自第二次工業(yè)革命以來(lái)，從電報(bào)、電話到互聯(lián)網(wǎng)，信息的傳遞方式不斷升級(jí)，價(jià)值的傳遞方式也因此得到了同步發(fā)展。以信用卡、網(wǎng)銀、移動(dòng)支付為代表的電子貨幣就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。
互聯(lián)網(wǎng)是為了解決信息的高效傳輸而被發(fā)明的，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，信息在全球范圍內(nèi)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸變得異常高效與廉價(jià)。然而，在互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)之初，“保密”就不是考慮的重點(diǎn)。一些傳統(tǒng)行業(yè)比如唱片業(yè)、出版業(yè)，在互聯(lián)網(wǎng)誕生后受到了的很大沖擊， 這個(gè)現(xiàn)狀大家都已經(jīng)看到了。
從目前貨幣電子化的發(fā)展和實(shí)踐來(lái)看，雖然已經(jīng)做到了讓貨幣以數(shù)字化的形式高效流通，比如電子銀行、微信支付等等，但這種數(shù)字化還相當(dāng)初級(jí)：我們不得不依賴大量的第三方中介機(jī)構(gòu)，而這種形式不僅引入了中心化的風(fēng)險(xiǎn)，也提升了傳輸?shù)某杀尽?/p>
區(qū)塊鏈就是在這樣的背景下誕生的。由于信息與價(jià)值的密不可分，我們有了互聯(lián)網(wǎng)這么一個(gè)全球范圍的高效可靠的信息傳輸系統(tǒng)，必然會(huì)要求一個(gè)與之匹配的高效可靠的價(jià)值傳輸系統(tǒng)。也就是說(shuō)，區(qū)塊鏈的誕生不是偶然的，其背后有著深刻的必然邏輯。“區(qū)塊鏈”這個(gè)名字或許是偶然，但行區(qū)塊鏈之實(shí)的系統(tǒng)的誕生則是必然。
區(qū)塊鏈?zhǔn)前殡S比特幣誕生的，是比特幣的基礎(chǔ)架構(gòu)?？梢詫^(qū)塊鏈理解為一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的去中心化記賬系統(tǒng)——類似比特幣這樣的去中心化數(shù)字貨幣系統(tǒng)，要求在沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn)的情況下，保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)記賬的一致性——而區(qū)塊鏈，完成的就是這個(gè)工作。這也是比特幣最為重要的一個(gè)創(chuàng)新。
簡(jiǎn)單說(shuō)，區(qū)塊鏈就是一個(gè)總賬本，上面記錄了比特幣自誕生以來(lái)的每一筆交易，這個(gè)賬本保存在全球成千上萬(wàn)個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)上，不可偽造，也難以篡改與摧毀?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)，人類第一次實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有中心控制的情況下，在互相沒(méi)有信任基礎(chǔ)的個(gè)體之間，就交易的合法性等達(dá)成共識(shí)。
任何一個(gè)賬本，它記錄的內(nèi)容必需是唯一的，否則賬本就沒(méi)有意義。這就導(dǎo)致記賬天然是一種中心化的行為。然而，中心化的記賬卻有一些顯而易見(jiàn)的弱點(diǎn)：一旦這個(gè)中心出現(xiàn)問(wèn)題，如被篡改、被損壞，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)面臨危機(jī)乃至崩潰。中心化的記賬方式對(duì)中心本身的能力、相應(yīng)的監(jiān)管法律和手段、以及參與者對(duì)其的信任都有極高的要求。
那么，我們能不能構(gòu)建一個(gè)不依賴任何中心或是第三方但卻可靠的記賬系統(tǒng)呢？如果可能，我們就可以克服中心化記賬的弱點(diǎn)。然而事實(shí)上，構(gòu)建這樣的系統(tǒng)遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜。
從設(shè)計(jì)記賬系統(tǒng)的角度，要達(dá)成去中心化的目標(biāo)，顯然需要具備以下兩個(gè)條件：
簡(jiǎn)單想一想就知道，要實(shí)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)會(huì)有多么困難。
中本聰構(gòu)造了一個(gè)極為精巧的系統(tǒng)，解決了這個(gè)看起來(lái)不可能完成的任務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)被稱為“區(qū)塊鏈”。從字面意思上看，“區(qū)塊鏈”就是以“區(qū)塊”這個(gè)東西組成的鏈條。那么區(qū)塊是什么？我們可以先做一個(gè)形象的類比：如果區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)實(shí)物賬本，那區(qū)塊就相當(dāng)于賬本中的一頁(yè)，區(qū)塊中承載的信息，就是這一頁(yè)上記載的交易內(nèi)容。
那么，區(qū)塊鏈?zhǔn)强吭鯓拥募軜?gòu)設(shè)計(jì)，最終解決了去中心化記賬的難題呢？競(jìng)爭(zhēng)記賬機(jī)制成為了解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
所謂的競(jìng)爭(zhēng)記賬，就是以每個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力即“算力”來(lái)競(jìng)爭(zhēng)記賬權(quán)的一種機(jī)制。在比特幣系統(tǒng)中，大約每十分鐘進(jìn)行一輪算力競(jìng)賽，競(jìng)賽的勝利者就獲得一次記賬的權(quán)力，即向區(qū)塊鏈這個(gè)總賬本寫(xiě)入一個(gè)新區(qū)塊的權(quán)力。這樣一定時(shí)間內(nèi)，只有競(jìng)爭(zhēng)的勝利者才能完成一輪記賬并向其他節(jié)點(diǎn)同步新增賬本信息，這個(gè)過(guò)程就是區(qū)塊產(chǎn)生的過(guò)程。
那么，算力競(jìng)爭(zhēng)是如何做到的？又有誰(shuí)有權(quán)判定競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果呢？區(qū)塊鏈系統(tǒng)是通過(guò)一個(gè)稱為“工作量證明”（proof of work, POW）的機(jī)制完成的。舉個(gè)形象的例子，比如要組裝一批玩具，早上起來(lái)我給你一些零件，晚上回來(lái)看到需要的玩具擺在桌上，雖然我沒(méi)有從早到晚盯著你做玩具的過(guò)程，我也能確定你確實(shí)做了這么多工作。這就是工作量證明的簡(jiǎn)單理解——通過(guò)一個(gè)（人人都可以驗(yàn)證的）特定的結(jié)果，就能確認(rèn)（競(jìng)爭(zhēng)的）參與者完成了相應(yīng)的工作量。
算力競(jìng)爭(zhēng)是要付出成本的，沒(méi)有激勵(lì)，節(jié)點(diǎn)就沒(méi)有進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的動(dòng)力。在中本聰?shù)脑O(shè)計(jì)里，每輪競(jìng)爭(zhēng)勝出并完成記賬的節(jié)點(diǎn)，將可以獲得系統(tǒng)給予的一定數(shù)量的比特幣獎(jiǎng)勵(lì) 。而這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)的過(guò)程，同時(shí)也是比特幣的發(fā)行過(guò)程 。這種設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙 —— 它將競(jìng)爭(zhēng)記賬機(jī)制與貨幣的發(fā)行完美結(jié)合到一起，在引入競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，解決了去中心化貨幣系統(tǒng)中發(fā)行的難題。這個(gè)過(guò)程很類似現(xiàn)實(shí)生活中黃金開(kāi)采的過(guò)程，因此被人們形象的稱為“挖礦”。
最終，區(qū)塊鏈通過(guò)構(gòu)造了一個(gè)以競(jìng)爭(zhēng)記賬－獎(jiǎng)勵(lì)為核心的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，解決了去中心化記賬的難題。在這個(gè)系統(tǒng)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要根據(jù)自身利益行事，出于“自私”的目的進(jìn)行的競(jìng)爭(zhēng)，最終造就了保護(hù)系統(tǒng)安全可靠的龐大算力基礎(chǔ)。比特幣借助區(qū)塊鏈，打造了一個(gè)正向循環(huán)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，使得其在沒(méi)有中心化機(jī)構(gòu)或組織推動(dòng)的情況下，自然的生長(zhǎng)出來(lái)并發(fā)展壯大。
比特幣區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制是通過(guò)工作量證明（POW）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以平等的參與競(jìng)爭(zhēng)，并通過(guò)激勵(lì)構(gòu)建了一個(gè)正循環(huán)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，從而逐漸積累了保護(hù)系統(tǒng)安全的龐大算力。
然而對(duì)工作量證明機(jī)制也有一些批評(píng)，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行算力競(jìng)賽是要消耗電力的，目前，投入挖礦競(jìng)爭(zhēng)的總算力已經(jīng)超過(guò)1E ，挖礦也因此成了能源密集型的行業(yè) 。因此，一個(gè)常見(jiàn)的指責(zé)是“浪費(fèi)”能源。
由于存在對(duì)工作量證明機(jī)制消耗能源的擔(dān)憂 ，一些人也在探索和實(shí)踐新共識(shí)機(jī)制，即不采用算力競(jìng)爭(zhēng)的方案來(lái)選擇記賬的節(jié)點(diǎn)。其中典型的是權(quán)益證明機(jī)制（PoS，proof of stake），以節(jié)點(diǎn)持有幣的數(shù)量和時(shí)間來(lái)選擇記賬權(quán)；還有股份授權(quán)證明機(jī)制（DPoS），它類似于董事會(huì)投票，持幣者投出一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)，代理他們進(jìn)行驗(yàn)證和記賬。不過(guò)我認(rèn)為，PoS消耗的是資本流動(dòng)性，目前這些探索本質(zhì)上并沒(méi)有改變“需要消耗資源”的實(shí)質(zhì)，從目前的實(shí)踐看，工作量證明機(jī)制仍然是最為有效和可靠的去中心化共識(shí)機(jī)制。
那么，未來(lái)是否會(huì)有更先進(jìn)的技術(shù)，可以降低共識(shí)機(jī)制的資源消耗呢？在我看來(lái)，對(duì)于更低成本甚至無(wú)成本的共識(shí)機(jī)制的追逐，正如人類歷史上對(duì)于永動(dòng)機(jī)的追逐一樣，是注定要失敗的。要達(dá)成去中心化的可靠共識(shí)，必然要付出一定的成本，考慮到這同時(shí)也是創(chuàng)造新幣的過(guò)程，與新幣價(jià)值相對(duì)應(yīng)的成本消耗幾乎是必然的。
我們并不能說(shuō)POW就是最好的去中心化共識(shí)機(jī)制，但是我真正想表達(dá)的是，當(dāng)談到區(qū)塊鏈技術(shù)與共識(shí)機(jī)制時(shí)，我們應(yīng)該知道天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐。
共識(shí)機(jī)制使得區(qū)塊鏈這樣一個(gè)去中心化的記賬系統(tǒng)成為可能，而其發(fā)展?jié)摿Γ瑒t體現(xiàn)為這個(gè)系統(tǒng)所能承載的各種價(jià)值形式。
顯然，作為一個(gè)記賬系統(tǒng)，區(qū)塊鏈上面不僅可以記錄數(shù)字形式的貨幣，也可以記錄能用數(shù)字定義的其他任何資產(chǎn)，甚至，由于區(qū)塊鏈上的價(jià)值轉(zhuǎn)移可以通過(guò)腳本語(yǔ)言來(lái)完成，這意味著區(qū)塊鏈上還可以定義更為復(fù)雜的交易邏輯。也就是說(shuō)，除了數(shù)字貨幣，區(qū)塊鏈還可以承載股權(quán)、債券、產(chǎn)權(quán)、版權(quán)、公證、合約、投票...等等可以用數(shù)字形式進(jìn)行價(jià)值存儲(chǔ)或轉(zhuǎn)移的任何東西。
也正因?yàn)榇?，區(qū)塊鏈技術(shù)吸引了越來(lái)越多精英人士和頂級(jí)機(jī)構(gòu)的關(guān)注。正如《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的封面文章所講的，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)制造信任的機(jī)器。在任何需要信任的領(lǐng)域，區(qū)塊鏈都可以有用武之地。
顯然，比特幣并不是唯一的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字貨幣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2015年，新發(fā)布的數(shù)字貨幣就有800余種。事實(shí)上，自比特幣誕生之日起，它的模仿者或競(jìng)爭(zhēng)者就層出不窮。數(shù)字貨幣是目前區(qū)塊鏈創(chuàng)造的使用最廣泛、也是受認(rèn)可程度最高的一類應(yīng)用。以比特幣為代表的數(shù)字貨幣一度成為區(qū)塊鏈的代名詞?？梢灶A(yù)期的是，即使在區(qū)塊鏈廣泛使用的未來(lái)，數(shù)字貨幣也仍然會(huì)是最為重要的區(qū)塊鏈應(yīng)用之一。
數(shù)字資產(chǎn)和區(qū)塊鏈具有天然的親和性。美國(guó)著名的互聯(lián)網(wǎng)零售企業(yè)Overstock就基于區(qū)塊鏈建立了tØ股權(quán)交易平臺(tái)，并將在上面發(fā)行自己的股份。在摩根大通擔(dān)任了近三十年主管的布萊斯•馬斯特（Blythe Masters）則擔(dān)任了數(shù)字資產(chǎn)控股公司（Digital Asset Holdings）的CEO，尋求將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于華爾街。
另外，由于區(qū)塊鏈公開(kāi)、透明、難以篡改的特點(diǎn)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以非常方便的為任何數(shù)字資產(chǎn)或有價(jià)值的信息提供比現(xiàn)有中心化結(jié)構(gòu)更為可靠的存在性證明，以及各種形式現(xiàn)實(shí)資產(chǎn)的登記或轉(zhuǎn)移。這方面的應(yīng)用可以包括產(chǎn)權(quán)、版權(quán)、公證等諸多領(lǐng)域。
作為價(jià)值載體，區(qū)塊鏈可以承載的價(jià)值是非常豐富的。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，相信區(qū)塊鏈承載價(jià)值的范圍會(huì)不斷的擴(kuò)大。（本文首發(fā)鈦媒體，根據(jù)火幣網(wǎng)技術(shù)副總裁張健在“鈦坦白”上分享整理，編輯/佳音）
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深入淺出，好文章！
區(qū)塊鏈……又是新名詞