區(qū)塊鏈技術的四個基礎特性介紹

在對比特幣和以太坊這兩個主要系統(tǒng)，討論了區(qū)塊鏈的價值表示和價值轉移這兩個基礎功能，探討了數(shù)字資產(chǎn)、通證與通證經(jīng)濟系統(tǒng)之后，我們再來看看區(qū)塊鏈的特征與用途，嘗試回答“區(qū)塊鏈有什么用”這個問題。答案就藏在區(qū)塊鏈的四個基礎特性中。

在觀察了以太坊帶來的變化后，區(qū)塊鏈特征以及與這些特征相關的應用已經(jīng)較為清晰地展現(xiàn)在我們面前。這四個基礎特征分別是：不可篡改，不可復制的唯一性，智能合約，去中心自組織或社區(qū)化（見圖1）。

區(qū)塊鏈不只是技術，它還將從經(jīng)濟、管理、社會層面帶來變化，它可能改變人類交易的方式，它將改變貨幣、賬本、合同、協(xié)同等方面，這是我們將在后續(xù)章節(jié)中討論的。

接下來，我們先分別討論區(qū)塊鏈的這四個基礎特性。

特征之一：不可篡改

區(qū)塊鏈最容易被理解的特性是不可篡改的特性。

不可篡改是基于“區(qū)塊+鏈”（block+chain）的獨特賬本而形成的：存有交易的區(qū)塊按照時間順序持續(xù)加到鏈的尾部。要修改一個區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，就需要重新生成它之后的所有區(qū)塊。

共識機制的重要作用之一是使得修改大量區(qū)塊的成本極高，從而幾乎是不可能的。以采用工作量證明的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡（比如比特幣、以太坊）為例，只有擁有 51% 的算力才可能重新生成所有區(qū)塊以篡改數(shù)據(jù)。但是，破壞數(shù)據(jù)并不符合擁有大算力的玩家的自身利益，這種實用設計增強了區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)可靠性。

通常，在區(qū)塊鏈賬本中的交易數(shù)據(jù)可以視為不能被“修改”，它只能通過被認可的新交易來“修正”。修正的過程會留下痕跡，這也是為什么說區(qū)塊鏈是不可篡改的，篡改是指用作偽的手段改動或曲解。

在現(xiàn)在常用的文件和關系型數(shù)據(jù)中，除非采用特別的設計，否則系統(tǒng)本身是不記錄修改痕跡的。區(qū)塊鏈賬本采用的是與文件、數(shù)據(jù)庫不同的設計，它借鑒的是現(xiàn)實中的賬本設計——留存記錄痕跡。因此，我們不能不留痕跡地“修改”賬本，而只能“修正”賬本（見圖2）。

區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲被稱為“賬本”（leger，總賬），這是非常符合其實質的名稱。區(qū)塊鏈賬本的邏輯和傳統(tǒng)的賬本相似。比如，我可能因錯漏轉了一筆錢給你，這筆交易被區(qū)塊鏈賬本接受，記錄在其中。修正錯漏的方式不是直接修改賬本，將它恢復到這個錯誤交易前的狀態(tài)；而是進行一筆新的修正交易，你把這筆錢轉回給我。當新交易被區(qū)塊鏈賬本接受，錯漏就被修正，所有的修正過程都記錄在賬本之中，有跡可循。

將區(qū)塊鏈投入使用的第一類設想正是利用它的不可篡改特性。農(nóng)產(chǎn)品或商品溯源的應用是將它們的流通過程記錄在區(qū)塊鏈上，以確保數(shù)據(jù)記錄不被篡改，從而提供追溯的證據(jù)。在供應鏈領域應用區(qū)塊鏈的一種設想是，確保接觸賬本的人不能修改過往記錄，從而保障記錄的可靠性。

2018 年 3 月，在網(wǎng)絡零售集團京東發(fā)布的《區(qū)塊鏈技術實踐白皮書》中，京東認為，區(qū)塊鏈技術（分布式賬本）的三種應用場景是：跨主體協(xié)作，需要低成本信任，存在長周期交易鏈條。這三個應用場景所利用的都是區(qū)塊鏈的不可篡改特性。多主體在一個不可篡改的賬本上協(xié)作，降低了信任成本。

區(qū)塊鏈賬本中存儲的是狀態(tài)，未被涉及的數(shù)據(jù)的狀態(tài)不會發(fā)生變化，且越早前的數(shù)據(jù)越難被篡改，這使得它適用于長周期交易。

特征之二：表示價值所需要的唯一性

不管是可互換通證（ERC20），還是不可互換通證（ERC721），又或者是其他提議中的通證標準，以太坊的通證都展示了區(qū)塊鏈的一個重要特征：表示價值所需要的唯一性。

在數(shù)字世界中，最基本單元是比特，比特的根本特性是可復制。但是價值不能被復制，價值必須是唯一的。之前我們已經(jīng)討論過，這正是矛盾所在：在數(shù)字世界中，我們很難讓一個文件是唯一的，至少很難普遍地做到這一點。這是現(xiàn)在我們需要中心化的賬本來記錄價值的原因。

在數(shù)字世界中，我們沒法像擁有現(xiàn)金一樣，手上拿著鈔票。在數(shù)字世界中，我們需要銀行等信用中介，我們的錢是由銀行賬本幫忙記錄的。

比特幣系統(tǒng)帶來的區(qū)塊鏈技術可以說第一次把“唯一性”普遍地帶入了數(shù)字世界，而以太坊的通證將數(shù)字世界中的價值表示功能普及開來。

2018 年年初，中國的兩位科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)領袖不約而同地強調了區(qū)塊鏈帶來的“唯一性”。騰訊主要創(chuàng)始人、CEO 馬化騰說：“區(qū)塊鏈確實是一項具有創(chuàng)新性的技術，用數(shù)字化表達唯一性，區(qū)塊鏈可以模擬現(xiàn)實中的實物唯一性?！?/p>

百度創(chuàng)始人、CEO 李彥宏說：“區(qū)塊鏈到來之后，可以真正使虛擬物品變得唯一，這樣的互聯(lián)網(wǎng)跟以前的互聯(lián)網(wǎng)會是非常不一樣的?！?/p>

對于通證經(jīng)濟的探討和展望正是基于，在數(shù)字世界中，在網(wǎng)絡基礎層次上區(qū)塊鏈提供了去中心化的價值表示和價值轉移的方式。在以以太坊為代表的區(qū)塊鏈 2.0 時代，出現(xiàn)了更通用的價值代表物——通證，從區(qū)塊鏈1.0的數(shù)字現(xiàn)金時期進入到數(shù)字資產(chǎn)時期。

特征之三：智能合約

從比特幣到以太坊，區(qū)塊鏈最大的變化是“智能合約”（見圖3）。比特幣系統(tǒng)是專為一種數(shù)字貨幣而設計的，它的 UTXO 和腳本也可以處理一些復雜的交易，但有很大的局限性。而維塔利克創(chuàng)建了以太坊區(qū)塊鏈，他的核心目標都是圍繞智能合約展開的：一個圖靈完備的腳本語言、一個運行智能合約的虛擬機（EVM），以及后續(xù)發(fā)展出來的一系列標準化的用于不同類型通證的智能合約等。

智能合約的出現(xiàn)使得基于區(qū)塊鏈的兩個人不只是可以進行簡單的價值轉移，而可以設定復雜的規(guī)則，由智能合約自動、自治地執(zhí)行，這極大地擴展了區(qū)塊鏈的應用可能性。

當前把焦點放在通證的創(chuàng)新性應用上的項目，在軟件層面都是通過編寫智能合約來實現(xiàn)的。利用智能合約，我們可以進行復雜的數(shù)字資產(chǎn)交易。

在討論以太坊的發(fā)展過程時，在冷知識專欄“智能合約”“以太坊的智能合約”中，我們對智能合約進行了很多討論，在此不再贅述。這里再借維塔利克的討論，重復一下我們認同的智能合約的軟件性質——它相當于一種特殊的服務端后臺程序（daemon）。在以太坊白皮書中，維塔利克寫道：

（合約）應被看成是存在于以太坊執(zhí)行環(huán)境中的“自治代理”（autonomous agents），它擁有自己的以太坊賬戶，收到交易信息，它們就相當于被捅了一下，然后它就自動執(zhí)行一段代碼。

智能合約的執(zhí)行流程如圖 4 所示。區(qū)塊鏈的第五、第六個定義如圖 5 所示。

特征之四：去中心自組織

區(qū)塊鏈的第四大特征是去中心自組織。到目前為止，主要區(qū)塊鏈項目的自身組織和運作都與這個特征緊密相關。很多人對區(qū)塊鏈項目的理想期待是，它們成為自治運轉的一個社區(qū)或生態(tài)。

匿名的中本聰在完成比特幣的開發(fā)和初期的迭代開發(fā)之后，就完全從互聯(lián)網(wǎng)上消失了。但他創(chuàng)造的比特幣系統(tǒng)持續(xù)地運轉著：無論是比特幣這個加密數(shù)字貨幣，比特幣協(xié)議即它的發(fā)行與交易機制，比特幣的分布式賬本、去中心網(wǎng)絡，還是比特幣礦工和比特幣開發(fā)，都去中心化、自組織地運轉著。

我們可以合理地猜測，在比特幣之后出現(xiàn)了眾多修改參數(shù)分叉形成的競爭幣、硬分叉形成的比特幣現(xiàn)金（BCH），可能都符合中本聰?shù)脑O想。他選擇了“失控”，失控可視為自治的同義詞。

到目前為止，以太坊項目仍在維塔利克的“領導”之下，但正如本章一開始討論的，他是以領導一個開源組織的方式引領著這個項目，就像林納斯領導開源的 Linux 操作系統(tǒng)和 Linux 基金會一樣。

維塔利克可能是對去中心自組織思考得最多的人之一，他一直強調和采用基于區(qū)塊鏈的治理方式。2016 年以太坊的硬分叉是他提議的，但需要通過鏈上的社區(qū)投票，獲得通過方可施行。在以太坊社區(qū)中，包括 ERC20 等在內的眾多標準是社區(qū)開發(fā)者自發(fā)形成的。

在《去中心化應用》一書中，作者西拉杰·拉瓦爾（Siraj Raval）還從另一個角度進行了區(qū)分，他的這個區(qū)分有助于我們更好地理解未來的應用與組織。他從兩個維度看現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術產(chǎn)品：一個維度是，在組織上是中心化的，還是去中心化的；另一個維度是，在邏輯上是中心化的，還是去中心化的。

他認為：“比特幣在組織上去中心化，在邏輯上集中。”而電子郵件系統(tǒng)在組織上和邏輯上都是去中心化的（見圖6）。

在設想未來的組織時，我們心中的理想原型常是比特幣的組織：完全去中心化的自治組織。但在實踐過程中，為了效率和能夠推進，我們又會略微往中心化組織靠攏，最終找到一個合適的平衡點。

現(xiàn)在，在通過以太坊的智能合約創(chuàng)建和發(fā)放通證，并以社區(qū)或生態(tài)方式運行的區(qū)塊鏈項目中，不少項目的理想狀態(tài)是類似于比特幣的組織，但實際情況是介于完全的去中心化組織和傳統(tǒng)的公司之間。

在討論區(qū)塊鏈的第四個特征去中心自組織時，其實我們已經(jīng)在從代碼的世界往外走，涉及人的組織與協(xié)同了?，F(xiàn)在，各種討論和實際探索也揭示了區(qū)塊鏈在技術之外的意義：它可能作為基礎設施支持人類的生產(chǎn)組織和協(xié)同的變革。這正是區(qū)塊鏈與互聯(lián)網(wǎng)是完全同構的又一例證，互聯(lián)網(wǎng)也不僅僅是一項技術，它改變了人們的組織和協(xié)同。

總的來說，以太坊把區(qū)塊鏈帶入了新的階段。在討論以太坊時，如果要總結兩個關鍵詞的話，那么這兩個關鍵詞分別是智能合約和通證；而如果只能說一個的話，我會選擇“通證”。我會更愿意從互聯(lián)網(wǎng)的歷史中找尋它的意義，重復之前的類比：作為價值表示物的通證，它的角色類似于 HTML。在有了 HTML 之后，建什么樣的網(wǎng)站完全取決于我們的想象力。

現(xiàn)在，很多人迫不及待地試圖進入?yún)^(qū)塊鏈 3.0 階段，即不再僅把區(qū)塊鏈用于數(shù)字資產(chǎn)的交易，而是希望將區(qū)塊鏈應用于各個產(chǎn)業(yè)和領域中，從互聯(lián)網(wǎng)賦能走向區(qū)塊鏈賦能，從“互聯(lián)網(wǎng)+”走向“區(qū)塊鏈+”。繼續(xù)拿信息互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程作為對照來展望未來，信息互聯(lián)網(wǎng)最早是傳遞文本信息，但它真正的爆發(fā)是后來出現(xiàn)的電商、社交、游戲以及和線下結合的 O2O——也就是應用。未來，真正展現(xiàn)區(qū)塊鏈價值的也將是各種現(xiàn)在未知的應用。