区块链从0到1:拥抱通证时代
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第二节 区块链的特征

区块链是一台创造信任的机器,更是一个安全可信的保险箱,即使人与人之间互不信任,没有权威的中间机构进行统筹,人们依然可以愉快地进行信息互换与价值互换。

区块链的典型特征主要包括以下几点:

特征1:去中心化

何谓区块链的去中心化?为了解释“去中心化”,首先要了解什么是“中心化”?举个例子:

某公司召开一场研讨会,以嘉宾为中心,并邀请嘉宾阐述自己的观点和主题。通常,与会者只会向嘉宾进行提问,不会直接跟其他与会者进行一对一的沟通。而在“去中心化”系统中,会议就变成了一个英语角模式,每个与会者都可以发表自己的意见,可以和任何与会者进行沟通。

这种与会者与嘉宾多对一的互动模式,在计算机里就叫主从式架构;而像英语角这种模式,在计算机里则被称为点对点架构(P2P)。所以,区块链概念里的“去中心化”其实就是P2P。

其实“中心化”这个词最初出现的时候,只是表示自然科学中的一个生态学原理:在一个分布着众多节点的系统中,每个节点都高度自治。节点之间彼此自由连接,形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶段性的中心,但不具备强制性的中心控制功能。节点与节点之间的影响,会通过网络而形成非线性因果关系。随着主体对客体作用的深入和认知机能的不断平衡,以及认知结构的不断完善,个体就会从自我中心状态中解除出来。

一句话,结构层去中心化,决策层去中心化,逻辑层去中心化,这种开放式、扁平化、平等性的系统现象或结构,就是去中心化。去中心化的特点如下:

(1)抗作弊性。去中心化系统的参与者一般都无法同流合污,为了提高参与者对区块链社区的忠诚度,需要一定的社交干预,设计出一个超级协议机制,做出明确规范,对不应该做的事情进行明确。

(2)较强的容错性。例如,由同一个工人组装四个飞机引擎,该工人就是中心。去中心化的系统由众多不太关联的组建构而成,有着较强的容错性,一般很难因意外挂掉。

(3)抗攻击性。去中心化系统是分布式结构,缺少低成本攻击敏感的中心点,攻击成本非常高。

特征2:记录无法窜改

记录不可窜改是记录可信的必要条件,如果在现实生活中无法确认某条信息的真实性,就要让第三方信任角色参与进来,比如,让政府出具证明。也就是说,还要找到一种大家都认可的、可以确保信息记录不可窜改的方法,省去第三方信任角色。比如,日报一旦发行出去,上面的信息就不可窜改,只要在发行之前确认印刷的内容都是正确的即可。

那么,在区块链设计中,如何保证记录不可窜改?

想象一下:如果你管理一家公司,财务账簿出现造假现象,谁是最大的怀疑对象?财务记账人员。为了有效避免这种现象的出现,就要建立一些财务制度,如复核员制度、定期审计制度、随机检查制度、对账制度等。可是,这些制度都有缺陷,存在滞后性及串通一气的道德风险。

如果不考虑成本和效率,最有效的方法就是找1000个财务记账人员,每笔记账业务都随机选择任意一个人来操作,每个人在记账时都要对之前的账目进行一次审计,确认无误后记录好当前这笔业务;选定下一个记账人后,将账本交给他,由他再审计一遍,如此连续下去。如果审计程序固定,正确执行,就能将账簿中的错误记录进行纠正,每个人记假账的动作就会变得毫无意义。

在这个情景中只有一个账簿,如果记第一笔账时让1000个人同时见证其真实性,并且每个人建立一个账簿,之后的工作就会变得更加简单。被选中的记账人将要记账的信息发给所有人,由他们对当前业务和上一笔业务进行审计并给出正确或错误的提示,这就是区块链的共识记账逻辑。用这种方式记录的信息是不可窜改的,想要修改历史数据,必须换掉所有人手中的账簿,但如果想修改当前数据,至少要把所有人手中账簿上的每一笔记录都修改成和自己的一样,同时还要保证自己是被选中的当前的信息发布者。

不可窜改性是获得参与者信任的重要条件之一。区块链通过时间戳证明、首尾相连记账规则、哈希加密算法、共识机制等技术应用和机制设计,将记录不可窜改性做到了极致。

特征3:去信任

区块链的去信任,是指用户不需要相信任何第三方,完全可以用去信任的系统或技术处理交易,非常安全与顺畅。数据库和整个系统的运作公开透明,在系统规则和时间范围内,节点之间无法彼此欺骗,系统中的所有节点不用信任也可以进行交易。

区块链的分布式记账技术主要体现在所有存储数据对系统内各节点的公开化与一致化,类似于一个公开透明的全社会“征信”系统,打破了社会中信息不对称、不可信等僵局。这一特征就是“去信任化”。这种去信任化是依靠整个系统的运作规则公开透明取得的。这里的运作规则泛指区块链中运行的各种安全协议,保证了去信任化能在节点间无须互相信任的条件下获得,无任何附加要求和限制。

(1)区块链中安全协议的设计。为了实现去信任化,区块链中安全协议的设计不仅要满足分布式运行的特点,还要具有容错性和抗攻击能力。这两个特征为区块链奠定了安全高效的网络运行基础。

(2)拜占庭一致协议具有的抗攻击能力。在技术层面,区块链的去信任化有赖于拜占庭一致协议具有的抗攻击能力。拜占庭容错特性对保障区块链系统安全具有重要的理论和现实意义,任意少数节点的损坏或失去,都不会影响整个系统的运作。在此基础上,通过安全协议的构造可以实现区块链系统极好的健壮性。

(3)多方协作安全机制的引入。多方协作安全机制的引入,使区块链中存储的交易记录具有“公信力”。这种公信力既是一种社会系统信任的表示,也是公共权威的真实表现。同时,这种公信力还要受到各方面的监督,具体表现在区块链所体现的权力制衡思想,即任意节点之间的权利和责任是均等的,通过共识机制实现集体意志的体现。

特征4:自治性

所谓区块链自治性,是指建立在区块链上的去中间层、自治组织系统的运行方式和策略安排等规则。区块链自治规则,由计算机代码实现,由区块链协议保障其运行,根据既定条件自动触发。

区块链上的自治,由多个参与方、多个中心系统按照公开算法和规则形成的机制来运行,记录在区块链上的每一笔交易都准确且真实。每个人都能对自己的数据做主,这是实现“以客户为中心”商业重构的重要一环。

区块链的智能合约,是基于协商一致的规范和协议,整个系统中的所有节点都能在去信任的环境中自由安全地交换数据,使得对“人”的信任改成对机器的信任,任何人为的干预都不会发挥作用。延伸到社会生活和商业运行方面,可以让机器参与投票、信任、承诺、协作、判定、判断和执行。

在信息的质量和真实性上,区块链为人类提供了高精度匹配,如大数据、云计算、物联网、人工智能、机器人等越来越多,且被连接到一个可以互相通信的网络;为了实现不同程序的目标,需要数字智能在网络上进行传输和交易。许多任务完全可以通过区块链来自动管理,让原本只有人类才有的意识或思维,通过区块链在未来的生活、工作中发挥重要作用。

特征5:匿名性

所谓匿名性,是指在“去个性化”的群体中个人将自己的性格隐藏起来。对于区块链来说,指的是别人无法知道你在区块链上究竟有多少资产、跟谁进行了转账,甚至还会对隐私信息进行匿名加密。

匿名性借用了区块链基本、高级、极致等不同加密技术。其中,应用数字资产时,只能查到具体的转账记录,除了地址,无法知道更多的信息。不过,知道了具体地址,就能知道人,转账记录和资产信息也就有了踪迹。如果使用较为高级匿名的技术,即使查到了转账地址背后的人,也无法知道其他信息。

除了资产方面的匿名性,多数基于区块链技术的应用也具备匿名性,很好地保护了用户的隐私,如投票、选举、隐私保护、艺术品拍卖等。通过区块链,可以查询到每笔交易的数据信息,却无法得知具体的交易者,有效实现了交易的匿名性。

当然,区块链的匿名性,尤其在资产上的匿名性也颇具争议。在交易、隐私等方面,这一特性确实起到了重要的保护作用,但也为一些违法犯罪行为提供了保护伞。如今,区块链的应用还处于初级探索阶段,如何将其作用最大化、如何避免有人借助区块链进行恶意破坏,还需要不断探索。

特征6:开放性

系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链数据对所有人公开,任何人都能通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,使整个系统信息高度透明。由此,只有具备主动性的共识指向,才能实现自我进化。

共识主动性得以实现的一个前提是要有充分的信息交流,但这种交流不能从参与成员那里获得,因为去中心化不能以会员为中心,参与者相信的不再是某个成员,而是成员所在的系统本身;系统只有带有充分披露信息的功能,才能使本身的信息公开透明,且达到最大化。但是,由于只有系统本身可信,系统内部成员并不可信,于是就产生了相对于系统其他成员匿名的需求。这在设置上表现为:用户可以使用各种化名在前台完成多样化的操作,但无论使用什么化名,操作都对整个系统公开。

特征7:信息不可窜改

区块链是一种不可窜改的分布式记账系统,链上的数据具有时间戳且不可窜改,与商品溯源防伪业务中数据的记录要求颇为吻合。从生产到销售,每类商品都要经历一套复杂的流转流程。在某些关键节点,就可以设置一个全链密钥。所谓密钥,就是在一串加密地址上携带这件物品的详细信息,将人和物等信息都被区块链密钥标记,一旦信息经过验证并添加到区块链,就会永久被存储起来。除非同时控制系统中超过51%的节点,否则在单个节点上修改数据库无效,可见区块链数据有着极高的稳定性和可靠性。

特征8:信息可溯源

溯源,包括信息的搜集、整合和展示,也需要让人们相信。传统信息只能对接给一个中心的记账方式,从技术的角度来讲,信息是可以窜改的,但是有了区块链,信息一旦记录到区块链上,就无法更改;而且,区块链的信息记录不仅自己有,品牌商也有,检测机构也有,政府监管部门也有,如此就很好地解决了信任问题。一旦建立了不可窜改的信息,也就确定了物理世界的商品在互联网世界中的唯一身份,同时实现基于该身份流转的所有追踪和记录。