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區塊鏈的四大特征

2019-09-13 16:35:58
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來源：轉載
供稿：網友
在對比特幣和以太坊這兩個主要系統，討論了區塊鏈的價值表示和價值轉移這兩個基礎功能，探討了數字資產、通證與通證經濟系統之后，我們再來看看區塊鏈的特征與用途，嘗試回答“區塊鏈有什么用”這個問題。答案就藏在區塊鏈的四個基礎特性中。

在觀察了以太坊帶來的變化后，區塊鏈特征以及與這些特征相關的應用已經較為清晰地展現在我們面前。這四個基礎特征分別是：不可篡改，不可復制的唯一性，智能合約，去中心自組織或社區化（見圖1）。

區塊鏈不只是技術，它還將從經濟、管理、社會層面帶來變化，它可能改變人類交易的方式，它將改變貨幣、賬本、合同、協同等方面，這是我們將在后續章節中討論的。
 
一張圖看懂區塊鏈：從基礎到應用
圖1：一張圖看懂區塊鏈：從基礎到應用

接下來，我們先分別討論區塊鏈的這四個基礎特性。

區塊鏈的四大特征之一：不可篡改

區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“區塊+鏈”（block+chain）的獨特賬本而形成的：存有交易的區塊按照時間順序持續加到鏈的尾部。要修改一個區塊中的數據，就需要重新生成它之后的所有區塊。

共識機制的重要作用之一是使得修改大量區塊的成本極高，從而幾乎是不可能的。以采用工作量證明的區塊鏈網絡（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塊以篡改數據。但是，破壞數據并不符合擁有大算力的玩家的自身利益，這種實用設計增強了區塊鏈上的數據可靠性。

通常，在區塊鏈賬本中的交易數據可以視為不能被“修改”，它只能通過被認可的新交易來“修正”。修正的過程會留下痕跡，這也是為什么說區塊鏈是不可篡改的，篡改是指用作偽的手段改動或曲解。

在現在常用的文件和關系型數據中，除非采用特別的設計，否則系統本身是不記錄修改痕跡的。區塊鏈賬本采用的是與文件、數據庫不同的設計，它借鑒的是現實中的賬本設計——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）。
 
區塊鏈賬本“不能修改、只能修正”
圖2：區塊鏈賬本“不能修改、只能修正”

區塊鏈的數據存儲被稱為“賬本”（leger，總賬），這是非常符合其實質的名稱。區塊鏈賬本的邏輯和傳統的賬本相似。比如，我可能因錯漏轉了一筆錢給你，這筆交易被區塊鏈賬本接受，記錄在其中。修正錯漏的方式不是直接修改賬本，將它恢復到這個錯誤交易前的狀態；而是進行一筆新的修正交易，你把這筆錢轉回給我。當新交易被區塊鏈賬本接受，錯漏就被修正，所有的修正過程都記錄在賬本之中，有跡可循。

將區塊鏈投入使用的第一類設想正是利用它的不可篡改特性。農產品或商品溯源的應用是將它們的流通過程記錄在區塊鏈上，以確保數據記錄不被篡改，從而提供追溯的證據。在供應鏈領域應用區塊鏈的一種設想是，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，在網絡零售集團京東發布的《區塊鏈技術實踐白皮書》中，京東認為，區塊鏈技術（分布式賬本）的三種應用場景是：跨主體協作，需要低成本信任，存在長周期交易鏈條。這三個應用場景所利用的都是區塊鏈的不可篡改特性。多主體在一個不可篡改的賬本上協作，降低了信任成本。區塊鏈賬本中存儲的是狀態，未被涉及的數據的狀態不會發生變化，且越早前的數據越難被篡改，這使得它適用于長周期交易。

區塊鏈的四大特征之二：表示價值所需要的唯一性

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準，以太坊的通證都展示了區塊鏈的一個重要特征：表示價值所需要的唯一性。

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

在數字世界中，我們沒法像擁有現金一樣，手上拿著鈔票。在數字世界中，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。

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

2018 年年初，中國的兩位科技互聯網企業領袖不約而同地強調了區塊鏈帶來的“唯一性”。騰訊主要創始人、CEO 馬化騰說：“區塊鏈確實是一項具有創新性的技術，用數字化表達唯一性，區塊鏈可以模擬現實中的實物唯一性。”

百度創始人、CEO 李彥宏說：“區塊鏈到來之后，可以真正使虛擬物品變得唯一，這樣的互聯網跟以前的互聯網會是非常不一樣的。”

對于通證經濟的探討和展望正是基于，在數字世界中，在網絡基礎層次上區塊鏈提供了去中心化的價值表示和價值轉移的方式。在以以太坊為代表的區塊鏈 2.0 時代，出現了更通用的價值代表物——通證，從區塊鏈1.0的數字現金時期進入到數字資產時期。

區塊鏈的四大特征之三：智能合約

從比特幣到以太坊，區塊鏈最大的變化是“智能合約”（見圖3）。比特幣系統是專為一種數字貨幣而設計的，它的 UTXO 和腳本也可以處理一些復雜的交易，但有很大的局限性。而維塔利克創建了以太坊區塊鏈，他的核心目標都是圍繞智能合約展開的：一個圖靈完備的腳本語言、一個運行智能合約的虛擬機（EVM），以及后續發展出來的一系列標準化的用于不同類型通證的智能合約等。
 
區塊鏈2.0的關鍵改進是“智能合約”
圖3：區塊鏈2.0的關鍵改進是“智能合約”

智能合約的出現使得基于區塊鏈的兩個人不只是可以進行簡單的價值轉移，而可以設定復雜的規則，由智能合約自動、自治地執行，這極大地擴展了區塊鏈的應用可能性。

當前把焦點放在通證的創新性應用上的項目，在軟件層面都是通過編寫智能合約來實現的。利用智能合約，我們可以進行復雜的數字資產交易。

在討論以太坊的發展過程時，在冷知識專欄“智能合約”“以太坊的智能合約”中，我們對智能合約進行了很多討論，在此不再贅述。這里再借維塔利克的討論，重復一下我們認同的智能合約的軟件性質——它相當于一種特殊的服務端后臺程序（daemon）。在以太坊白皮書中，維塔利克寫道：

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

智能合約的執行流程如圖 4 所示。區塊鏈的第五、第六個定義如圖 5 所示。
 
智能合約的執行流程
圖4：智能合約的執行流程
 
區塊鏈的定義之五、之六
圖5：區塊鏈的定義之五、之六

區塊鏈的四大特征之四：去中心自組織

區塊鏈的第四大特征是去中心自組織。到目前為止，主要區塊鏈項目的自身組織和運作都與這個特征緊密相關。很多人對區塊鏈項目的理想期待是，它們成為自治運轉的一個社區或生態。

匿名的中本聰在完成比特幣的開發和初期的迭代開發之后，就完全從互聯網上消失了。但他創造的比特幣系統持續地運轉著：無論是比特幣這個加密數字貨幣，比特幣協議即它的發行與交易機制，比特幣的分布式賬本、去中心網絡，還是比特幣礦工和比特幣開發，都去中心化、自組織地運轉著。

我們可以合理地猜測，在比特幣之后出現了眾多修改參數分叉形成的競爭幣、硬分叉形成的比特幣現金（BCH），可能都符合中本聰的設想。他選擇了“失控”，失控可視為自治的同義詞。

到目前為止，以太坊項目仍在維塔利克的“領導”之下，但正如本章一開始討論的，他是以領導一個開源組織的方式引領著這個項目，就像林納斯領導開源的 Linux 操作系統和 Linux 基金會一樣。

維塔利克可能是對去中心自組織思考得最多的人之一，他一直強調和采用基于區塊鏈的治理方式。2016 年以太坊的硬分叉是他提議的，但需要通過鏈上的社區投票，獲得通過方可施行。在以太坊社區中，包括 ERC20 等在內的眾多標準是社區開發者自發形成的。

在《去中心化應用》一書中，作者西拉杰·拉瓦爾（Siraj Raval）還從另一個角度進行了區分，他的這個區分有助于我們更好地理解未來的應用與組織。他從兩個維度看現有的互聯網技術產品：一個維度是，在組織上是中心化的，還是去中心化的；另一個維度是，在邏輯上是中心化的，還是去中心化的。

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

在設想未來的組織時，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。但在實踐過程中，為了效率和能夠推進，我們又會略微往中心化組織靠攏，最終找到一個合適的平衡點。

現在，在通過以太坊的智能合約創建和發放通證，并以社區或生態方式運行的區塊鏈項目中，不少項目的理想狀態是類似于比特幣的組織，但實際情況是介于完全的去中心化組織和傳統的公司之間。

在討論區塊鏈的第四個特征去中心自組織時，其實我們已經在從代碼的世界往外走，涉及人的組織與協同了?，F在，各種討論和實際探索也揭示了區塊鏈在技術之外的意義：它可能作為基礎設施支持人類的生產組織和協同的變革。這正是區塊鏈與互聯網是完全同構的又一例證，互聯網也不僅僅是一項技術，它改變了人們的組織和協同。

總的來說，以太坊把區塊鏈帶入了新的階段。在討論以太坊時，如果要總結兩個關鍵詞的話，那么這兩個關鍵詞分別是智能合約和通證；而如果只能說一個的話，我會選擇“通證”。我會更愿意從互聯網的歷史中找尋它的意義，重復之前的類比：作為價值表示物的通證，它的角色類似于 HTML。在有了 HTML 之后，建什么樣的網站完全取決于我們的想象力。

現在，很多人迫不及待地試圖進入區塊鏈 3.0 階段，即不再僅把區塊鏈用于數字資產的交易，而是希望將區塊鏈應用于各個產業和領域中，從互聯網賦能走向區塊鏈賦能，從“互聯網+”走向“區塊鏈+”。繼續拿信息互聯網的發展歷程作為對照來展望未來，信息互聯網最早是傳遞文本信息，但它真正的爆發是后來出現的電商、社交、游戲以及和線下結合的 O2O——也就是應用。未來，真正展現區塊鏈價值的也將是各種現在未知的應用。

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