對區塊鍊一知半解的人經常會給他人一種善意的忠告:小心,不要被區塊鍊給忽悠了。實際上,常識告訴我們,忽悠人的經常是人,而不是技術。那麼,區塊鍊到底是不是一種好的、值得重視的、不可錯過的,甚至是堪稱偉大的技術呢?答案不言而喻。
作為技術專家的鄒均介紹,區塊鍊有四大核心技術,第一是P2P網絡技術,第二是加密技術,第三是智能合約,第四是共識機制。
作者:武卿
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01 區塊鍊的四大核心技術
1. P2P網絡技術
實際上,在區塊鍊出現之前,分布式的P2P對等網絡已經是很成熟的技術。今天,我們無論是在互聯網上下載電影還是視頻,都需要依賴這種名為P2P(即點對點)的網絡傳輸協議。
P2P網絡是整個區塊鍊的基礎計算架構。在區塊鍊分布式網絡中,中央服務器的概念被弱化,即不再需要任何中心樞紐。網絡中的各個節點都可以作為一個獨立的個體存在。這些節點既能作為提供服務的服務器,也能作為發送請求的客戶端。它們不再需要服務器的橋接就可以直接交換資源:從一個節點上發出的信息經過驗證會被發送到周邊相鄰的節點,而每一個相鄰節點又會将交易發送到其他的相鄰節點,最終擴散到區塊鍊網絡中所有的節點上,從而實現用戶與用戶之間資源的直接分享與利用。
所以,P2P網絡技術就是一個非常對等、非常高效的傳輸協議。成千上萬個彼此相連的節點都處于對等的地位,并且可以自由進入和退出網絡系統。正是由于P2P網絡技術的這個特性,保障了區塊鍊技術是一個分布式的、去中心化的系統。
2. 加密技術
在加密技術方面,區塊鍊使用的是非對稱加密算法。非對稱加密,即加密一條信息實際上不是用單個密鑰,而是用公鑰和私鑰兩個密鑰,它們可以保證在分布式網絡中點對點信息傳遞的安全。
公鑰是全網公開可見的,所有人都可以用自己的公鑰加密一段信息,生成一個哈希值,來保障信息的完整性、真實性,并保證信息傳遞雙方在不用信任的網絡上安全地傳輸密鑰。
私鑰是不公開的。信息擁有者要高度保護私鑰的安全,因為被公鑰加密過的信息隻有擁有對應私鑰的人才能解密。具體來說,這種非對稱密鑰的工作原理是,在區塊鍊的信息傳遞過程中,信息發送方使用私鑰對信息簽名、使用信息接收方的公鑰對信息加密;信息接收方使用對方公鑰驗證信息發送方的身份、使用私鑰對加密信息解密。公私鑰加密與解密的成對出現保障了信息的完整性、一緻性、安全性和不可篡改性。
鄒均介紹,除了非對稱加密算法之外,在密碼學技術裡,還有非對稱的數字簽名技術、保證數據唯一性的哈希技術、保護信息傳遞雙方敏感信息的隐私保護技術和包括防攻擊、身份認證、授權等在内的安全技術。基于密碼學産生的安全技術,是區塊鍊的核心安全技術。
3. 智能合約
“智能合約”這一術語是由法律學者尼克·薩博(Nick Szabo)在1995年首次提出的。他給出的定義是:智能合約是一套以數字形式定義的承諾。大衆可以把智能合約理解為一種聰明的合約,它允許在沒有第三方監督的情況下進行可信交易,這些交易可以追蹤且不可逆轉。
鄒均對于何為“智能合約”給出了更為生動的解答。他認為,可以将智能合約理解成我們日常生活中經常可以看到的ATM或咖啡機:它們都是在一定的外界觸發條件或一定的規則下來自動實現特定功能,并沒有任何人為的因素從中幹預。在商業活動中,線上交易提出了簡化交易流程的要求,同時提供對應的安全保障,而智能合約扮演的角色就是将交易雙方的條件設定好、獎懲設定好,讓交易雙方在區塊鍊上可以自動地、忠實地去執行這些合約,讓人工無從對其實施幹預。
4. 共識機制
過去,我們在信任方面付出了極為昂貴的代價,而區塊鍊将難以置信地改變這種情況。共識機制極具變革意義。
在一個分布式的網絡裡,沒有一個中心化的機構,怎麼能夠形成共識呢?
鄒均的答案是,用機器算法來形成共識,這是區塊鍊能夠形成信任的一個核心技術。
段永朝的看法是,今天的數字技術通過貨币、價值鍊重構,生産方式重組,提供了共識機制的可能。共識機制的終極目的是把那些有良好願望、靠譜的人,用一個靠譜的網絡鎖定在一種靠譜的狀态。
“區塊鍊并不是重構信任,而是幹掉傳統的信任。”段永朝認為,“在區塊鍊時代,過去兩百年來因為工業資本主義的發展和經濟增長而遺漏的一些重要思想,将重新回到人類視野和舞台中央。這些思想包括三個方面,第一,自由人的自由聯合,通過今天的區塊鍊、機器人、人工智能,我們已經可以看到它出現在了未來文明的地平線上。第二,創造、創新和快樂,日益成為人類生活的必需組成部分,它不是必須靠出賣勞動才可能獲得的消費品,而是生存的理由、生活的必需。第三,生産體系和價值分配方式,将從過去的先生産後分配、先生産後消費,變成邊生産邊分配、邊生産邊消費。”
“所以說,區塊鍊正在孕育一個偉大時代的到來。過去被認為颠撲不破的那些法則、原則通通都可能消散無形,它會被這個越來越連接、越來越信任的世界融化掉。”
“這是一種知足的社會,每天的創造和每天的生産都服從于一個剛剛好的需求。你愉快地生産着你擅長生産的産品,同時你就能夠收獲你知足的快樂,這樣一種偉大的社會,正在地平線上噴薄而出。”段永朝如是說。
02 區塊鍊的四大特性
區塊鍊的去中心化特性,是個争議性很大的、敏感的問題。有人說去中心化是最偉大的特性,有人說這是個僞命題,還有人說這不是去中心化而是群中心化。
關于這個問題,技術專家鄒均從技術方面進行了深度剖析。區塊鍊有四大特性,第一是去中心化,第二是透明性,第三是信息不可篡改性,第四是隐私匿名性。
1. 去中心化
在傳統的交易管理中,可信賴的第三方機構持有并保管着交易賬本,但建立在區塊鍊技術基礎上的交易系統,在分布式網絡中用全網記賬的機制替代了傳統交易中第三方中介機構的職能。簡單來說,區塊鍊去中心化的實質就是去中介、去掉人為因素的幹預和一些不必要的環節,去掉一個中心或中介來為信任背書。這種去中心化的信任機制可以讓人們在沒有中心化機構的情況下達成信任的共識。
但區塊鍊也并不是絕對的去中心化。架構不同,去中心化的程度也不同:根據應用場景的不同,可以有完全去中心、多中心和弱中心。就像常說的公有鍊,它是一個開放給所有互聯網用戶的去中心化分布式賬本,比如比特币、以太坊,都是完全去中心化的公有鍊架構。但是有些場景中,比如銀行之間做的支付交易、跨境支付交易等,實際上是幾個銀行之間構建一個聯盟鍊,是介于公有鍊和私有鍊之間的一種賬本結構,是部分去中心化。再如,在一個企業内部構建的私有鍊中,區塊鍊的共識機制、驗證、讀取等行為均由一個實體控制并隻對實體内部開放,這種架構的中心化程度就是偏高的。
2. 透明性
區塊鍊的透明性,實際上是指交易的關聯方共享數據、共同維護一個分布式共享賬本。因賬本的分布式共享、數據的分布式存儲、交易的分布式記錄,人人都可以參與到這種分布式記賬體系中來,賬本上的交易信息也對所有人公開,所以任何人都可以通過公開的接口對區塊鍊上的數據信息進行檢查、審計和追溯。也正是因為區塊鍊分布式共享賬本的高透明性,所有關聯方都可以确信鍊上數據庫中的信息沒有被篡改,也無法被篡改。交易數據的随時可見、可追蹤,實現了公衆對操作行為合規性的共同監管。
3. 信息不可篡改性
區塊鍊是用一條鍊來鍊接的密碼學技術,特别是哈希算法,可以保證任何交易都不能被篡改,因為一經修改,整條鍊都會變化。在區塊鍊上,各個節點都保存有一份賬本的信息,最終所有的節點都要去公認出一條最長的鍊來作為這份賬本的最終狀态,即一個又一個新産生的區塊節點在經過驗證後,會不斷鍊接到現有區塊鍊鍊條的尾端,每個節點也都将擁有一份完整的賬本備份。因為鍊上每個節點的交易信息都要通過對應的每個交易發起人的私鑰來簽名,所以首先,這個交易是不可能被僞造的,其次,交易信息上鍊之後,除非所有人公認,或者同時控制住系統中超過51%的節點,否則單個節點對數據庫的修改是無效的,也是幾乎不可能實現的。因此,區塊鍊的信息不可篡改性,是非常有保障的。
4. 隐私匿名性
隐私匿名性,就是指區塊鍊利用密碼學的隐私保護機制,可以根據不同的應用場景來保護交易人的隐私信息,交易者在參與交易的整個過程中身份不被透露,交易人身份、交易細節不被第三方或者無關方查看。
通過密碼學的隐私保護機制,區塊鍊技術解決了節點間的信任問題。因為節點之間的交換可以遵循固定的算法,并且區塊鍊中的程序規則會在數據進行交互活動時自行判斷活動的有效性,所以鍊上的數據存儲和交互可以在匿名而非基于地址和個人身份的情況下進行。無須通過公開身份的方式即可讓對方對自己産生信任,這對信用的累積是非常有幫助的。
03 區塊鍊精神
有一天大半夜,某知名天使投資人給我發了一條你想想,區塊鍊的精神是什麼?我寫了一段話給他,他看後發來信息“差不多吧”。我把這段文字又發給蔡文勝,他說“基本上就是這個意思”。回頭一看自己寫的那段話,我自己都覺得頗為刺激,以至于現在都不願意把它公開。
相比别的技術,區塊鍊更吸引我的重要的一點是:它是一種有精神的、自帶正确價值觀的技術。區塊鍊和所有其他技術不同的地方在于,它自帶正确的、基于人性和人的深層次需求的價值觀;區塊鍊不是來改變世界的,簡直是來拯救世界的。
對于精神,有一種慣常的解釋是:它是生物體的腦組織裡面釋放的一種不可見的能量。如何理解區塊鍊精神,理解這種精神有什麼好處?
在我們的專家組成員段永朝看來,區塊鍊就是用來解決從農業社會到現在,數千年來人類沒有解決的财富分配問題,或者說财富生産和分配背後的公平正義問題。今天,實踐走到了理論面前,區塊鍊用大無畏的勇氣和技術的支撐,展現了一種公平和效率可以兼得的曙光。
理解區塊鍊,就要挖掘區塊鍊精神。理解區塊鍊精神,首先要理解互聯網精神。段永朝坦言,互聯網是20世紀留給21世紀最偉大的饋贈。要理解互聯網精神,仍然需要把它放到互聯網的精髓之上去理解。
互聯網的精髓至少包括三個層面。第一,它代表着新的物種的孕育;第二它代表着萬物互聯;第三,它意味着一個充分協作與分享的精神和思想的流動。這三個思想,任何一個都足夠偉大,但是如果我們把眼光投到當下現實的互聯網中就會發現,不管電子商務、移動互聯、社交網絡還是電子遊戲,與這三個偉大思想之間都存在巨大的差距。
而這個巨大的差距,就表現為當今世界的底層邏輯并沒有發生根本的變化。在這種情形下,今天的商業邏輯,其實依然沒有脫離兩百年前資本主義商業邏輯的束縛。在這樣的背景下,我們來理解區塊鍊的偉大意義,即區塊鍊就是試圖從底層的商業邏輯上重新改寫這個世界,它肩負着這樣的一種曆史使命。
鄒均理解的區塊鍊精神是公平、公信、公正、共治、可問責。這體現在區塊鍊上的協議和合約可以被機器忠實地執行;區塊鍊上的交易公開透明,交易狀态經過全網的節點共同确認,形成共識;區塊鍊上的交易可追溯、可審計。
對于技術人員來說,區塊鍊實際上是一個全新的、開放的平台。這個平台,強調開放、共赢、創新,按貢獻來獲取激勵,大家都是按照共識來發展。所以,區塊鍊平台裡面大部分都是開源的平台,這些平台并沒有屬于某一家公司。
延伸閱讀《區塊鍊真相》
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