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案例库 · 研发与科研 · 技术决策 · 1997-2002

哈希现金用几秒钟的CPU工作为每封邮件定价

Adam Back的工作量证明邮戳让垃圾邮件每封都付出真实计算成本——后来成为比特币挖矿的引擎。

Adam Back

那一手

到1990年代末,电子邮件垃圾邮件有一个根本的经济问题:发送邮件几乎不花发送者一分钱,而每个接收者和过滤器都要为之付出代价。Adam Back在1997年5月提出哈希现金,作为一种让发送付出一点真实工作的方式——这是第一个实用的工作量证明,用于阻止滥用未计量互联网资源。

机制是哈希难题。发送者构造一个头部,附加一个计数器,并用SHA-1反复哈希,直到哈希值以所需数量的零位开头。二十个零位意味着每次尝试大约百万分之一的概率,所以发送者工作大约一秒钟来铸造一个邮戳,然后将其放入邮件头部。接收者重新哈希并在微秒内检查零位,无需中央服务器。

经济性反转:合法用户每条消息花一秒钟,但发送数百万条消息的垃圾邮件发送者必须花费数百万秒的CPU时间。由于难度是可选择的,随着计算机速度加快,难题可以变得更难,而且哈希现金可以逐步采用——不理解该头部的客户端只需忽略它。

哈希现金本身并未结束垃圾邮件,但这个想法成为基础:比特币和后来的加密货币使用相同的基于哈希的工作量证明来保护区块,SpamAssassin多年来检查哈希现金邮戳作为发送者合法的信号。

为什么管用

  • 成本由发送者承担,即数量大的一方
  • 验证只需微秒,接收者几乎不付代价
  • 难度可调,价格随硬件提升
  • 头部可忽略,部署可以渐进
值了多少每条消息收取一点CPU时间聪明

可以搬走什么

当滥用因资源免费而扩大时,在使用点定价:让合法用户成本微小,垃圾邮件发送者数量级成本高昂,并让接收者廉价验证。

后来呢

哈希现金的工作量证明设计被比特币直接采用,比特币矿工解决相同类型的部分原像哈希难题来赢得区块,使Back的反垃圾邮件邮戳成为加密货币挖矿的祖先。微软的Email Postmark和SpamAssassin的支持显示了该想法的广泛影响,工作量证明仍是使未计量资源滥用成本高昂的标准方法。

资料来源

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