2008年8月8日,北京奧運會開幕式盛大展開,全世界為之矚目。誰也沒注意,十天之后,在8月18日這一天,有一個域名被悄悄注冊,隨后掀開了更聲勢浩大的開幕式。
這個域名便是Bitcoin.org,兩個多月后,中本聰發(fā)布了比特幣的白皮書。前人的智慧薪火相傳,比特幣就像最后的那個火炬手,在入場的那一刻就注定引燃時代。比特幣設(shè)計之精巧令人嘆為觀止,密碼學專家、經(jīng)濟學家、電腦極客、金融學家因它激發(fā)出大量的思考,后來它最核心的技術(shù)架構(gòu)被提取出來,被稱為“區(qū)塊鏈”。想要理解區(qū)塊鏈,理解比特幣是不可繞過的一環(huán);理解比特幣,可以從兩個層面進行。
比特幣的第一層意義:分布式賬本
比特幣利用一種新型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)構(gòu)建了一個賬本,我們需要理解這個賬本它有怎樣的特點,為什么又和貨幣有怎樣的聯(lián)系。我們先看兩種賬本的模式。
從前有個小島,島上有個島主,勵精圖治把小島治理的欣欣向榮。大家對島主比較信任,把錢都存在島主那里,島主負責記賬。當張三用100島幣向李四買了一套廚具后,島主就在張三賬上減100島幣,而在李四賬上加上100島幣。這時候,賬本完全由島主管理,這是一個集中式的賬本。
有一天,島主生病退位了,由他的兒子接替他的位置。但是人們不像之前信任老島主那樣,信任新島主。由于新島主以前的一些個人作風問題,人們擔心新島主待記賬的時候會篡改賬本、私自牟利,因此就相互呼吁每個人都記賬,來保障賬本的真實可靠。從此以后,人手一個賬本,每次記賬前都會有人用島中央的大喇叭廣播記賬消息,大家相互確認沒有異議就把帳記錄在各自的賬本上。這是分布式的賬本。
這種分布式的賬本有什么特點呢?首先,每次記賬,發(fā)起記賬的人都需要把記賬信息廣播給其他人,由其他人驗證記賬的信息,只有大多數(shù)人同意才會通過,所以記賬信息是很難出錯的,比如把一份錢花成兩份的情景就不會發(fā)生;其次,一旦記賬信息被確認,分別記錄在各自的賬本上后,就很難進行篡改,因為只改動一個賬本上的信息沒有用,大家會相信絕大多數(shù)信息一致的賬本,而不是少量信息不一致的賬本。因此,這種分布式賬本最大的特點就是可信,并且因為誰都可以去做記賬的廣播,人們不用再依賴對島主家的信任了。
如果你了解銀行的運作模式,你會發(fā)現(xiàn)這個小島原來的集中式記賬和銀行的運作模式很像;而你如果了解比特幣,就會發(fā)現(xiàn)小島后來的分布式記賬和比特幣的運作模式很像。根據(jù)信用貨幣理論,貨幣的本質(zhì)就是一個可信的記錄著人們債務關(guān)系的的賬本。在傳統(tǒng)情況下,賬本之所以可信,是因為它是有著政府和其他可信機構(gòu)的背書;而現(xiàn)在,比特幣提出了一種全新的可信的賬本模式——不再需要一個可信的第三方進行信用背書,技術(shù)本身保障了賬本的可信。正因如此,比特幣作為一個可信的分布式的賬本,從信用貨幣理論的角度,它符合貨幣的本質(zhì)。
在小島的例子中,分布式的賬本實施起來順理成章,但是真的那么簡單嗎?比特幣是怎么完成分布式記賬的呢?我們需要進入第二小節(jié)——比特幣的第二層意義:自激勵的分布式協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。
比特幣的第二層意義:自激勵的分布式協(xié)作網(wǎng)絡(luò)
比起建立一個可信的分布式賬本來說,比特幣更精妙的設(shè)計是建立了一套自己離的分布式協(xié)作網(wǎng)絡(luò)去保障這個賬本的運行。我們來拆解一下,比特幣是如何做到的。
維護一個分布式的賬本需要做什么呢?首先,需要有人記賬,而且是要有很多人記賬。那么問題就來了,誰愿意承擔記賬工作呢?會有人自愿花費時間、精力以及其他資源來為所有使用比特幣的人記賬嗎?或許有吧,但很難形成一種穩(wěn)定的運行機制。為了解決這個問題,中本聰設(shè)計了為記賬設(shè)定了一定的經(jīng)濟激勵——記賬者可以獲得固定的比特幣發(fā)行獎勵以及所記錄交易的交易費用。
提供經(jīng)濟激勵之后,誰愿意來記賬的問題解決了,但又有了新的問題——有太多的人想通過記賬獲得獎勵,那么交給誰來記呢?中本聰用工作量證明(PoW,Proof of Work)解決了這個問題。他對這些想要參與記賬的人說,不要著急,每個人都有機會——我設(shè)計的設(shè)個系統(tǒng)呢,每十分鐘會出一道數(shù)學題,你們誰先解出來這道題,我就讓誰來記賬。中本聰出的這道題,就是哈希碰撞。這是一種只能通過不斷地計算得出結(jié)果的問題,但是驗證結(jié)果卻很簡單的題。通過簡單地對結(jié)果進行驗證,就能夠確認勝出記賬權(quán)競爭者在這場公平競爭中付出了一定的工作量,因此叫工作量證明。通過這樣精妙的設(shè)計,中本聰又解決了記賬者選拔的問題。
大家可能奇怪,為什么是每十分鐘出一道題呢?這書因為比特幣系統(tǒng),每十分鐘才會出一個區(qū)塊。所謂區(qū)塊,就是記錄人們交易信息的載體,記賬者就把賬務信息記錄在每個區(qū)塊上,它可以看做是整個賬本當中一頁賬單。每出來一個區(qū)塊,都會伴隨著一定量比特幣的發(fā)行,而獲得記賬權(quán)的人將在完成記賬后獲得這些剛剛發(fā)行的比特幣以及所記錄轉(zhuǎn)賬的手續(xù)費。每一個區(qū)塊上除了轉(zhuǎn)賬的信息外,還會包含上一個區(qū)塊信息,這樣一個個區(qū)塊就形成了一條鏈,稱為區(qū)塊鏈。
在比特幣系統(tǒng)中,記賬競爭的過程被叫做挖礦,而參與記賬競爭的人,被叫做礦工,礦工用來計算的設(shè)備又被稱為礦機。為了能夠獲取記賬的收益即挖出比特幣,礦工都會自發(fā)的維護由一個個區(qū)塊串成的賬本。
通過這種這種把比特幣的發(fā)行、記賬結(jié)合在一起的精妙設(shè)計,中本聰建立了一套自激勵的分布式協(xié)作網(wǎng)絡(luò)來共同對賬本進行維護。這套設(shè)計無疑是成功的,因為它在自激勵下已經(jīng)持續(xù)運行了10年,其壽命甚至超越了大部分中心化運作的公司。
從比特幣到區(qū)塊鏈
中本聰在比特幣的白皮書上這樣定義比特幣——一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)。這套系統(tǒng)是完整的,不僅建立了一套脫離可信第三方背書后仍然可信的賬本,更是通過絕妙的設(shè)計激勵人們?nèi)ゾS護、運行這個賬本。比特幣的第一層意義契合了信用理論中貨幣的本質(zhì),它的第二層意義讓人看到了更多的可能。
在比特幣的基礎(chǔ)上,衍生出了區(qū)塊鏈技術(shù),它繼承了比特幣去中介化、不可篡改等特點。更重要的,從比特幣第二層意義出發(fā),區(qū)塊鏈的應用也在探索在不同領(lǐng)域生產(chǎn)關(guān)系的變革。這種探索前景廣闊,魅力非凡,意義重大。致敬中本聰。