1. 简介-Introduction
Commerce on the Internet has come to rely almost exclusively on financial institutions serving as trusted third parties to process electronic payments. While the system works well enough for most transactions, it still suffers from the inherent weaknesses of the trust based model. Completely non-reversible transactions are not really possible, since financial institutions cannot avoid mediating disputes. The cost of mediation increases transaction costs, limiting the minimum practical transaction size and cutting off the possibility for small casual transactions, and there is a broader cost in the loss of ability to make non-reversible payments for nonreversible services. With the possibility of reversal, the need for trust spreads. Merchants must be wary of their customers, hassling them for more information than they would otherwise need. A certain percentage of fraud is accepted as unavoidable. These costs and payment uncertainties can be avoided in person by using physical currency, but no mechanism exists to make payments over a communications channel without a trusted party.
互联网上的贸易已经几乎完全依赖于作为可信第三方的金融机构来处理电子支付。尽管该系统在大多数交易中运行良好，但它仍然受到基于信任模型的固有弱点的影响。完全不可逆的交易是不可能的，因为金融机构不能避免调解争端。调解成本增加了交易成本，限制了最小实际交易规模并切断了小型临时交易的可能性，并且不可逆服务的不可逆支付能力的损失具有更广泛的成本。随着(交易)反转的可能性，信任的需求也在蔓延。商家必须警惕他们的顾客，不断烦扰他们获取更多的信息，而不是他们需要的信息。一定比例的欺诈被认为是不可避免的。这些成本和支付不确定性可以通过使用实物货币亲自避免，但是没有机制在没有可信任方的情况下通过通信信道进行支付。
What is needed is an electronic payment system based on cryptographic proof instead of trust, allowing any two willing parties to transact directly with each other without the need for a trusted third party. Transactions that are computationally impractical to reverse would protect sellers from fraud, and routine escrow mechanisms could easily be implemented to protect buyers. In this paper, we propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer distributed timestamp server to generate computational proof of the chronological order of transactions. The system is secure as long as honest nodes collectively control more CPU power than any cooperating group of attacker nodes. (所以)，(我们)需要的是基于密码(学原理)证明而不是(基于)信任的电子支付系统，允许任何两个愿意的当事方直接彼此交易，而不需要可信任的第三方。在计算上不切实际的反向交易将保护卖方免受欺诈，并且常规托管机制可以容易地实现以保护买方。本文提出了一种利用点对点分布式时间戳服务器生成事务时间顺序的计算证明来解决双花问题的方法。只要诚实节点共同控制比任何协作组的攻击者节点更多的CPU功率，系统是安全的。
互联网上的贸易，几乎都需要借助金融机构作为可资信赖的第三方来处理电子支付信息。虽然这类系统在绝大多数情况下都运作良好，但是这类系统仍然内生性地受制于“基于信用的模式”(trust based model)的弱点。我们无法实现完全不可逆的交易，因为金融机构总是不可避免地会出面协调争端。而金融中介的存在，也会增加交易的成本，并且限制了实际可行的最小交易规模，也限制了日常的小额支付交易。并且潜在的损失还在于，很多商品和服务本身是无法退货的，如果缺乏不可逆的支付手段，互联网的贸易就大大受限。因为有潜在的退款的可能，就需要交易双方拥有信任。而商家也必须提防自己的客户，因此会向客户索取完全不必要的个人信息。而实际的商业行为中，一定比例的欺诈性客户也被认为是不可避免的，相关损失视作销售费用处理。而在使用物理现金的情况下，这些销售费用和支付问题上的不确定性却是可以避免的，因为此时没有第三方信用中介的存在。
所以，我们非常需要这样一种电子支付系统，它基于密码学原理而不基于信用，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付，从而不需要第三方中介的参与。杜绝回滚(reverse)支付交易的可能，这就可以保护特定的卖家免于欺诈；而对于想要保护买家的人来说，在此环境下设立通常的第三方担保机制也可谓轻松加愉快。在这篇论文中，我们(we)将提出一种通过点对点分布式的时间戳服务器来生成依照时间前后排列并加以记录的电子交易证明，从而解决双重支付问题。只要诚实的节点所控制的计算能力的总和，大于有合作关系的(cooperating)攻击者的计算能力的总和，该系统就是安全的。
2. 交易-Transactions
We define an electronic coin as a chain of digital signatures. Each owner transfers the coin to the next by digitally signing a hash of the previous transaction and the public key of the next owner and adding these to the end of the coin. A payee can verify the signatures to verify the chain of ownership 我们将电子货币定义为一系列数字签名。每个拥有者通过数字签署上一次交易的散列和下一个拥有者的公钥，并将它们添加到(这枚)硬币的结尾，来将硬币转移到下一个(拥有者)。收款人可以验证签名以验证该链的拥有者。
The problem of course is the payee can't verify that one of the owners did not double-spend the coin. A common solution is to introduce a trusted central authority, or mint, that checks every transaction for double spending. After each transaction, the coin must be returned to the mint to issue a new coin, and only coins issued directly from the mint are trusted not to be double-spent. The problem with this solution is that the fate of the entire money system depends on the company running the mint, with every transaction having to go through them, just like a bank. 当然，问题是收款人无法核实其中一个所有者(有)没有重复使用电子货币。一个常见的解决方案是引入一个信任的中央机构，或类似于造币厂的机构，检查每一笔交易的双重支出。每次交易后，(该枚)电子货币必须返回铸币厂发行新的电子货币，并且只有直接从铸币厂发行的电子货币才可信不会重复使用。这个解决方案的问题是，整个货币系统的命运取决于经营铸币厂的公司，每个交易都必须经过它们，就像银行一样。
We need a way for the payee to know that the previous owners did not sign any earlier transactions. For our purposes, the earliest transaction is the one that counts, so we don't care about later attempts to double-spend. The only way to confirm the absence of a transaction is to be aware of all transactions. In the mint based model, the mint was aware of all transactions and decided which arrived first. To accomplish this without a trusted party, transactions must be publicly announced [1], and we need a system for participants to agree on a single history of the order in which they were received. The payee needs proof that at the time of each transaction, the majority of nodes agreed it was the first received. 我们需要一种方式让收款人知道以前的所有者没有签署任何早期的交易。为了我们的目的，最早的交易是最重要的，所以我们不在乎以后的重复花费。确认交易不存在的唯一方法是了解所有交易。在基于铸币的模型中，铸币局知道所有的交易并决定最先到达的交易。为了在没有受信方的情况下完成这项工作，交易必须公开宣布[1]，我们需要一个系统，供参与者就收到交易的顺序的单一历史达成一致。收款人需要证明，在每次交易时，大多数节点同意它是第一次收到。
我们定义，一枚电子货币（an electronic coin）是这样的一串数字签名：每一位所有者通过对前一次交易和下一位拥有者的公钥(Public key) 签署一个随机散列的数字签名，并将这个签名附加在这枚电子货币的末尾，电子货币就发送给了下一位所有者。而收款人通过对签名进行检验，就能够验证该链条的所有者。
该过程的问题在于，收款人将难以检验，之前的某位所有者，是否对这枚电子货币进行了双重支付。通常的解决方案，就是引入信得过的第三方权威，或者类似于造币厂(mint)的机构，来对每一笔交易进行检验，以防止双重支付。在每一笔交易结束后，这枚电子货币就要被造币厂回收，而造币厂将发行一枚新的电子货币；而只有造币厂直接发行的电子货币，才算作有效，这样就能够防止双重支付。可是该解决方案的问题在于，整个货币系统的命运完全依赖于运作造币厂的公司，因为每一笔交易都要经过该造币厂的确认，而该造币厂就好比是一家银行。
我们需要收款人有某种方法，能够确保之前的所有者没有对更早发生的交易实施签名。从逻辑上看，为了达到目的，实际上我们需要关注的只是于本交易之前发生的交易，而不需要关注这笔交易发生之后是否会有双重支付的尝试。为了确保某一次交易是不存在的，那么唯一的方法就是获悉之前发生过的所有交易。在造币厂模型里面，造币厂获悉所有的交易，并且决定了交易完成的先后顺序。如果想要在电子系统中排除第三方中介机构，那么交易信息就应当被公开宣布（publicly announced）[1] ，我们需要整个系统内的所有参与者，都有唯一公认的历史交易序列。收款人需要确保在交易期间绝大多数的节点都认同该交易是首次出现。
3. 时间戳服务器-Timestamp Server
The solution we propose begins with a timestamp server. A timestamp server works by taking a hash of a block of items to be timestamped and widely publishing the hash, such as in a newspaper or Usenet post [2-5]. The timestamp proves that the data must have existed at the time, obviously, in order to get into the hash. Each timestamp includes the previous timestamp in its hash, forming a chain, with each additional timestamp reinforcing the ones before it. 我们提出的解决方案从一个时间戳服务器开始。时间戳服务器通过获取要加时间戳的项目块的散列并广泛发布散列来工作，例如在报纸或Usenet帖子[2-5]中。时间戳证明，数据必须在当时存在，很明显，为了进入哈希。每个时间戳在其散列中包括前一个时间戳，形成一个链，每个额外的时间戳加强它之前的时间戳。
本解决方案首先提出一个“时间戳服务器”。时间戳服务器通过对以区块(block)形式存在的一组数据实施随机散列而加上时间戳，并将该随机散列进行广播，就像在新闻或世界性新闻组网络（Usenet）的发帖一样[2][3][4][5] 。显然，该时间戳能够证实特定数据必然于某特定时间是的确存在的，因为只有在该时刻存在了才能获取相应的随机散列值。每个时间戳应当将前一个时间戳纳入其随机散列值中，每一个随后的时间戳都对之前的一个时间戳进行增强(reinforcing)，这样就形成了一个链条（Chain）。
