簡單談談究竟什么是“區(qū)塊鏈”技術

今年9月，13家頂級銀行，包括匯豐銀行、德意志銀行等，已經(jīng)加入了一個由金融技術公司R3領導的組織。R3公司將會利用區(qū)塊鏈技術作為框架。宣布加入的13家銀行是：花旗銀行、美國銀行、摩根斯坦利、德國商業(yè)銀行、法國興業(yè)銀行、瑞典北歐斯安銀行、紐約梅隆銀行、三菱UFJ金融集團、澳大利亞國民銀行、加拿大皇家銀行和多倫多道明銀行。由此總計22家銀行加入財團。此前，另外9個銀行已經(jīng)簽署了R3的初創(chuàng)協(xié)議，這代表著首次，銀行之間對于如何利用區(qū)塊鏈——支撐比特幣的技術——用于金融層面達成了共識。

今年10月，首屆全球區(qū)塊鏈峰會“區(qū)塊鏈—新經(jīng)濟藍圖”在上海舉辦。有來自央行金融研究所、央行征信中心、上海證券交易所、陸金所、德勤會計事務所等全球約200位包括銀行、支付、證券、大宗商品等金融行業(yè)及其他對區(qū)塊鏈技術應用前景有興趣的行業(yè)專業(yè)人士參加。議主辦方為萬向區(qū)塊鏈實驗室（WanXiang Blockchain Labs），會議上還將進行區(qū)塊鏈技術投資基金成立儀式。中國萬向控股有限公司將設立一支5000萬美元的專門投資有商業(yè)前景的區(qū)塊鏈應用技術項目的基金，用于在全球范圍內(nèi)投資區(qū)塊鏈商業(yè)應用相關的各類項目，包括區(qū)塊鏈技術商業(yè)應用早期項目（天使投資，種子基金）與中后期的項目投資。

10月中旬，根據(jù)來自與中華人民共和國國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室（Cyberspace Administration of China，CAC）的文件中再次提到了區(qū)塊鏈技術，“雖然有人認為比特幣及其區(qū)塊鏈技術還不夠穩(wěn)定，但也無法忽視其對于支付帶來的革命性變化。究其根源，是互聯(lián)網(wǎng)和新技術發(fā)展帶來了分布式支付清算機制的拓展，進而可能推動分布式金融交易創(chuàng)新。”

那到底什么是“區(qū)塊鏈”技術呢，作為一個長期研究區(qū)塊鏈的行業(yè)前沿人士，談一下我個人的看法。

一、定義

區(qū)塊鏈（Blockchain）是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術方案。該技術方案主要讓參與系統(tǒng)中的任意多個節(jié)點，通過一串使用密碼學方法相關聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊（block），每個數(shù)據(jù)塊中包含了一定時間內(nèi)的系統(tǒng)全部信息交流數(shù)據(jù)，并且生成數(shù)據(jù)指紋用于驗證其信息的有效性和鏈接（chain）下一個數(shù)據(jù)庫塊。

區(qū)塊鏈是一種類似于NoSQL（非關系型數(shù)據(jù)庫）這樣的技術解決方案統(tǒng)稱，并不是某種特定技術，能夠通過很多編程語言和架構來實現(xiàn)區(qū)塊鏈技術。并且實現(xiàn)區(qū)塊鏈的方式種類也有很多，目前常見的包括POW（Proof of Work，工作量證明），POS（Proof of Stake，權益證明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授權證明機制）等。

區(qū)塊鏈的概念首次在論文《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）》中提出，作者為自稱中本聰（Satoshi Nakamoto）的個人（或團體）。因此可以把比特幣看成區(qū)塊鏈的首個在金融支付領域中的應用。

二、特征

結合定義區(qū)塊鏈的定義，需要有這四個特征我們才能認為：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集體維護（Collectively maintain）、可靠數(shù)據(jù)庫（Reliable Database）。并且由四個特征會引申出另外2個特征：開源（Open Source）、匿名性（Anonymity）。如果一個系統(tǒng)不具備這些特征，將不能視其為基于區(qū)塊鏈技術的應用。

去中心化（Decentralized）：整個網(wǎng)絡沒有中心化的硬件或者管理機構，任意節(jié)點之間的權利和義務都是均等的，且任一節(jié)點的損壞或者失去都會不影響整個系統(tǒng)的運作。因此也可以認為區(qū)塊鏈系統(tǒng)具有極好的健壯性。

去信任（Trustless）：參與整個系統(tǒng)中的每個節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)交換是無需互相信任的，整個系統(tǒng)的運作規(guī)則是公開透明的，所有的數(shù)據(jù)內(nèi)容也是公開的，因此在系統(tǒng)指定的規(guī)則范圍和時間范圍內(nèi)，節(jié)點之間是不能也無法欺騙其它節(jié)點。

集體維護（Collectively maintain）：系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中所有具有維護功能的節(jié)點來共同維護的，而這些具有維護功能的節(jié)點是任何人都可以參與的。

可靠數(shù)據(jù)庫（Reliable Database）：整個系統(tǒng)將通過分數(shù)據(jù)庫的形式，讓每個參與節(jié)點都能獲得一份完整數(shù)據(jù)庫的拷貝。除非能夠同時控制整個系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點，否則單個節(jié)點上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的，也無法影響其他節(jié)點上的數(shù)據(jù)內(nèi)容。因此參與系統(tǒng)中的節(jié)點越多和計算能力越強，該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全性越高。

開源（Open Source）：由于整個系統(tǒng)的運作規(guī)則必須是公開透明的，所以對于程序而言，整個系統(tǒng)必定會是開源的。

匿名性（Anonymity）：由于節(jié)點和節(jié)點之間是無需互相信任的，因此節(jié)點和節(jié)點之間無需公開身份，在系統(tǒng)中的每個參與的節(jié)點都是匿名的。

三、區(qū)塊鏈意義之一 ：解決拜占庭將軍問題

區(qū)塊鏈解決的核心問題不是“數(shù)字貨幣”，而是在信息不對稱、不確定的環(huán)境下，如何建立滿足經(jīng)濟活動賴以發(fā)生、發(fā)展的“信任”生態(tài)體系。而這個問題稱之為“拜占庭將軍問題”，也可稱為“拜占庭容錯”或者“兩軍問題”，這是一個分布式系統(tǒng)中進行信息機交互時面臨的難題，即在整個網(wǎng)絡中的任意節(jié)點都無法信任與之通信的對方時，如何能創(chuàng)建出共識基礎來進行安全的信息交互而無需擔心數(shù)據(jù)被篡改。區(qū)塊鏈使用算法證明機制來保證整個網(wǎng)絡的安全，借助它，整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能夠在去信任的環(huán)境下自動安全的交換數(shù)據(jù)。關于解決拜占庭將軍的細節(jié)問題請參見相關論文。

四、區(qū)塊鏈意義之二：實現(xiàn)跨國價值轉移

互聯(lián)網(wǎng)誕生最初，最早核心解決的問題是信息制造和傳輸，我們可以通過互聯(lián)網(wǎng)將信息快速生成并且復制到全世界每一個有著網(wǎng)絡的角落，但是它尚始終不能解決價值轉移和信用轉移。這里所謂的價值轉移是指，在網(wǎng)絡中每個人都能夠認可和確認的方式，將某一部分價值精確的從某一個地址轉移到另一個地址，而且必須確保當價值轉移后，原來的地址減少了被轉移的部分，而新的地址增加了所轉移的價值。這里說的價值可以是貨幣資產(chǎn)，也可以是某種實體資產(chǎn)或者虛擬資產(chǎn)（包括有價證券、金融衍生品等）。而這操作的結果必須獲得所有參與方的認可，且其結果不能受到任何某一方的操縱。

在目前的互聯(lián)網(wǎng)中也有各種各樣的金融體系，也有許多政府銀行提供或者第三方提供的支付系統(tǒng)，但是它還是依靠中心化的方案來解決。所謂中心化的方案，就是通過某個公司或者政府信用作為背書，將所有的價值轉移計算放在一個中心服務器（集群）中，盡管所有的計算也是由程序自動完成，但是卻必須信任這個中心化的人或者機構。事實上通過中心化的信用背書來解決，也只能將信用局限在一定的機構、地區(qū)或者國家的范圍之內(nèi)。由此可以看出，必須要解決的這個根本問題，那就是信用。所以價值轉移的核心問題是跨國信用共識。

在如此紛繁復雜的全球體系中，要憑空建立一個全球性的信用共識體系是很難的，由于每個國家的政治、經(jīng)濟和文化情況不同，對于兩個國家的企業(yè)和政府完全互信是幾乎做不到的，這也就意味著無論是以個人抑或企業(yè)政府的信用進行背書，對于跨國之間的價值交換即使可以完成，也有著巨大的時間和經(jīng)濟成本。但是在漫長的人類歷史中，無論每個國家的宗教、政治和文化是如何的不同，唯一能取得共識的是數(shù)學（基礎科學）。因此，可以毫不夸張的說，數(shù)學（算法）是全球文明的最大公約數(shù)，也是全球人類獲得最多共識的基礎。如果我們以數(shù)學算法（程序）作為背書，所有的規(guī)則都建立一個公開透明的數(shù)學算法（程序）之上，能夠讓所有不同政治文化背景的人群獲得共識。

五、未來的發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)將使得全球之間的互動越來越緊密，伴隨而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現(xiàn)有的主流數(shù)據(jù)庫技術架構都是私密且中心化的，在這個架構上是永遠無法解決價值轉移和互信問題。所以區(qū)塊鏈技術有可能將成為下一代數(shù)據(jù)庫架構。通過去中心化技術，將能夠在大數(shù)據(jù)的基礎上完成數(shù)學（算法）背書、全球互信這個巨大的進步。

區(qū)塊鏈技術作為一種特定分布式存取數(shù)據(jù)技術，它通過網(wǎng)絡中多個參與計算的節(jié)點開共同參與數(shù)據(jù)的計算和記錄，并且互相驗證其信息的有效性（防偽）。從這一點來，區(qū)塊鏈技術也是一種特定的數(shù)據(jù)庫技術?；ヂ?lián)網(wǎng)剛剛進入大數(shù)據(jù)時代，但是從目前來看，大數(shù)據(jù)還處于非?；A的階段。但是當進入到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫階段，將進入到真正的強信任背書的大數(shù)據(jù)時代。這里面的所有數(shù)據(jù)都獲得堅不可摧的質量，任何人都沒有能力也沒有必要去質疑。

也許我們現(xiàn)在正處在一個重大的轉折點之上——和工業(yè)革命所帶來的深刻變革幾乎相同的重大轉折的早期階段。不僅僅是新技術指數(shù)級、數(shù)字化和組合式的進步與變革，更多的驚喜也許還會在我們前面。在未來的24個月里，這個星球所增長的計算機算力和記錄的數(shù)據(jù)將會超過所有歷史階段的總和。在過去的24個月里，這個增值可能已經(jīng)超過了1000倍。這些數(shù)字化的數(shù)據(jù)信息還在以比摩爾定律更快的速度增長。區(qū)塊鏈技術將不僅僅應用在金融支付領域，而是將會擴展到目前所有應用范圍，諸如去中心化的微博、微信、搜索、租房，甚至是打車軟件都有可能會出現(xiàn)。因為區(qū)塊鏈將可以讓人類無地域限制的、去信任的方式來進行大規(guī)模協(xié)作。

我們這一代人將很可能會幸運地經(jīng)歷人類歷史上兩個最讓人吃驚的事件，地球上的所有人和所有機器通過區(qū)塊鏈技術以前所未有的互信展開了空前的大規(guī)模協(xié)作，其次就是基于此真正的人工智能將被創(chuàng)造出來。這兩個時間將會深深地改變這個世界的經(jīng)濟發(fā)展模式。創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家、科學家以及各種各樣的極客將利用這個充裕的世界去創(chuàng)造能讓我們震驚和快樂。

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