准备“颠覆一切”的区块链

文 | 本刊记者 孙杰贤

准备“颠覆一切”的区块链

文 | 本刊记者 孙杰贤

基于区块链，应用的想象空间被无限打开，不仅仅是金融领域。而那时候的区块链将超越技术的范畴成为一种方法论。

高盛在其最新发布的一份报告中称，比特币的底层技术——区块链技术Blockchain已经准备好“颠覆一切”。

“一旦你认真对待比特币的底层技术，该技术可以被视为一种全新削减成本的工具，并可以对于那些古老的中心化机构，通过以中介身份来获取利润的方式发起挑战。区块链技术的解决方案将不仅仅对于消费者是一个机会，对于那些有远大目光的企业也是一个机会。”这是高盛的观点。

除美国纳斯达克证券交易所正在试用区块链技术来处理私人证券市场的股票交易外，花旗集团、日本三菱日联金融集团、瑞士联合银行和德意志银行等22家全球大型金融机构，也正尝试应用区块链技术，打造快捷便利、成本低廉的交易作业的新一代系统，以此构建新国际金融交易体系的主导权。

那么区块链技术到底是何方神圣？它是否具备颠覆一切的能力或者潜力？

关于区块链技术这个舶来品的概念描述有很多，总结来看，区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠、可信数据库的技术方案。该技术方案主要让参与系统中的任意节点通过一串使用密码学方法相关联产生的数据块或者说区块（即block），每个数据块中包含了一定时间内的系统信息交流数据，并且生成数据指纹用于验证其信息的有效性，同时记录前一数据块的散列值（hash）并链接（即chain）下一个数据块，由此形成一个数据链条。区块链的第一个区块称为创始块。

五大核心特征

要想挖掘区块链技术的价值，就必须了解区块链技术的核心特征有哪些？

区块链最重要的特征是去中心化和去信任。去中心意味着整个网络没有中心化的设施系统或者管理机构，任意节点之间的权利和义务都是均等的，且任一节点的损坏或者失去都会不影响整个系统的运作，因此具有极好的健壮性。同时，参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换是无需互相信任的，整个系统的运作规则是公开透明的，所有的数据内容也是公开的，因此在系统指定的规则范围和时间范围内，节点之间是不能也无法欺骗其它节点。

如何在去中心化和去信任的条件下确保信息数据的安全与可靠，这就引出了区块链技术的另外一些核心特征：可靠数据库、集体维护以及开源匿名性。这些特征确保了整个系统信息数据的可验证性、不可伪造和不可撤消而这也正是区块链技术最具创新的地方。

区块链将整个系统通过分数据库的形式，让每个参与节点都能获得一份完整数据库的拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点（这就是业内俗称的“51%攻击”，在大规模的网络系统中，这种可能性为零），否则单个节点上对数据库的修改是无效的，也无法影响其他节点上的数据内容。因此参与系统中的节点越多和计算资源越大，数据安全性越高。

而且，系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点来共同维护的，而这些具有维护功能的节点是任何人都可以参与的。由于整个系统的运作规则必须是公开透明的，所以对于程序而言，整个系统必定会是开源的。而由于节点和节点之间是无需互相信任的，因此节点和节点之间无需公开身份，在系统中的每个参与的节点都是匿名的。

作为比特比的底层技术，区块链得到业界广泛的关注与认可。

“物联网＋区块链”将会让食品变得真正安全。

拜占庭将军问题

说到这，大家肯定会有些似曾相识的感觉。对，就是著名的拜占庭将军问题，也称两军问题。

拜占庭位于如今的土耳其的伊斯坦布尔，是东罗马帝国的首都。由于当时拜占庭罗马帝国国土辽阔，为了防御目的，因此每个军队都分隔很远，将军与将军之间只能靠信差传消息。在战争的时候，拜占庭军队内所有将军必需达成一致的共识，决定是否有赢的机会才去攻打敌人的阵营。但是，在军队内有可能存有叛徒和敌军的间谍，左右将军们的决定又扰乱整体军队的秩序。在进行“共识”时，结果并不代表大多数人的意见。在已知有成员谋反的情况下，其余忠诚的将军在不受叛徒的影响下如何达成一致的协议，拜占庭将军问题就此形成。

后来人们把拜占庭将军问题引申到通信领域，是一个分布式系统中进行信息交互通信时面临的难题。即在整个网络中的任意节点都无法信任与之通信的对方时，如何能创建出共识基础来进行安全的信息交互而无需担心数据被篡改。区块链使用算法证明机制来创建一个共识网络，从而确保信息数据的安全与可靠。可以说，区块链技术让拜占庭将军问题已经失去存在的意义。

我们之所以这里特别提到拜占庭将军问题，除了这是一个非常有意思的问题外，更重要的是因为它凸显了区块链技术最为核心的一个能力，那就是通过创新型的架构和算法来实现数据交互的安全与可靠，而这也是未来信息社会所需要拥有的核心能力之一。

当然，区块链的伟大不止于此。

从价值转移到跨国信任

“区块链·铅笔”创始人、《数字货币》一书作者龚鸣指出：“互联网诞生最初所要解决的核心问题是信息制造和传输，我们可以通过互联网将信息快速生成并且复制到全世界每一个有着网络的角落，但是它尚始终不能解决价值转移和信用转移。”“区块链·铅笔”是的一个介绍和讨论区块链技术的社区。

龚鸣所说的价值转移是指在网络中每个人都能够认可和确认的方式，将某一部分价值精确的从某一个地址转移到另一个地址，而且必须确保当价值转移后，原来的地址减少了被转移的部分，而新的地址增加了所转移的价值。而这操作的结果必须获得所有参与方的认可，且其结果不能受到任何某一方的操纵。

而在现实世界和网络世界中，多采用的是中心化的方案，就是通过某个机构或者政府信用作为背书，将所有的价值转移计算放在一个中心服务器或集群内，尽管所有的计算也是由程序自动完成，但是却必须信任这个中心化的人或者机构。事实上通过中心化的信用背书来解决，也只能将信用局限在一定的机构、地区或者国家的范围之内。

可以看出，要解决的这个根本问题那就是信用。由此龚鸣认为，价值转移的核心问题是跨国信用共识。但由于每个国家的信仰、政治、经济和文化情况不同，对于两个国家的企业和政府完全互信是几乎做不到的，唯一能取得共识的是基础科学。如果我们以程序算法作为背书，所有的规则都建立一个公开透明的程序算法之上，便能够让所有不同政治文化背景和信仰的人群获得共识。

这就是伟大的区块链，一项准备好“颠覆一切”的技术。而基于区块链，应用的想象空间被无限打开，不仅仅是金融领域。而那时候的区块链将超越技术的范畴而成为一种方法论。

左手区块链，右手物联网

根据 IBM 的观点，运用区块链技术，可以为物联网的世界提供一个引人入胜的可能性，当产品最终完成组装时，可以由制造商注册到通用的区块链里面标示着它生命周期的开始，一旦该产品售出，经销商可以把它注册到一个区域性的区块链上（社区、城市或国家），通过创建有形资产和匹配供给和需求，物联 网将会创造一个新的市场。

传统物联网的模式是怎样的呢？由一个中心化的数据中心收集分布式云网络中所有已联接设备的信息，而联网的每个设备都得能自我管理，无需经常做人工维护。只要设备还存在，整个网络的生命周期就可以变得非常长，同时运行成本可以显著降低。

但是要打造这样一种分布式云网络，就得解决节点信任问题，这对于潜在数量在百亿级的联网设备而言，这几乎不可能做到，而区块链可以完满地解决这个问题。

举一个疫苗追溯的例子。

传统的疫苗追溯做法有三个致命的缺陷：首先，编号容易被假冒；其次，就全国范围而言，这样一个编号系统也太过巨大，其工作量难以承受；第三，其信息容易被篡改或删除。而这些缺陷在区块链看来都不是问题。

广东区块链应用技术研究有限公司总经理蒋平友说，如果将审批疫苗生产的国家食药监局、生产疫苗的企业、销售疫苗的经销商、采购疫苗的各级疾控中心、各个医院，以及最后的疫苗使用者都纳入一个基于区块链的系统。伴随每一支疫苗在生产，流通，使用等各个环节的每一步，均录入系统。另一方面，系统中的任何一个成员，都可以从问题疫苗的RFID标签查询到该疫苗自出厂以后的历程。

如果疫苗出现问题，根据该系统，可以很方便地查实到底有哪些单位和个人经手了这支疫苗，以及在哪一个环节可能出现问题。再假设环节上的某一方想要删除这支疫苗在自己名下的记录，这也只能在自己的电脑上做到，而系统中其他成员的电脑上的数据，是无法删除的。

当然还有很多基于区块链的应用，这里不再一一赘述。我们可以展开自己的想象力：未来的某一天，地球上的所有人和所有机器通过区块链实现以前所未有的互信同时展开了空前的大规模协作；同时基于区块链的真正人工智能被创造出来，而整个世界的发展模式和组织结构因此而发生革命性的改变，那将是多么令人激动和震撼的场景。