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杜红超:区块链基因解析(一):共识机制之技术共识1月9日更新

(2020-01-09 12:25:16)
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区块链大热。以被业界称为“区块链节”的2019年10月24日为分水岭,社会对于区块链的认知也在不断刷新和变化。

从业界到商界到政界到学界再到大众,人们对于区块链的知识需求剧增。国人做事情喜欢寻找标准答案,经济增长乏力大背景之下,大家更是急迫想知道,这区块链里蕴藏着什么样跟自己有关的奥秘。

一时间,“一句话说清区块链”、“区块链能做什么不能做什么”之类的议题充斥媒体,好不热闹!本文不回答以上太高难度的话题,BTW,如果谁能够回答你这些问题,他大抵是人云亦云或者不懂装懂:刚出生不久的孩子,即便是他的父母,恐怕也很难回答“这孩子的本质一句话说清”、“这孩子将来能做成什么不能做成什么”之类的话题。

算上比特币,区块链发展至今短短十年,无疑还是少年。您知道,这少年简直是孙猴子,一上来就大闹天宫,惹世人瞩目,创诸多奇迹。即便如此,区块链的发展在中国乃至全世界,也才算是刚刚开始。若非急不可耐,何必匆匆定义区块链1.0、区块链2.0甚至区块链3.0,天刚放亮呢。

言归正传。本文主要分享对区块链的非技术认识,如果企业决策者和创业者因为本文对于区块链的本质和趋势有所感知,则笔者幸甚。

让我们权且把区块链打上共识、共生、共赢三个基因标签,一一细说。

1.共识机制

从小两口吵架,到世界大战,起因多是因为各方找不到更简单有效的“共识”,或者旧的共识机制失灵了,商量不通,发生共识危机,就只有干仗了。

作为最早使用区块链框架的应用,比特币至今仍然面目可疑,最大罪证是,它是全球首选暗网交易通道,诸多洗钱、走私、毒品、军火等灰色交易,都靠它完成支付。

且先抛开法律和道德这样的社会规则,让我们好奇下,灰色交易充满黑吃黑,毒枭等人群为啥却都愿意相信区块链呢?我们的答案是,区块链构造了一个有别于传统思维的共识机制,而这机制帮“最没有底线的一帮人”达成了互信。

换言之,区块链的共识机制能为陌生交易增信。

人类进化过程过关斩将,对于未知和不透明天生有不安全感,出于生存和发展需要又不得不互相合作,信任是合作的基础,于是彼此之间为增加信任,花去了大量的时间成本,恰恰这时间是人类最稀缺的资源。

如果有一种共识机制,可以帮助人们迅速建立安全感,省出时间好干正事,相当于人延长了寿命,如果按照“时间就是金钱”的说法,那更是赚着了。

区块链所隐喻的这种前所未有的共识机制,粗浅看由三要素组成:技术、市场和制度。

1.1技术共识

与靠大量试错来达成的市场共识和靠反复沟通来建立的制度共识相比,以标准、算法和智能合约为主要手段的技术共识,是区块链里最低成本、最高效的共识机制。

有人说区块链靠中心化建立共识,这不完全对,不能一概而论。从开放性看区块链,大致可分三类,即公链、联盟链(或曰联合链、行业链)和私链。三类链的技术底层和开放程度不同,中心节点在其中的地位和能力不同,对于达成共识的意义也不同。

按照能够让互不信任的陌生人之间建立共识的强弱程度排序,当然是公链、联盟链和私链,我们依次说说。

公链的技术共识力量是最强大的,它最开放,典型公链如比特币、以太坊等,会全面对所有人开放源代码。开放源代码,意味着平台规则和运转机制完全透明,发布公链的人通过开源这种技术共识机制,面对参与者的各种质疑和探究,牺牲自己对于技术的控制权,解除对于大家对于“暗箱操作”之类的担心,换取大家的信任。

在公链体系里,人人都是中心,人人又都不是中心,从创始者开始,大家把决定权交给了运行开源代码的机器,没有人可以肆意妄为,区块链通过这种方式,约束了所有人行为的同时,通过对创始人权利的限制,去除了人们对黑盒机制的“戒心”。

大部分公链之间的差别,主要是“共识算法”和“智能合约”,当然,这两者也是开源的。人们的个性化诉求,通过“共识算法”、“智能合约”、“按时间戳链接的只读型账本”等各种方式体现,让技术规范来建立秩序,为信任背书。

联盟链的开源程度与公链不同,它一般是部分开源,例如应用层开源、核心层不开源,或者即便开源了,也保留了“闭源”的权利。

联盟链是多中心共存或强中心控制的技术共识机制,“盟主”以它自己的信用和实力,来保障体系运行的公平可信。联盟链建立一个许可机制,通过被一般被称为超级节点的角色,像董事会或者股东会一样,决定一些关键的运行规则并审批后来的加入者,决定新加入者的权利和义务。

本质上,脸书的天秤币以及IBM等许多IT和互联网巨头推出的区块链服务,当下只能被当做典型的联盟链,尽管他们承诺在一定范围或者一定时间内做到完全开源。

联盟链甚至私链的技术共识机制,主要是通过开源部分的透明度和不开源部分相关技术架构的专业、严谨程度来建立。比如,它们往往需要证实,所使用的加密算法、芯片、技术架构,符合了哪些标准,通过了哪些高等级的认证,这其实也是一种获取“安全共识”的做法,让那些认证的专业机构为这种机制背书。

私链几乎依然是中心化的,它实现技术共识的机制,更像是传统互联网那种以运算结果为导向的模式,人们对于私链的信任,源于其输出结果符合自己的预期,而非其运作过程的透明。对外部参与者而言,私链相当于“联盟链”里不公开的那部分,但对私链内部的成员而言,它依然具有一定的透明度,这部分又像是联盟里对于经许可后的参与节点所提供的技术共识机制。

技术共识的最大优势是建立共识的成本极低。通过技术建立共识,将复杂问题简单化,脆弱系统健壮化,个性问题共性化,省去了多方协作时点与点之间大量复杂专业的沟通。

技术共识的基础,是人类几十年来在密码学、计算机科学和网络安全技术的积累。我们在学习区块链时可以听到的许多概念,一多半是在解释技术共识机制。

好在,这些概念和基础技术,大部分都是成熟或者开源的,学习成本并不高。参与者对于技术体系进行认可的过程,其成本主要表现为参与者的学习成本,因为陌生人之间互不信任所产生的疑问,可以通过学习和了解而逐渐消除,而这种学习是可以碎片化的。

技术共识机制的弱点,也同样很明显:比如,源码透明容易导致其中的漏洞被恶意利用;算法透明容易被恶意攻击和破解;智能合约的可编程性目前还远远达不到人们的要求;区块链的技术共识机制与人工智能、大数据、物联网乃至5G之间缺乏有效衔接等。这些弱点,需要“市场共识”、“制度共识”等机制来弥补,尤其是联盟链和私链,单靠技术共识,增信能力有限。

技术共识机制,还可以从很多角度理解。选择以公链、联盟链和私链这种角度,来区分区块链的技术共识机制,是一个简单实用便于理解的做法。

值得注意的是,公链、联盟链和私链三种形态之间,是可以结合和转化的,同时,区块链技术共识机制,也可以不停的迭代升级、细分和完善。技术共识和市场共识、制度共识,以及本文没有表述的其它共识机制,是可以彼此替代和取舍的,一切取决于效率和成本。

区块链的技术共识机制,是区块链的基础基因,这种基因具有明显的地区和时间特征。中国国情决定了中国特色区块链必然有自己的特点和发展方向,比如中国政府正在引导区块链朝着更明确的方向前进,强化区块链与实体经济的融合,促进区块链在政务和民生、金融等领域的应用;1024讲话之后,中国互联网巨头、实体经济各种领军者等各种力量也顺势而为,迅速与行业组织和政府部门结合起来,推出自己的各种技术方案,积极参与起草和制定符合多方利益的区块链技术标准,这使得中国特色区块链的技术共识机制的建设、完善和优化,具有很多新的机会和空间,值得区块链应用厂商和创业者了解、关注。

以上,二稿于2020年1月9日12时,欢迎指正交流。



撰稿计划剧透:

1.2市场共识

1.3制度共识



2.共生系统

2.1虚实共生

2.2链网共生

2.3强弱共生



3.共赢理念

3.1新旧共赢

3.2内外共赢

3.3上下共赢

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