區(qū)塊鏈的四大特征

2019-09-13 16:35:58

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供稿：網(wǎng)友

在對(duì)比特幣和以太坊這兩個(gè)主要系統(tǒng)，討論了區(qū)塊鏈的價(jià)值表示和價(jià)值轉(zhuǎn)移這兩個(gè)基礎(chǔ)功能，探討了數(shù)字資產(chǎn)、通證與通證經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之后，我們?cè)賮砜纯磪^(qū)塊鏈的特征與用途，嘗試回答“區(qū)塊鏈有什么用”這個(gè)問題。答案就藏在區(qū)塊鏈的四個(gè)基礎(chǔ)特性中。

在觀察了以太坊帶來的變化后，區(qū)塊鏈特征以及與這些特征相關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)較為清晰地展現(xiàn)在我們面前。這四個(gè)基礎(chǔ)特征分別是：不可篡改，不可復(fù)制的唯一性，智能合約，去中心自組織或社區(qū)化（見圖1）。

區(qū)塊鏈不只是技術(shù)，它還將從經(jīng)濟(jì)、管理、社會(huì)層面帶來變化，它可能改變?nèi)祟惤灰椎姆绞剑鼘⒏淖冐泿?、賬本、合同、協(xié)同等方面，這是我們將在后續(xù)章節(jié)中討論的。

圖1：一張圖看懂區(qū)塊鏈：從基礎(chǔ)到應(yīng)用

接下來，我們先分別討論區(qū)塊鏈的這四個(gè)基礎(chǔ)特性。

區(qū)塊鏈的四大特征之一：不可篡改

區(qū)塊鏈最容易被理解的特性是不可篡改的特性。

不可篡改是基于“區(qū)塊+鏈”（block+chain）的獨(dú)特賬本而形成的：存有交易的區(qū)塊按照時(shí)間順序持續(xù)加到鏈的尾部。要修改一個(gè)區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，就需要重新生成它之后的所有區(qū)塊。

共識(shí)機(jī)制的重要作用之一是使得修改大量區(qū)塊的成本極高，從而幾乎是不可能的。以采用工作量證明的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)（比如比特幣、以太坊）為例，只有擁有 51% 的算力才可能重新生成所有區(qū)塊以篡改數(shù)據(jù)。但是，破壞數(shù)據(jù)并不符合擁有大算力的玩家的自身利益，這種實(shí)用設(shè)計(jì)增強(qiáng)了區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)可靠性。

通常，在區(qū)塊鏈賬本中的交易數(shù)據(jù)可以視為不能被“修改”，它只能通過被認(rèn)可的新交易來“修正”。修正的過程會(huì)留下痕跡，這也是為什么說區(qū)塊鏈?zhǔn)遣豢纱鄹牡?，篡改是指用作偽的手段改?dòng)或曲解。

在現(xiàn)在常用的文件和關(guān)系型數(shù)據(jù)中，除非采用特別的設(shè)計(jì)，否則系統(tǒng)本身是不記錄修改痕跡的。區(qū)塊鏈賬本采用的是與文件、數(shù)據(jù)庫不同的設(shè)計(jì)，它借鑒的是現(xiàn)實(shí)中的賬本設(shè)計(jì)——留存記錄痕跡。因此，我們不能不留痕跡地“修改”賬本，而只能“修正”賬本（見圖2）。

圖2：區(qū)塊鏈賬本“不能修改、只能修正”

區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)被稱為“賬本”（leger，總賬），這是非常符合其實(shí)質(zhì)的名稱。區(qū)塊鏈賬本的邏輯和傳統(tǒng)的賬本相似。比如，我可能因錯(cuò)漏轉(zhuǎn)了一筆錢給你，這筆交易被區(qū)塊鏈賬本接受，記錄在其中。修正錯(cuò)漏的方式不是直接修改賬本，將它恢復(fù)到這個(gè)錯(cuò)誤交易前的狀態(tài)；而是進(jìn)行一筆新的修正交易，你把這筆錢轉(zhuǎn)回給我。當(dāng)新交易被區(qū)塊鏈賬本接受，錯(cuò)漏就被修正，所有的修正過程都記錄在賬本之中，有跡可循。

將區(qū)塊鏈投入使用的第一類設(shè)想正是利用它的不可篡改特性。農(nóng)產(chǎn)品或商品溯源的應(yīng)用是將它們的流通過程記錄在區(qū)塊鏈上，以確保數(shù)據(jù)記錄不被篡改，從而提供追溯的證據(jù)。在供應(yīng)鏈領(lǐng)域應(yīng)用區(qū)塊鏈的一種設(shè)想是，確保接觸賬本的人不能修改過往記錄，從而保障記錄的可靠性。

2018 年 3 月，在網(wǎng)絡(luò)零售集團(tuán)京東發(fā)布的《區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)踐白皮書》中，京東認(rèn)為，區(qū)塊鏈技術(shù)（分布式賬本）的三種應(yīng)用場(chǎng)景是：跨主體協(xié)作，需要低成本信任，存在長周期交易鏈條。這三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景所利用的都是區(qū)塊鏈的不可篡改特性。多主體在一個(gè)不可篡改的賬本上協(xié)作，降低了信任成本。區(qū)塊鏈賬本中存儲(chǔ)的是狀態(tài)，未被涉及的數(shù)據(jù)的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生變化，且越早前的數(shù)據(jù)越難被篡改，這使得它適用于長周期交易。

區(qū)塊鏈的四大特征之二：表示價(jià)值所需要的唯一性

不管是可互換通證（ERC20），還是不可互換通證（ERC721），又或者是其他提議中的通證標(biāo)準(zhǔn)，以太坊的通證都展示了區(qū)塊鏈的一個(gè)重要特征：表示價(jià)值所需要的唯一性。

在數(shù)字世界中，最基本單元是比特，比特的根本特性是可復(fù)制。但是價(jià)值不能被復(fù)制，價(jià)值必須是唯一的。之前我們已經(jīng)討論過，這正是矛盾所在：在數(shù)字世界中，我們很難讓一個(gè)文件是唯一的，至少很難普遍地做到這一點(diǎn)。這是現(xiàn)在我們需要中心化的賬本來記錄價(jià)值的原因。

在數(shù)字世界中，我們沒法像擁有現(xiàn)金一樣，手上拿著鈔票。在數(shù)字世界中，我們需要銀行等信用中介，我們的錢是由銀行賬本幫忙記錄的。

比特幣系統(tǒng)帶來的區(qū)塊鏈技術(shù)可以說第一次把“唯一性”普遍地帶入了數(shù)字世界，而以太坊的通證將數(shù)字世界中的價(jià)值表示功能普及開來。

2018 年年初，中國的兩位科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)領(lǐng)袖不約而同地強(qiáng)調(diào)了區(qū)塊鏈帶來的“唯一性”。騰訊主要?jiǎng)?chuàng)始人、CEO 馬化騰說：“區(qū)塊鏈確實(shí)是一項(xiàng)具有創(chuàng)新性的技術(shù)，用數(shù)字化表達(dá)唯一性，區(qū)塊鏈可以模擬現(xiàn)實(shí)中的實(shí)物唯一性。”

百度創(chuàng)始人、CEO 李彥宏說：“區(qū)塊鏈到來之后，可以真正使虛擬物品變得唯一，這樣的互聯(lián)網(wǎng)跟以前的互聯(lián)網(wǎng)會(huì)是非常不一樣的。”

對(duì)于通證經(jīng)濟(jì)的探討和展望正是基于，在數(shù)字世界中，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層次上區(qū)塊鏈提供了去中心化的價(jià)值表示和價(jià)值轉(zhuǎn)移的方式。在以以太坊為代表的區(qū)塊鏈 2.0 時(shí)代，出現(xiàn)了更通用的價(jià)值代表物——通證，從區(qū)塊鏈1.0的數(shù)字現(xiàn)金時(shí)期進(jìn)入到數(shù)字資產(chǎn)時(shí)期。

區(qū)塊鏈的四大特征之三：智能合約

從比特幣到以太坊，區(qū)塊鏈最大的變化是“智能合約”（見圖3）。比特幣系統(tǒng)是專為一種數(shù)字貨幣而設(shè)計(jì)的，它的 UTXO 和腳本也可以處理一些復(fù)雜的交易，但有很大的局限性。而維塔利克創(chuàng)建了以太坊區(qū)塊鏈，他的核心目標(biāo)都是圍繞智能合約展開的：一個(gè)圖靈完備的腳本語言、一個(gè)運(yùn)行智能合約的虛擬機(jī)（EVM），以及后續(xù)發(fā)展出來的一系列標(biāo)準(zhǔn)化的用于不同類型通證的智能合約等。

圖3：區(qū)塊鏈2.0的關(guān)鍵改進(jìn)是“智能合約”

智能合約的出現(xiàn)使得基于區(qū)塊鏈的兩個(gè)人不只是可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的價(jià)值轉(zhuǎn)移，而可以設(shè)定復(fù)雜的規(guī)則，由智能合約自動(dòng)、自治地執(zhí)行，這極大地?cái)U(kuò)展了區(qū)塊鏈的應(yīng)用可能性。

當(dāng)前把焦點(diǎn)放在通證的創(chuàng)新性應(yīng)用上的項(xiàng)目，在軟件層面都是通過編寫智能合約來實(shí)現(xiàn)的。利用智能合約，我們可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)字資產(chǎn)交易。

在討論以太坊的發(fā)展過程時(shí)，在冷知識(shí)專欄“智能合約”“以太坊的智能合約”中，我們對(duì)智能合約進(jìn)行了很多討論，在此不再贅述。這里再借維塔利克的討論，重復(fù)一下我們認(rèn)同的智能合約的軟件性質(zhì)——它相當(dāng)于一種特殊的服務(wù)端后臺(tái)程序（daemon）。在以太坊白皮書中，維塔利克寫道：

（合約）應(yīng)被看成是存在于以太坊執(zhí)行環(huán)境中的“自治代理”（autonomous agents），它擁有自己的以太坊賬戶，收到交易信息，它們就相當(dāng)于被捅了一下，然后它就自動(dòng)執(zhí)行一段代碼。

智能合約的執(zhí)行流程如圖 4 所示。區(qū)塊鏈的第五、第六個(gè)定義如圖 5 所示。

圖4：智能合約的執(zhí)行流程

圖5：區(qū)塊鏈的定義之五、之六

區(qū)塊鏈的四大特征之四：去中心自組織

區(qū)塊鏈的第四大特征是去中心自組織。到目前為止，主要區(qū)塊鏈項(xiàng)目的自身組織和運(yùn)作都與這個(gè)特征緊密相關(guān)。很多人對(duì)區(qū)塊鏈項(xiàng)目的理想期待是，它們成為自治運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)社區(qū)或生態(tài)。

匿名的中本聰在完成比特幣的開發(fā)和初期的迭代開發(fā)之后，就完全從互聯(lián)網(wǎng)上消失了。但他創(chuàng)造的比特幣系統(tǒng)持續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)著：無論是比特幣這個(gè)加密數(shù)字貨幣，比特幣協(xié)議即它的發(fā)行與交易機(jī)制，比特幣的分布式賬本、去中心網(wǎng)絡(luò)，還是比特幣礦工和比特幣開發(fā)，都去中心化、自組織地運(yùn)轉(zhuǎn)著。

我們可以合理地猜測(cè)，在比特幣之后出現(xiàn)了眾多修改參數(shù)分叉形成的競(jìng)爭(zhēng)幣、硬分叉形成的比特幣現(xiàn)金（BCH），可能都符合中本聰?shù)脑O(shè)想。他選擇了“失控”，失控可視為自治的同義詞。

到目前為止，以太坊項(xiàng)目仍在維塔利克的“領(lǐng)導(dǎo)”之下，但正如本章一開始討論的，他是以領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)開源組織的方式引領(lǐng)著這個(gè)項(xiàng)目，就像林納斯領(lǐng)導(dǎo)開源的 Linux 操作系統(tǒng)和 Linux 基金會(huì)一樣。

維塔利克可能是對(duì)去中心自組織思考得最多的人之一，他一直強(qiáng)調(diào)和采用基于區(qū)塊鏈的治理方式。2016 年以太坊的硬分叉是他提議的，但需要通過鏈上的社區(qū)投票，獲得通過方可施行。在以太坊社區(qū)中，包括 ERC20 等在內(nèi)的眾多標(biāo)準(zhǔn)是社區(qū)開發(fā)者自發(fā)形成的。

在《去中心化應(yīng)用》一書中，作者西拉杰·拉瓦爾（Siraj Raval）還從另一個(gè)角度進(jìn)行了區(qū)分，他的這個(gè)區(qū)分有助于我們更好地理解未來的應(yīng)用與組織。他從兩個(gè)維度看現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品：一個(gè)維度是，在組織上是中心化的，還是去中心化的；另一個(gè)維度是，在邏輯上是中心化的，還是去中心化的。

他認(rèn)為：“比特幣在組織上去中心化，在邏輯上集中。”而電子郵件系統(tǒng)在組織上和邏輯上都是去中心化的（見圖6）。

圖6：比特幣在組織上去中心化，在邏輯上集中

在設(shè)想未來的組織時(shí)，我們心中的理想原型常是比特幣的組織：完全去中心化的自治組織。但在實(shí)踐過程中，為了效率和能夠推進(jìn)，我們又會(huì)略微往中心化組織靠攏，最終找到一個(gè)合適的平衡點(diǎn)。

現(xiàn)在，在通過以太坊的智能合約創(chuàng)建和發(fā)放通證，并以社區(qū)或生態(tài)方式運(yùn)行的區(qū)塊鏈項(xiàng)目中，不少項(xiàng)目的理想狀態(tài)是類似于比特幣的組織，但實(shí)際情況是介于完全的去中心化組織和傳統(tǒng)的公司之間。

在討論區(qū)塊鏈的第四個(gè)特征去中心自組織時(shí)，其實(shí)我們已經(jīng)在從代碼的世界往外走，涉及人的組織與協(xié)同了?，F(xiàn)在，各種討論和實(shí)際探索也揭示了區(qū)塊鏈在技術(shù)之外的意義：它可能作為基礎(chǔ)設(shè)施支持人類的生產(chǎn)組織和協(xié)同的變革。這正是區(qū)塊鏈與互聯(lián)網(wǎng)是完全同構(gòu)的又一例證，互聯(lián)網(wǎng)也不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)，它改變了人們的組織和協(xié)同。

總的來說，以太坊把區(qū)塊鏈帶入了新的階段。在討論以太坊時(shí)，如果要總結(jié)兩個(gè)關(guān)鍵詞的話，那么這兩個(gè)關(guān)鍵詞分別是智能合約和通證；而如果只能說一個(gè)的話，我會(huì)選擇“通證”。我會(huì)更愿意從互聯(lián)網(wǎng)的歷史中找尋它的意義，重復(fù)之前的類比：作為價(jià)值表示物的通證，它的角色類似于 HTML。在有了 HTML 之后，建什么樣的網(wǎng)站完全取決于我們的想象力。

現(xiàn)在，很多人迫不及待地試圖進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈 3.0 階段，即不再僅把區(qū)塊鏈用于數(shù)字資產(chǎn)的交易，而是希望將區(qū)塊鏈應(yīng)用于各個(gè)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域中，從互聯(lián)網(wǎng)賦能走向區(qū)塊鏈賦能，從“互聯(lián)網(wǎng)+”走向“區(qū)塊鏈+”。繼續(xù)拿信息互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程作為對(duì)照來展望未來，信息互聯(lián)網(wǎng)最早是傳遞文本信息，但它真正的爆發(fā)是后來出現(xiàn)的電商、社交、游戲以及和線下結(jié)合的 O2O——也就是應(yīng)用。未來，真正展現(xiàn)區(qū)塊鏈價(jià)值的也將是各種現(xiàn)在未知的應(yīng)用。

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