众所周知，货币是人类文明发展过程中的一大发明。其最重要的职能包括价值尺度、流通手段、贮藏手段等。很难想象离开了货币，现代社会庞大而复杂的经济和金融体系如何保持运转。也正是因为它如此重要，货币的设计和发行机制是关系到国计民生的大事。

历史上，在自然和人为因素的干预下，货币的形态经历了多个阶段的演化，包括实物货币、金属货币、代用货币、信用货币、电子货币、数字货币等。近代之前相当长的一段时间里，货币的形态一直是以实体的形式存在，可统称为“实体货币”。计算机诞生后，为货币的虚拟化提供了可能性。

同时，货币自身的价值依托也不断发生演化，从最早的实物价值依托、功能价值依托、发行方信用价值依托，直到今天的对信息科技（包括软件、系统、算法等）的信任价值依托。

注：中国最早关于货币的确切记载“夏后以玄币”，出现在恒宽《盐铁论·错币》。TBD

理论上任何事物都可以作为货币，只要使用者愿意接受。例如在随便一张纸上注明代表若干金额，只要交易各方都认可，这张纸就可以起到货币职能。实际上如今世界最常见的货币流通形式就是纸币，既方便携带、不易仿制，又相对容易辩伪。

或许有人会认为信用卡等电子方式，相对于纸币等货币形式使用起来更为方便。确实，信用卡在某些场景下会更为便捷，但它依赖背后的集中式支付体系，一旦碰到支付系统故障、断网、缺乏支付终端等情况，信用卡就无法使用；另外，信用卡形式往往还需要额外的终端设备支持。

目前，无论是货币形式，还是信用卡形式，都需要额外的支持机构（例如银行）来完成生产、分发、管理等操作。“中心化”的结构带来了管理和监管上的便利，但系统安全性方面存在很大挑战。诸如伪造、信用卡诈骗、盗刷、转账等安全事件屡见不鲜。

很显然，如果能实现一种数字货币，保持既有货币方便易用的特性，同时消除纸质货币的缺陷，无疑将极大提高社会整体经济活动的运作效率。

让我们来对比现有的数字货币（以比特币为例）和现实生活中的纸币，两者的优劣如下表所示。

可见，数字货币并非在所有领域都优于已有的货币形式。要比较两者的优劣应该针对具体情况具体分析。不带前提地鼓吹数字货币并不是一种科学和严谨的态度。实际上，仔细观察数字货币的应用情况就会发现，虽然以比特币为代表的数字货币已在众多领域得到应用，但还没有任何一种数字货币能完全替代已有货币。目前，世界各国央行都在密切关注和探索数字货币应用。

虽然当前的数字货币“实验”已经取得了不小影响，但可见的局限也很明显：其依赖的区块链和分布式账本技术还缺乏大规模场景的考验；系统的性能和安全性还有待提升；资源的消耗过高；对监管和审计支持不足等。这些问题的解决，都有待金融科技的进一步发展。

虽然数字货币带来的预期优势可能很美好，但要设计和实现一套能经得住实用考验的数字货币并非易事。任何货币系统，首先要解决如何发行、如何流通和如何确定价值三个基本问题。

现实生活中常用的纸币具备良好的可转移性，可以相对容易地完成价值的交割。但是对于数字货币来说，因为数字化内容容易被复制，数字货币持有人可以试图将同一份货币发给多个接收者，这种攻击被称为“双重支付攻击（Double-spend Attack）”。

也许有人会想到，银行中的货币实际上也是数字化的，因为通过电子账号里面的数字记录了客户的资产。说的没错，这种电子货币模式有人称为“数字货币 1.0”，它实际上依赖了一个前提：假定存在一个安全可靠的第三方记账机构负责记账，这个机构负责所有的担保所有的环节，最终完成交易。

中心化控制下，数字货币的实现相对容易。但是，有些时候很难找到一个安全可靠的第三方机构，来充当这个记账者角色。

例如，发生贸易的两国可能缺乏足够的外汇储备用以支付；汇率的变化等导致双方对合同有不同意见；网络上的匿名双方进行直接买卖而不通过电子商务平台；交易的两个机构彼此互不信任，找不到双方都认可的第三方担保；使用第三方担保系统，但某些时候可能无法连接；第三方的系统可能会出现故障或被篡改攻击……

这个时候，就只有实现非中心化（De-centralized）或多中心化（Multi-centralized）的数字货币系统。在“非中心化”的场景下，实现数字货币存在如下几个难题：

可见，在不存在第三方记账机构的情况下，实现一个数字货币系统的挑战着实不小。

能否通过技术创新来解决这个难题呢？比特币融合了数十年在金融、密码学和分布式系统领域的科技成果，终于实现了在全球范围内运行的大规模加密货币系统。