比特幣曾被視為一種“驚世駭俗”的產(chǎn)物，然而現(xiàn)在整個(gè)世界都在為之瘋狂。

在最終熱度下降后，哪套區(qū)塊鏈平臺(tái)能夠繼續(xù)存在，而哪些將永遠(yuǎn)消失？為了做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，我們必須需要弄清區(qū)塊鏈技術(shù)的真正含義及其功能。而從最符合邏輯的角度出發(fā)，比特幣無(wú)疑是最理想的討論起點(diǎn)。

以比特幣為例談?wù)剠^(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾?ldquo;工作”的？

2009年，一位匿名黑客（也可能是一群黑客）以中本聰?shù)拿x發(fā)布了第一種真正意義上的數(shù)字化貨幣。這項(xiàng)技術(shù)的工作原理在于，以此為基礎(chǔ)，金錢(qián)將僅僅是一種財(cái)會(huì)工具——或者說(shuō)一種抽象價(jià)值、所有權(quán)分配以及交易手段的提供方法。

從歷史角度來(lái)看，上述任務(wù)都需要由現(xiàn)金來(lái)完成。只要擁有物理錢(qián)幣，就相當(dāng)于擁有了所有權(quán)，交易將能夠在不同個(gè)人之間以談判方式完成。只要現(xiàn)金的復(fù)制難度夠高，就不需要完整說(shuō)明哪個(gè)人擁有哪部分貨幣的供應(yīng)量，或者不同持有人是否曾經(jīng)使用過(guò)同一張50元鈔票。

然而，如果能夠?qū)①~單上的每一份人員清單拼湊起來(lái)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)各列表之間的物理表現(xiàn)將變得毫無(wú)必要。因?yàn)殂y行與支付處理商已經(jīng)通過(guò)追蹤并處理封閉系統(tǒng)之內(nèi)的交易活動(dòng)，將我們的一部分實(shí)體貨幣轉(zhuǎn)化為數(shù)字記錄。

對(duì)此，比特幣通過(guò)建立單一的通用型數(shù)字化分類(lèi)賬目（即所謂區(qū)塊鏈）完成了這種轉(zhuǎn)型。由于只有最后加入的新信息才能做出改變，因此其結(jié)構(gòu)被視為一種“鏈”。每一個(gè)新近添加的環(huán)（或者說(shuō)區(qū)塊）都包含著一組新的交易，而這些交易都將參考以往的交易鏈進(jìn)行。舉例來(lái)說(shuō)，如果C向D支付了一個(gè)比特幣，且此項(xiàng)交易存在于這條鏈的末端，那么其另一端則指向B向C支付的這個(gè)比特幣，再向前回溯則是A向B支付了這個(gè)比特幣……以此類(lèi)推。

與傳統(tǒng)金融機(jī)構(gòu)所維護(hù)的分類(lèi)賬有所不同，比特幣的區(qū)塊鏈會(huì)被復(fù)制至全球各聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之上，任何擁有計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)連接資源的人都可以進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，還有一類(lèi)參與者被稱(chēng)為“礦工”，其職責(zé)是負(fù)責(zé)檢測(cè)來(lái)自用戶(hù)的交易請(qǐng)求，并對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行匯總、驗(yàn)證從而作為新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈之內(nèi)。

所謂驗(yàn)證，就是查驗(yàn)?zāi)橙耸种写_實(shí)擁有交易所需要的比特幣，而且他還沒(méi)有在別處花費(fèi)過(guò)該比特幣。比特幣區(qū)塊鏈的所有權(quán)由一對(duì)密鑰確定：第一個(gè)叫做公鑰，在區(qū)塊鏈中可供任何人查看；第二個(gè)被稱(chēng)為私鑰，由區(qū)塊鏈的真正擁有者將其嚴(yán)格保密起來(lái)。這兩個(gè)密鑰之間存在一種特殊的數(shù)學(xué)關(guān)系，從而確保二者能夠合并為有用的簽名數(shù)字信息。

下面來(lái)看具體工作原理：如上面的例子中，C收到了一條消息，并將其和自己的私鑰結(jié)合起來(lái)，在經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算后即可得到一條很長(zhǎng)的數(shù)字。任何擁有原始信息并掌握相應(yīng)公鑰的人，都可以利用自己的計(jì)算過(guò)程來(lái)證明這條很長(zhǎng)的數(shù)字實(shí)際上正是用正確的私鑰創(chuàng)建而成。

需要說(shuō)明的是，在比特幣當(dāng)中，交易簽名所使用的私鑰來(lái)自該比特幣最近進(jìn)行支付時(shí)所對(duì)應(yīng)的公鑰。而當(dāng)交易處理完成之后，這些比特幣將被分配以一個(gè)新的公鑰。

在這個(gè)過(guò)程中，“礦工”們的主要作用在于確保新交易的不可逆性，從而保證其作為最終結(jié)果且不可能受到篡改。

而只有當(dāng)我們邀請(qǐng)任何及每個(gè)人參與分類(lèi)賬時(shí)，才能確保整個(gè)區(qū)塊鏈的不可逆轉(zhuǎn)性。如果比特幣區(qū)塊鏈由在某一司法管轄區(qū)之內(nèi)的單一銀行中，已知驗(yàn)證人負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，那么以強(qiáng)制性的方式來(lái)保障交易結(jié)果將變得非常簡(jiǎn)單，并且任何不遵守規(guī)則的人都將無(wú)所遁形。

不過(guò)在比特幣中，并不存在中央機(jī)構(gòu)執(zhí)行這些規(guī)則。在中國(guó)、東歐、冰島以及委內(nèi)瑞拉等地，各類(lèi)“采礦”公司受到不同文化的驅(qū)使，以不同的法律制度與監(jiān)管要求為依托在全球范圍內(nèi)匿名運(yùn)作。這意味著除了比特幣代碼本身，再?zèng)]有其它證據(jù)能夠證明其存在，更遑論追究其責(zé)任。為了確保正確的使用行為，比特幣采用了所謂的工作證明（proof of work）方案。

proof of work）如何確保區(qū)塊鏈正常運(yùn)作？

首先，先具體分析一下公共區(qū)塊鏈試圖通過(guò)工作證明所解決的問(wèn)題。在這套開(kāi)放的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，“礦工”會(huì)接收到交易消息并進(jìn)行收集以創(chuàng)建新的區(qū)塊。他們這樣做其實(shí)是在相互競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)?strong>第一個(gè)創(chuàng)建出一個(gè)有效區(qū)塊的人才能獲得報(bào)酬（比特幣）。在這種情況下，重點(diǎn)就在于要如何阻止“礦工”刪除剛剛被添加到區(qū)塊鏈中的區(qū)塊。這種做法雖然無(wú)法實(shí)現(xiàn)比特幣竊取，但卻可以多次使用同一枚比特幣。舉例來(lái)說(shuō)，我可以前往某不知名的商家，用比特幣購(gòu)買(mǎi)一杯咖啡。如果我是“礦工”，就可以在之后進(jìn)入自有版本的比特幣區(qū)塊鏈，取消這筆交易，并將修改后的區(qū)塊鏈發(fā)送給我的同行——這意味著看似花出的比特幣又重新存入了我自己的口袋。

為了避免這樣的情況，比特幣網(wǎng)絡(luò)上的所有“礦工”都擁有相同的區(qū)塊鏈副本，且所有變更與交易皆不可逆轉(zhuǎn)。同時(shí)，為了讓所有參與者保持同步，比特幣“采礦”軟件對(duì)于計(jì)算資源或者說(shuō)電力的要求極其之高。因?yàn)橹挥羞@樣，其才能完成新區(qū)塊添加乃至成本更為高昂的在記錄中更改區(qū)塊等操作。

此外，任何試圖添加新區(qū)塊的“礦工”也必須提供密碼證明。而為了生成證明，“礦工”需要通過(guò)多輪哈希函數(shù)來(lái)消化新區(qū)塊。多輪哈希函數(shù)是一種計(jì)算過(guò)程，它能夠接收任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)塊，并將其簡(jiǎn)化為一條固定長(zhǎng)度且無(wú)特定含義的，由字母以及數(shù)字組成的字符串——這就是哈希值。為了使這一過(guò)程更為困難，區(qū)塊鏈中還要求所產(chǎn)生的哈希值以一定數(shù)量的零作為開(kāi)頭。其中的難點(diǎn)在于，我們無(wú)法預(yù)測(cè)任何給定的數(shù)據(jù)集將以怎樣的哈希值呈現(xiàn)，因此礦工需要在驗(yàn)證過(guò)的區(qū)塊上反復(fù)執(zhí)行計(jì)算，并每次在數(shù)據(jù)集中插入一個(gè)隨機(jī)數(shù)。當(dāng)該數(shù)字被改變時(shí)，也將產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的新哈希值結(jié)果。而只有當(dāng)最后的“礦工”在得到正確數(shù)量的零時(shí)，他們的任務(wù)才算完成。

第一個(gè)找到符合要求的哈希值的“礦工”會(huì)向其他“礦工”宣布這個(gè)新的區(qū)塊，然后由后者對(duì)其進(jìn)行檢查并將其添加至計(jì)算機(jī)上所存儲(chǔ)的完整版區(qū)塊鏈上。為了完成所有這些工作，“礦工”們會(huì)收取新的比特幣及其它“采礦”費(fèi)作為獎(jiǎng)勵(lì)。

我們將哈希值視為鎖定鏈上某一特定區(qū)塊的方法。舉個(gè)更為形象的例子：假如你擁有一把需要鑰匙才能關(guān)上的鎖，同時(shí)還擁有大量可供使用的鑰匙，但不知道哪一把能夠與該鎖相匹配，則必須一一嘗試。當(dāng)最終找到正確的鑰匙時(shí)，你可以將其插入鎖中，以供任何人檢查這種匹配的正確性。

從理論上講，這項(xiàng)工作與“礦工”收到的回報(bào)屬于對(duì)良好行為的激勵(lì)。比特幣“礦工”會(huì)大量投資于這套服務(wù)網(wǎng)絡(luò)——具體形式包括提供計(jì)算資源以及購(gòu)買(mǎi)硬件等等。因此，其中的基本思路在于，他們不應(yīng)采取任何可能導(dǎo)致貨幣完整性受損或貶值的行為（包括進(jìn)行雙重支付等任何行為）。

這類(lèi)操作還面臨著另外一種保護(hù)機(jī)制的約束，因?yàn)閷?duì)舊有區(qū)塊內(nèi)容的變更成本將被添加至區(qū)塊鏈內(nèi)各個(gè)新區(qū)塊的創(chuàng)建當(dāng)中。在創(chuàng)建一個(gè)新區(qū)塊時(shí)，其中將包含之前的區(qū)塊。舊有區(qū)塊發(fā)生的任何變更都將導(dǎo)致一切后續(xù)區(qū)塊的哈希值無(wú)效化。因此，我們不可能將經(jīng)過(guò)偽造的區(qū)塊插入原有區(qū)塊當(dāng)中，而無(wú)需重復(fù)該區(qū)塊之后已經(jīng)執(zhí)行完畢的一切工作。正如之前提到的開(kāi)鎖比喻，最后一把鎖的設(shè)計(jì)取決于之前的所有鎖，因此改變區(qū)塊鏈當(dāng)中的任何一把鎖都意味著必須為之后的每一把鎖找到新的鑰匙。

通過(guò)這種強(qiáng)迫“礦工”提供昂貴的證據(jù)，并為其工作成果提供報(bào)酬，中本聰建立起了第一種具備實(shí)際可行性的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字貨幣。但除此之外，他還解決了另一個(gè)困擾了計(jì)算機(jī)科學(xué)家們幾十年的問(wèn)題——一致性。比特幣在過(guò)去8年當(dāng)中從未下線(xiàn)，這意味著其找到了一種激勵(lì)可能不可信的參與者處理交易，從而獲取可靠結(jié)果的途徑。其結(jié)果就是，任何擁有互聯(lián)網(wǎng)連接的人都能夠查看及添加數(shù)據(jù)鏈，而且基本不會(huì)受到攻擊活動(dòng)的影響。

如何在其它領(lǐng)域應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)？

前文提到的Ethereum是2013年多倫多一位19歲的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生Vitalik Buterin設(shè)計(jì)的，其目的就在于延續(xù)比特幣在貨幣領(lǐng)域的成果，同時(shí)將其擴(kuò)展到其它領(lǐng)域當(dāng)中。

Ethereum自己的貨幣以太幣與比特幣不同的是，Ethereum用戶(hù)交易被稱(chēng)為智能合約——一種迷你程序，其可配合無(wú)限的復(fù)雜度水平進(jìn)行編寫(xiě)。此后，用戶(hù)能夠通過(guò)向程序發(fā)送加載有指令的交易，從而與其他“礦工”進(jìn)行往來(lái)與交互。

在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，這意味著任何人都能夠?qū)④浖绦蚯度氲浇灰桩?dāng)中，并確保其在區(qū)塊鏈的使用期限之內(nèi)不會(huì)發(fā)生改變或訪(fǎng)問(wèn)。從理論上講，Ethereum可以帶來(lái)足以取代Facebook、Twitter、優(yōu)步、Spotify乃至其它任何數(shù)字化服務(wù)的方案。這些新版本對(duì)于審計(jì)人員而言將是完美、完全透明，并且能在沒(méi)有創(chuàng)建者參與的前提下無(wú)限期運(yùn)行。

什么是許可分類(lèi)賬？

就在Buterin試圖利用區(qū)塊鏈技術(shù)打造一套延伸至全世界的超級(jí)計(jì)算機(jī)時(shí)，另一種趨勢(shì)則將這項(xiàng)技術(shù)推向了另一個(gè)方向——即邁向中本聰本人更推崇的封閉與可控迭代道路。

2014年9月，包括巴克萊、高盛以及摩根大通在內(nèi)的多家金融機(jī)構(gòu)共同組成了R3聯(lián)盟，旨在探索如何通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)提升銀行之間的支付效率。

這些機(jī)構(gòu)意識(shí)到，像比特幣與以太幣這樣的區(qū)塊鏈開(kāi)放結(jié)構(gòu)與他們自身的需求顯然背道而馳。加密貨幣所關(guān)注的主要是用戶(hù)匿名性，這些用戶(hù)會(huì)在開(kāi)放區(qū)塊鏈上以字母加數(shù)字組成的公開(kāi)地址表示，且不具備任何能夠提供其真實(shí)身份的指示。而包括美國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家的銀行業(yè)法律都禁止這種匿名性。

從法律層面考慮，金融機(jī)構(gòu)有理由保護(hù)客戶(hù)數(shù)據(jù)，并控制這類(lèi)數(shù)據(jù)流出至其它國(guó)家或地區(qū)。鑒于公開(kāi)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都會(huì)復(fù)制整條交易記錄，因此在使用這些交易記錄鏈時(shí)根本不可能遵循監(jiān)管機(jī)構(gòu)所提出的要求。

因此，區(qū)塊鏈技術(shù)中的“許可分類(lèi)賬”方法應(yīng)運(yùn)而生。即在被許可的分類(lèi)賬當(dāng)中，添加該區(qū)塊者的身份是已知的，且系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)只能由選定人員查看。由于創(chuàng)建新區(qū)塊的權(quán)利是由運(yùn)行代碼的人員，而非隨機(jī)分配機(jī)制決定，因此不需要投入工作量來(lái)提供進(jìn)行“采礦”或支付加密貨幣的工作證明。

這類(lèi)系統(tǒng)適用于區(qū)塊鏈之上各參與者之間信任程度較低，但希望模擬中立第三方服務(wù)的情況（如銀行在進(jìn)行國(guó)際電匯結(jié)算時(shí)）。

就在2016年，R3聯(lián)盟發(fā)布了第一套許可分類(lèi)賬方案Corda。不過(guò)短短數(shù)月，Corda迎來(lái)了自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——脫離R3聯(lián)盟的摩根大通也發(fā)布了自己的許可分類(lèi)賬Quorum。

目前，許可分類(lèi)賬方法同樣超越了銀行與金融機(jī)構(gòu)，逐步向其它行業(yè)當(dāng)中擴(kuò)展，特別是那些需要負(fù)責(zé)監(jiān)管客戶(hù)敏感數(shù)據(jù)的領(lǐng)域。其中許多相關(guān)項(xiàng)目由Hyperledger提供的工具所構(gòu)建。（HyperLedger目前主要為希望使用智能合約，但卻對(duì)Ethereum及比特幣等開(kāi)放式區(qū)塊鏈持猶豫態(tài)度的企業(yè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。）

那么，智能合約將如何起效？

無(wú)論區(qū)塊鏈技術(shù)最終如何呈現(xiàn)，運(yùn)行在其上的智能合約都需要各類(lèi)支持技術(shù)作為依托。這些補(bǔ)充性技術(shù)目前正在借助區(qū)塊鏈的熱度快速發(fā)展，并對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)本身的發(fā)展產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

康奈爾大學(xué)IC3協(xié)調(diào)人Ari Juels表示：“一旦獲得了智能合約，就會(huì)面對(duì)一系列問(wèn)題。”這些問(wèn)題主要分為以下幾類(lèi)：

首先，區(qū)塊鏈無(wú)法存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。對(duì)于多數(shù)項(xiàng)目而言，這顯然是個(gè)問(wèn)題。例如有人建議利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行視頻實(shí)況轉(zhuǎn)播，但其根本無(wú)法容納龐大的視頻數(shù)據(jù)。

其次，將智能合約放在區(qū)塊鏈上的另一個(gè)問(wèn)題在于，區(qū)塊鏈本身并不清楚現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生了什么。如果您的智能合約是一套航空保險(xiǎn)系統(tǒng)，那么其必須了解我們的航班何時(shí)起飛與著陸。然而，區(qū)塊鏈技術(shù)在設(shè)計(jì)層面就從來(lái)不具備查詢(xún)網(wǎng)站的能力。因此，它對(duì)于外部世界的一切了解都需要主動(dòng)進(jìn)行注入。

在理想情況下，開(kāi)發(fā)者們將為區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪(fǎng)問(wèn)方案（但需要注意的是千萬(wàn)不能重新引入原本就存在的缺陷，尤其是最不可靠的對(duì)象——人類(lèi)。）畢竟區(qū)塊鏈誕生的初衷就是為了徹底屏蔽人為接觸。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，開(kāi)發(fā)人員必須對(duì)“可信方”這一概念作出充分的考量與探索。

靜態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題可以通過(guò)分布式文件共享服務(wù)來(lái)解決，例如使用Protocols Labs打造的Interplanetary數(shù)據(jù)庫(kù)或者Storj Labs的去中心化云存儲(chǔ)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)已經(jīng)幫助世界各地的人們?yōu)樽约旱拇疟P(pán)騰出更多剩余空間，相信其也將適用于基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約系統(tǒng)。因?yàn)槠渲械臄?shù)據(jù)將始終以冗余方式存儲(chǔ)在世界各地的多臺(tái)計(jì)算機(jī)之上，從而實(shí)現(xiàn)始終可用且難以追蹤等屬性。

至于將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)入?yún)^(qū)塊鏈，則可使用區(qū)塊鏈開(kāi)發(fā)者們所謂的“oracles”實(shí)現(xiàn)。這些服務(wù)能夠以可靠的方式查詢(xún)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源，并將其交付至區(qū)塊鏈上以完成饋送。

在IC3，Juels已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一款名為T(mén)own Crier的自動(dòng)化oracle。其負(fù)責(zé)確保被注入至區(qū)塊鏈當(dāng)中的數(shù)據(jù)來(lái)自可信來(lái)源，且未經(jīng)任何篡改。其使用英特爾處理器上的“受信軟件”芯片。這些芯片運(yùn)行加密盾之后的代碼，但仍可證明該程序在按照既定方式執(zhí)行。

區(qū)塊鏈技術(shù)的融資潛力來(lái)自哪里？

一家專(zhuān)門(mén)用于區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)的新基金公司Placeholder的創(chuàng)始人Joel Monegro表示：“金錢(qián)不是萬(wàn)惡之源，公平才是萬(wàn)惡之源。”

區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè)經(jīng)常引用他的論點(diǎn)，認(rèn)為應(yīng)該為企業(yè)創(chuàng)始人及員工分配股權(quán)以鼓勵(lì)他們囤積財(cái)富，而非改善產(chǎn)品。

在另一方面，特定于某種應(yīng)用的加密貨幣已經(jīng)不再是金融工具，而僅僅屬于獲取技術(shù)的手段。隨之而來(lái)的是，使用該項(xiàng)服務(wù)的人越多，訪(fǎng)問(wèn)該服務(wù)所需要的貨幣就越有市場(chǎng)。

Hacera的Levi總結(jié)稱(chēng)，“時(shí)代已經(jīng)改變，而且變化速度很快。我們中的有些嘗鮮者在三、四年之前還兩手空空，但憑借著自己的信念與加密貨幣市場(chǎng)的旺盛發(fā)展，如今獲得了可觀(guān)的財(cái)富。我們?nèi)匀恍枰M(jìn)一步擴(kuò)大以太幣與Ethereum的運(yùn)作模式，而企業(yè)則需要更多地分散并保護(hù)其敏感數(shù)據(jù)。我們目前正面臨著一種新的、不同類(lèi)型的挑戰(zhàn)：考慮到已經(jīng)投入的巨額資金，不知道還會(huì)有多少前輩與新的愿意堅(jiān)持事業(yè)、繼續(xù)努力，從而利用這些改變了其自身的技術(shù)進(jìn)一步改變世界。

編譯整理：科技行者