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比特币的本质


       本文试图从较为宏观的角度发掘比特币带来的新浪潮的本质,尝试将技术、现象、趋势背后的逻辑关系理清,并猜测比特币将来可能的发展趋势。

在阅读本文之前我还是希望你能耐心地读一遍这段摘要

A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution. Digital signatures provide part of the solution, but the main benefits are lost if a trusted third party is still required to prevent double-spending. We propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer network. The network timestamps transactions by hashing them into an ongoing chain of hash-based proof-of-work, forming a record that cannot be changed without redoing the proof-of-work. The longest chain not only serves as proof of the sequence of events witnessed, but proof that it came from the largest pool of CPU power. As long as a majority of CPU power is controlled by nodes that are not cooperating to attack the network, they’ll generate the longest chain and outpace attackers. The network itself requires minimal structure. Messages are broadcast on a best effort basis, and nodes can leave and rejoin the network at will, accepting the longest proof-of-work chain as proof of what happened while they were gone.

——Satoshi Nakamoto, “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”

多次重读这篇摘要,才越发体会到该系统设计之完整,美妙。从中可以将比特币应用的新的技术或思想梳理为几个关键词,如Digital Signature(数字签名), Peer-to-Peer Network(P2P网络), Timestamp(时间戳), Chain(链), Proof-of-Work(工作量证明)等,其中每一项都涉及大量的技术细节,且对比特币本身都是极为重要的,因讨论尺度关系在此不一一赘述。在这里我希望你能放慢速度,或者停下来思考一会儿,将上面提到的几个关键词用比特币系统的架构组合起来,明确它们各自的位置,以便于理清后续的思路推导。即使暂时不行,也要在读完本文之后再回头做这项工作,这很重要。

先直接给出我的结论,区块链(Chain,或者叫Blockchain)是比特币不可动摇的的核心,也是比特币带给我们的最重要的创新。简单来说,数字签名从数学上保证系统安全,P2P网络的目的是去中心化(后文详细分析该意义),时间戳保证系统的有序,而工作量证明机制是为了保证系统在运行中将安全与去中心化进行统一。除去时间戳不可与区块链割裂而谈外,其余部分对比特币系统而言都并非不可改变或不可替代。现用数字签名算法在目前看来非常可靠,暂无改进需求。而数字签名技术作为密码学货币的“公理”,是密码学货币的根基,重要性不可动摇,但还不足以称其为比特币系统的核心,因为在比特币出现之前,数字签名技术仅仅是数字签名技术,或许可以这么说:数字签名技术是千里马,而区块链是伯乐。P2P网络的应用目的是为了达到去中心化,但对等网络节点其实并非去中心化的唯一解,在拥有足够分散性的条件下,适度的节点等级划分或许可以实现更灵活地应用。证明机制(Proof of X)是比特币去中心化的保证,同时也是比特币保持活力的关键(激励实现工作量证明的矿工),中本聪的原文中认为one-CPU-one-vote(算力投票)比one-IP-address-one-vote(IP地址投票)更能保证去中心化,相信在比特币系统的设计过程中他考虑过的模式不限于此。最终工作量证明机制胜出,在我看来是因为在当时看来算力更能代表分散的计算机节点,其实这个思路是非常正确的,但在衡量算力时用简化的hash难题求解运算来衡量工作量(简化是相对于计算机的功能而言,该运算只能考核计算机综合能力中的一个很小方面,一个完整的计算机节点可以提供运算、存储、带宽等多种资源),这给后来专业矿机的出现埋下了隐患。关于理想的工作量证明机制,后文相关部分会有描述,当然现阶段还不适用,因为以比特币目前的发展状态还暂时无法容纳它。

时代

先抽离开来看,区块链带给了我们什么?是一个账本?或者看成一个数据库?或者再修饰成去中心化的数据库?这些说法我都同意,只是认为说的不够透彻,还不能揭示出为什么比特币让了解它的人如此激动(或者爱是不需要理由的)。比特币实质上通过区块链带来了一种新的思想,我称之为去中心化的统一化,就是以区块链为载体将去中心化后分散的力量统一在一起,将原本零星散落的P2P节点集中起来,使其不失原本坚韧生命力同时又具备了强大的内在动力。我无意夸大这个创举的伟大,但即使是以最保守眼光来看,这也可以称得上是互联网的一次革命,或许是互联网诞生以来最重要的一次。

假如从未来往回看今天,从分布形态上互联网已经分化出了三个阶段形态:

1)中心化的互联网——传统的以服务器为中心的互联网

2)去中心化的互联网——P2P分散化互联网

3)去中心化的统一化互联网——比特币区块链启发的,即将焕发强大生命力的互联网

三个形态呈进化的递进态势,进化的动力是为了满足不同时期的新需求,并且基本保留上一形态阶段的根本需求。前两个阶段形态虽有高下,但并非完全替代关系,甚至去中心化互联网一直都没有对中心化互联网形成压倒性的优势,主要在于它天生的巨大缺陷。而去中心化的统一化思维恰恰弥补了这个缺憾,使之进化成了完整形态。

中心化的互联网从互联网起步一直到今天,网页、电子邮件、通讯软件都是以中心服务器为基础的,整个系统具有很高的可控性,中心点具有极高的话语权,并且由于这种中心化使得整个系统很容易集中力量,快速扩大互联网的影响力。实现信息的自由交流是这种形态出现的出发点,但这种形态的缺点也很明显,系统极其依赖中心节点,中心化可以产生很高的效率,但同时信息的自由流通受到中心点制约,这又反过来制约了信息的自由流动,系统发展趋势与系统初衷开始出现裂痕。并且系统的可靠性绝大程度上取决于中心点的可靠性,而为了使中心点具有较高的可靠性,需要很高的成本。为了维护一个较低成本的可靠网络系统,P2P技术应运而生,对等网络结点使系统极度分散,系统韧性很强。但对于稀缺资源来说,涉及节点极少,分散性不足,无法保证其可靠性。同时整个系统的分散化使之无法形成强大的中心力量,也就没有集中的推动力来扩大系统自身的影响力,也因此P2P网络最终只流行在大体积文件分享这种对带宽成本需求较高的领域。简而言之,P2P网络自身无法诞生强大的集中力量,而外部的强大力量又因为无法有效的控制整个去中心化网络而丧失参与的兴趣。但不可否认的是,去中心化的网络是互联网的革命性的新形态,“网”这个概念真正的现实起来。在它以前,“网”仅是中心点到客户端的通道,在它以后,大量的分散对等节点使“网”“似乎真的可以存储信息”。反观近年兴起的“云”概念,也是试图将“网”这个概念现实化,但其实质还是试图解决“网”的分散问题,而为了解决分散问题,各家云厂商却又将“网”拉回了中心化的阶段,从而演变成中心化对去中心化的复辟,去中心化网络带来的强韧生命力不复存在,仅称得上是一种新的商业模式,而非革命性的互联网创新。

比特币带来的区块链思想近乎完美地融合了中心化与去中心化互联网的优点,同时巧妙避开前两者的弱点。节点分散,但结果统一,全部节点通过P2P网络维护同一个分布式总帐,因此比特币与互联网紧密结合在一起,除非采取一刀切的封锁,否则比特币不会被杀死,同一总帐又避免了比特币生态圈中资源的碎片化,所有资源以比特币货币为表现形式,内生的力量能够集中起来共同将比特币的圈子撑大。这种统一的去中心化保留了中心化的高效率,避免了对信息自由的制约,保留了去中心化的可靠性,同时又避免了系统的碎片化。

这种变革的核心就是区块链技术,是去中心化的统一化思想,应用范围可不仅局限于电子货币,支付系统或是金融系统,这种新的架构实质上将前两代互联网架构有机地统一于一体,理论上已经具备了代替前两者的能力。也即是可以用区块链衍生技术实现代替传统的中心化互联网形态,实现诸如网站、邮件、即时通信,也赋予去中心化互联网新的生命,实现真正的“云”的概念,包括但不限于云数据、云存储、云计算等。由此阐发开来,区块链技术是密码学货币的核心,区块链本身的核心在于去中心化的统一化思想,因此在发展过程中,区块链技术本身也并非天条铁律,不可动摇,只是现阶段还没有出现另外一种新的技术可以将去中心化和统一化结合起来,可以对抗或者代替区块链技术。因为从逻辑上,区块链技术是美的,但从直觉(请允许我用这个莫名其妙的词)上,区块链技术却不够优雅。我期望着有一天它会出现,这个优雅并且美的技术可以出现,它给我的惊喜将不亚于比特币。

发展

区块链技术所包含的去中心化的统一化架构需要一定的时间和过程去改变互联网。而作为先驱者的比特币目前仅涉及电子货币、支付系统、简单合约等领域有其客观必然性。这些领域是现代社会中虚拟和实体联系最紧密最频繁的领域,人们在从事这些活动中对自由化的需求最高。这里的自由化需求主要是指人们更意愿在行为时不需要去考虑额外风险,如个人财产因货币滥发导致贬值、支付对象有潜在的欺诈可能、合约存在漏洞或履行困难等。如果我来推测去中心化的统一化架构在未来的应用领域发展路径,可能大致包括:电子货币、支付系统、金融及金融衍生领域、虚拟商业、实体商业。其中前三个阶段都是密码学货币的统治范畴,而到了第四个阶段真正的云技术才会开始大放异彩。这五个阶段只是由于各自天然属性决定的接受去中心化的统一化思想的先后顺序,并不能决定什么时候才能达到技术成熟阶段。尤其对于金融及金融衍生领域,由于风险问题,其在政治、法律、文化上都还有很长的路要走。

上述列举的五个发展路径点中,比特币自身最多涉及到第三步中的一部分领域,进一步的发展需要比特币的革新或者其他密码学货币的配合。在我看来两种情况都会存在,并且将会以后者为主。这就引出一个问题:比特币与其他密码学货币的关系究竟会是怎样的?就电子货币和支付系统功能而言比特币系统的先发优势极为明显,在其自身不出疏漏的情况下,比特币将会成为未来所有密码学货币的锚点。而其他密码学货币则会发散领域,竞争更大应用范围中的空间。值得注意的是,这其中有一个十分关键的门槛:对于去中心化的统一化架构来说,如果存在多种密码学货币,其力量势必分散在多条区块链之上,那么对于整个大系统来说也就一定程度上失去了统一化的优势,缺乏统一化将会导致大系统的后续发展力量不足,无法更有效地壮大自身。解决这个问题的就需要解决多条区块链的统一问题,那么问题的关键转化为跨链技术,即如何完善解决不同区块链之间的信息交流和衔接。一旦完美解决了这个问题,未来的情景可能就是以比特币区块链为主链,其他存在多条不同类型的区块链,相互之间无缝配合,共同组成一个大的去中心化数字世界。目前关于跨链技术已经有些思路和模型讨论,本文由于篇幅限制不做细节探讨,在此提出是为了强调该技术的地位与意义,希望能引起更多人的注意。

事先声明,本段是我假想的去中心化统一化互联网的一种形态,可能最终不能成型,但此段的描述中的不合理不等于去中心化统一化思想的失败。我设想的真正的“云”互联网所需要的资源支撑是多样化的,因此,这也是我人为完整的计算机更加适合作为去中心化网络节点,这是对整个去中心化互联网而谈的。比特币采用求解人造hash数学难题来衡量工作量是非常简化的工作量证明机制,最大的好处是难度可衡量可控,这也是决定算力是否可以作为去中心化互联网资源的关键因素。除此之外,作为网络节点的计算机,还可以提供存储空间,可以提供带宽,可以提供中转通道,如果通过一条综合区块链将这些资源纳入进来(或许可以通过资源证明机制),或者几条区块链分别纳入不同资源然后通过跨链解决统一化问题,最终密码学货币的挖矿行为在市场的调节下最终会回归为完整计算机挖矿,计算机可以提供的各个资源由于紧缺程度不同相互之间存在一定“汇率”,经济利益高的资源挖矿会吸引更多的挖矿行为,最终使经济利益下降到符合普通计算机均衡配置下的各资源比例。

森林

对于比特币技术争议最多的可能就是工作量证明机制,现今算力的集中化显然违背了工作量证明的初衷,51%攻击也成了可预见的比特币最大的危机所在,因此其他密码学货币分别通过改进工作量证明算法,采用权益证明,或股权证明等方式减少51%攻击的可能性,这些改变是否更优,不在本文讨论的重点,可另行开文讨论,但此处可提出三条我的基本判别准则:1.促进有效节点的生存;2. 有利于有效节点的去中心化;3采用的新机制一定要能促进内生力量(资源、应用等)的发展。

众多新型的密码学货币都试图在应用范围上超越比特币,此类新型密码学货币可以简称为二代币。以区块链作为分类标准,分为依托于比特币区块链的(如MSC、Counterparty等)和发展自己独立区块链的(如Ethereum、Bitshares等)。前一类依托型二代币的问题在于除了完全将比特币本身的风险完全继承之外,还承担了比特币改变或升级后造成不兼容的风险,而后面这个风险从趋势上看是极大的,原因在于现阶段的比特币还不足够成熟,在其自身改进过程中不可避免的无法兼顾依托型二代币,尤其是在竞争或存亡条件下更难保证。后一类独立二代币的问题我在上文已经提到,即跨区块链技术,如果不能合理地解决跨链难题,会造成整个密码学货币大系统的碎片化。

去中心化的统一化种子已经播下,在我看来这符合了大趋势,但单独个体能否成功更多的还取决于执行力、技术能力以及对安全问题的重视程度等……这些不是儿戏。

后记

在文章的最后我想在重申一下,比特币的核心在于区块链,其本质在于创造性的引出了去中心化的统一化思想,这是互联网,甚至是人类历史上第一次将去中心化与统一化结合起来,对于信仰比特币的人来说,我想你是对的。

写作本文的目的在于梳理出一个较为清晰的脉络,对一个正在发展中的事物来说,看清前进的方向是至关重要的,关乎是否走了弯路,更关乎我知道我是对的。

文章中一定有错漏之处,一部分是我思考不清,一部分是我表达不明,对于批评我都会虚心接受。如果有人愿意与我交流,可以通过联系我的Gmail邮箱,用户名clookr,或者新浪微博

作者比特币地址:1AYNGzGe5Ndtf198NUuRM91xv8S6s3jTis

文章来源 :壹比特

评论:无论如何,创新就会开辟一个新的领域,这是人类文明的进步。

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该日志由 bitman 于2014年04月14日发表在 下载 分类下, 你可以发表评论,并在保留原文地址及作者的情况下引用到你的网站或博客。
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