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区块链技术下智能合约的民法分析、应用与启示(二)

(2019-11-14 14:26:14)
标签:

区块链

时间戳

哈希算法

比特币

挖矿

杂谈

分类: 前沿科技

区块链技术原理的民法分析

比特币是区块链第一个和最为知名的应用,使区块链技术通常与虚拟货币相绑定,实际上它的应用场景远不止于此区块链作为一种通用技术原理,能被用于构架可编程的货币系统支付系统供应链管理信息记录等,并延伸至整个私法范畴及金融体系

区块链技术的本质,是一种由多个独立节点分散记录的分布式账簿(distributed ledger),是将全部交易记录按时间序列组合成区块结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化数据库由于它是一种关于认证和检验的技术,因此可以更高效地确认及转让所有权凭证由于它是可编程的,使“智能合约”的自动执行成为可能由于它是去中心化的,所以能够在无须信任中心机构的情形下实施上述功能由于它是无国界和无中介的,因而可提供一个高效便捷极低费用的价值传输途径区块链技术通过将系统部署以来的全部交易过程封包记录于区块之中,同时为每一笔交易盖上时间戳,以保证交易记录的不可篡改和账簿的唯一性,故又被称作分布式账簿技术(distributed ledger technologies,DLTs)

所谓分布式账簿,即是说区块链网络中的每一个节点都拥有一份记录交易信息的账簿,同时这些账簿通过工作量证明(proffwok,PoW)或其他方式保持完整性与同一性对于传统民法预设的交易场景而言,一笔交易通常由私主体之间作出意思表示,当双方达成合意时合同成立

例如,AB订立房屋买卖合同,AB作出购房要约,BA作出购房承诺,意思表示只在交易双方之间传递在区块链构架中,每一笔交易信息不是向交易对方作出,也不是向某个中央数据系统作出,而是向整个区块链网络节点进行广播以比特币的区块链系统为例,AB达成交易5个比特币(bitcoin,BTC)的合意,A不是将交易信息直接发送给B,而是将此条交易信息发送给比特币网络中的每一个人区块链通过非对称加密后的公钥私钥来标识身份,A以自己的私钥与B的公钥对该交易信息签名,全网络节点都接收了这项交易信息,但只有B可以通过自己的私钥进行解密因此对于区块链中的交易,不仅需要交易双方达成意思表示合意,还需要将合意的内容向全网络公示,以保证各个节点的账簿中都记录下了此项交易

区块链网络中的每个节点都可以通过特定的哈希算法和Merkle tree数据结构,将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中,并链接到当前最长的主区块链上,形成最新的区块对比特币而言,10分钟内发生的全部有效交易都会被统一记录在新增区块中,每个区块包含一个时间戳一个随机数一个对上一个区块的引用(即哈希,hash)和上一区块生成以来发生的所有交易列表区块按时间顺序相互链接不断更新,以保持比特币账簿的最新状态,区块链由此得名AB转让5个比特币的交易信息向全网络节点广播,节点通过验证哈希值认可交易的有效性,随后存有该交易信息的区块被盖上时间戳添加至区块链中,成为一条任何人可以查看,永久而透明的交易记录比特币账簿中记录了从2009年创世区块建立以来的全部交易记录,AB拥有的比特币数量,可以通过这些交易记录追本溯源计算得出所以区块链网络中人手一本的分布式账簿相当于房屋登记簿,代表了区块链资产的所有权凭证,而这种所有权是通过全部交易记录的相互叠加来确定的。

不同网络节点之间如何保持账簿的同一性?

A拥有的5个比特币在同一区块下分别向BC作出两笔交易,并向不同网络节点进行广播由于比特币系统内节点众多且采用点对点扁平式拓扑结构相互连通和交互,同一交易信息无法迅速广播至全网络,不同节点账簿中可能同时存在ABAC两笔交易,如何避免这种一房二卖现象即是密码学领域经典的双重支付与拜占庭将军难题双重支付又被称作双花”,即利用数字资产的虚拟特性两次或多次使用同一资产完成交易拜占庭将军难题则是指在缺少可信任的中央节点的情形下,如何允许一定数量的失效而不影响系统整体的可靠性区块链资产不具备物理实体,不能通过动产的占有表征所有权,也没有第三方中心机构(如房产局)记账,因而无法使用传统的不动产所有权登记进行证明针对此问题,比特币系统创造性地设计了一种基于工作量证明的共识机制,让区块链中的各个节点贡献计算资源来寻找满足特定SHA-256哈希值对应的数值解,以维护区块链网络中资产所有权的唯一性这个寻找随机数的过程类似矿工在茫茫矿区挖掘金矿,因而被俗称为挖矿

共识机制是网络节点就数据或拟定交易的价值达成一致,并就此对账簿进行更新的机制,除工作量证明(PoW),还包括权益证明(PoS)股份授权证明(DPoS)以比特币的工作量证明机制为例,各节点基于计算机算力相互竞争来解决一个求解复杂但验证容易的数学难题,最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励AB的交易信息向全网络进行广播之后,所有权并不立即移转网络节点将一定时期内未确认的新交易信息打包并进行工作量证明的计算,一旦某个节点找到符合要求的数值解,则向其他节点广播其他节点接收并验证了哈希值,就会自动停止当前计算,并将接收的区块信息加入前序区块以更新所持有的账簿A以特定的5个比特币分别向BC交易,若计算出有效哈希值的节点账簿中记有AB之间的交易,B取得这5个比特币的所有权,反之亦然,另一笔交易不发生所有权移转的效果通过以上共识机制,使各网络节点确认并接收某一个获得特定区块记账权节点的账簿,并在其上继续记录和更新,从而保证了整个区块链系统中账簿的同一性

在一些特殊的情形下,两个或多个节点同时完成了工作量证明,相互冲突的区块被链接至区块链末端,区块主链就可能会出现暂时的分叉现象各节点会通过计算和比较,在各自认为有效的账簿后继续链接新区块,最终累积工作量证明最大化的那条区块链将被认为是唯一有效的,其余账簿则被回滚撤销数学上可以证明,当比特币网络中的一笔交易连续得到6个区块确认之后,回滚的概率即可忽略不计,此时AB的交易才被不可逆转地记录到区块链账簿里由于区块链系统内的每个节点都拥有一份完整的账簿拷贝,除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点,对任一节点的破坏或篡改均不影响其他节点的数据内容,被区块打包确认的交易信息因而能够被安全永久和透明地记录下来至此,AB买卖5个比特币的交易经过全网络广播,节点竞争记账权,6次确认后最终实现所有权的移转形象地说,区块链的这种分布式账簿相当于一个人人持有集体维护,并实时记录着全部房地产交易和所有权变动的房屋登记簿

区块链技术在无需第三方中心机构背书的前提下,真正实现了价值在互联网上的转移,被认为是可改变经济金融和社会系统的革命性创新据报道,日本政府计划自2018年起将城市耕地和林地等所有房地产和土地登记都统一到由区块链技术推动的单一账本上作为国家区块链战略的一部分,迪拜土地部门已开始使用区块链系统记录包括租赁登记在内的全部房地产交易,并与水电通信系统相连在欧盟,一个利用分布式账本技术创建的增值税税收协议将于欧洲全境部署,从收据到银行存单,所有增值税会计交易会被纳入该系统进行统一处理纳斯达克已上线用于私有股权交易的Linq平台,通过区块链技术进行数字化管理,有效降低资金成本与系统性风险Ripple公司利用区块链建立全球分布式支付清算体系,相比传统烦琐冗长的跨境支付流程,区块链可去除第三方中介环节,实现点对点的对接国际支付巨头如PaypalViSa等都相继开展了对区块链技术的探索和实践在国内金融业,中国建设银行携手IBM联合开发区块链银行保险平台,中国农业银行上线基于区块链的涉农互联网电商融资系统腾讯阿里巴巴等互联网巨头也纷纷布局区块链产业,力图打造企业级应用平台

比特币作为区块链技术的最初应用,采用了一种相对简单的脚本代码来编程控制交易过程通过锁定脚本和解锁脚本的组合,可为普通交易附加一定的条件,如延时支付担保交易,多重签名等但是,比特币的脚本语言存在严重的限制,不具备图灵完备不支持循环语句不能获取区块链数据,一些复杂的交易因而无法实现为提高脚本系统的灵活性和可扩展性,许多技术团队尝试在比特币协议之上进行改进或建立新的脚本协议,其中的佼佼者以超级账本(Hyper ledger)以太坊(Ethereum)等开源平台为代表以太坊构建了图灵完备的脚本语言,让任何人都能够创建合约和去中心化应用,并在其中自由设定交易方式与规则通过将合同内容以程序化规则和逻辑翻译成合约代码,并内置在任何区块链数据交易及数字化资产上,合同条款就能够以按序安全可验证的方式自动执行区块链为智能合约的实现提供了基础,智能合约则让区块链的应用延伸至金融法律和社会系统的每一个角落

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