1.1 从实体货币到数字货币
区块链最初的思想诞生于无数先哲对于用数字货币替代实体货币的探讨和设计中。
1.?货币的历史演化
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。近代以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、发行方信用价值，直到今天的对科学技术和信息系统（包括算法、数学、密码学、软件等）的信任价值。
中国最早关于货币的确切记载“夏后以玄币”，出现在恒宽的《盐铁论·错币》。
2.?纸币的缺陷
理论上，一般等价物都可以作为货币使用。当今世界最常见的货币制度是纸币本位制，因为纸质货币既方便携带、不易仿制，又相对容易辨伪。
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，货币形式相对电子支付方式还可以提供更好的匿名性。
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。中心化的结构固然易于管理，但也带来了额外成本和安全风险。诸如伪造、信用卡诈骗、盗刷、转账骗局等安全事件屡见不鲜。
很显然，如果能实现一种数字货币，既有货币方便易用的特性，又能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。
让我们来对比一下现有的数字货币（以比特币为例）和现实生活中的纸币，两者的优劣见表1-1。
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，但目前还没有任何一种数字货币能完全替代已有货币。
另外，虽然当前的数字货币“实验”已经取得了巨大成功，但局限也很明显：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；资源的消耗还过高等。这些问题的解决，有待金融科技的进一步发展。
严格来讲，货币（money）不等于现金或通货（cash/currency），货币的含义范围更广。
3.?“去中心化”的技术难关
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。
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，数字化内容容易被复制，数字货币持有人可以将同一份货币发给多个接收者，这种攻击称为“双重支付攻击”（double-spend）”。
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，有人称这种电子货币模式为“数字货币1.0”，它实际上依赖于一个前提：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，很多时候很难找到一个安全可靠的第三方记账机构来充当这个中心管控的角色。
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受到篡改攻击……
这个时候，就只有实现去中心化（de-centralized）或多中心化（multi-centralized）的数字货币系统。在“去中心化”的场景下，实现数字货币存在如下几个难题：
货币的防伪：谁来负责对货币的真伪进行鉴定；
货币的交易：如何确保货币从一方安全转移到另外一方；
避免双重支付：如何避免同一份货币支付给多个接收者。
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？
众多金融专家、科研人员向着这个方向不懈努力了数十年，创造出了许多具有深远影响的巧妙设计。
