不同Satoshi行為會以獨一無二特性永遠被攥寫在區塊鏈中永不篡改。

除了向世人證明自己的身份之外，也可能是在說，那些我所挖掘出來的幣，它們就放在那里，一舉一動都受到大家的監測和關注，更加說明比特幣網絡是真正的去中心化，

每個人都可以瀏覽到到網絡上的任何一筆轉賬或者交易，一切都是有跡可循，沒有人可以躲過任何比特幣網絡參與者的監督。

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Luna