區(qū)塊鏈組成機制解讀

1.節(jié)點

區(qū)塊鏈可以說是互聯(lián)網(wǎng)的升級版本，和互聯(lián)網(wǎng)一樣是由不計其數(shù)的節(jié)點聯(lián)網(wǎng)而組成。人們可以可以通過一臺安裝了相應(yīng)區(qū)塊鏈應(yīng)用軟件（比如比特幣核心）聯(lián)網(wǎng)電腦或手機成為這個區(qū)塊鏈應(yīng)用的節(jié)點，從而參與這個區(qū)塊鏈應(yīng)用的具體社會合作活動。比如，當用戶下載比特幣核心這款軟件后就可以加入比特幣網(wǎng)絡(luò)進行比特幣生產(chǎn)和價值交易。通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來的節(jié)點形成了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的實體結(jié)構(gòu)。

但區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點比互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點更加復(fù)雜，它不僅具有互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的機器屬性，還有市場經(jīng)濟中經(jīng)濟人的屬性——即這些節(jié)點會追求個人利益最大化以及會對各種機制做出反應(yīng)。實際上，市場就是由眾多的交換者組成，這些交換者也是市場網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。

總之，區(qū)塊鏈中的節(jié)點是互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點和市場節(jié)點的綜合，具有人機兩方面屬性。因此，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)不僅僅是像互聯(lián)網(wǎng)那樣是一種技術(shù)，更是一種治理制度。為了方便各位理解，我們避開技術(shù)細節(jié)，從機制層面來分析并嘗試用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)來改造打車軟件滴滴的案例來輔助說明。

2. 交易、記賬、token（憑證）、智能合約

歷史證明市場機制是人類社會最好的大規(guī)模分工協(xié)作機制，公司的存在是為彌補市場機制中交易成本過高的不足。而區(qū)塊鏈的出現(xiàn)大大降低了交易成本，從而使市場機制進一步延伸到社會的毛細血管中。

市場機制的核心之一便是廣泛存在的自由交易，區(qū)塊鏈節(jié)點和節(jié)點之間最基礎(chǔ)的交互也是自由交易。信息交流、轉(zhuǎn)賬匯款、買賣商品等這些都是屬于交易，這些都可以在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生。交易的目的是大家各取所需達到價值的重新分配。交易可以進行的前提是價值的量化和記賬法支持。

在我們?nèi)粘Ｉ钪校藗冇秘泿艃r格來量化商品的價值，用貨幣的轉(zhuǎn)移來對交易價值轉(zhuǎn)移進行記賬。比如張三從李四那買了一個蘋果，花了5元錢。首先這個蘋果的價值被量化成5元，其次李四得到的5元鈔票正是一種記賬的憑證（即整個社會欠了李四價值5元的商品）。在這一過程中，人民幣就是token的一種，它是一個交易體系中衡量價值和記賬的標準單位。

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中往往會發(fā)行獨立的token（同樣地，一個人持有的token就代表該人可以在這個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中索取對應(yīng)token價值的服務(wù)）。這種token是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)衡量價值和記賬的標準單位，但和人民幣等法定貨幣又有很大區(qū)別：

第一，區(qū)塊鏈token的發(fā)行是根據(jù)該區(qū)塊鏈所預(yù)先設(shè)定的算法體系來決定（改變這一算法體系就像很多憲政國家大規(guī)模***一樣困難），相對于人民幣等法定貨幣來說，token的發(fā)行更加理性和可預(yù)測（歷史上大多數(shù)國家的法定貨幣都存在超發(fā)和濫發(fā)現(xiàn)象，但區(qū)塊鏈的token基本不存在這種情況）。

第二，區(qū)塊鏈token是一種可被精確細分的電子憑證，沒有像紙幣那樣的實體。

第三，區(qū)塊鏈token還具有股票的性質(zhì)。這體現(xiàn)一個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)會發(fā)行限定數(shù)量的token（比如比特幣總發(fā)行量為2100萬個），隨著該區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)被使用的越來越多，那么該區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)整體的價值就越來越大，該區(qū)塊鏈的token價值也會隨之升值。這也是當前各種炒幣投機現(xiàn)象的根源——炒幣抄的其實就是一種新型股票，它對應(yīng)了該區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的價值。

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，每一筆交易都伴隨著token的轉(zhuǎn)移——由一位所有者轉(zhuǎn)移到另一位所有者。每個人都會在交易過程中留下自己的電子簽名并形成唯一隨機數(shù)列供下一次交易使用，這樣每一單位token的交易就會形成一個可以溯源的交易鏈。交易鏈的存在讓整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)價值流動變得清晰，也加強了這個體系的抗篡改性。

交易總是與合約的產(chǎn)生同時發(fā)生。從合約歷史的發(fā)展角度可以分為三種類型：口頭合約、書面合約和智能合約。口頭合約指的是日常生活中廣泛存在的約定，比如兩個人約定明天下午去看電影。書面合約是一般是在法律框架下簽訂的協(xié)議，比如小明從小紅那里借了5元錢時打的一張欠條。智能合約是在法律框架下并使用了代碼邏輯來自動履行的合約，最常見的是炒股中股民設(shè)定股票拋售的價格，一旦股票價格達到這一數(shù)值，則會自動拋售。

智能合約相比于傳統(tǒng)書面合約是一次巨大的飛躍，它大大降低了交易成本，從源頭上防止了客觀類型交易中道德風(fēng)險的發(fā)生，最重要的是它的大范圍使用讓整個人類社會走向更加理性——由原先的法制理性擴展到法制理性和代碼理性相結(jié)合。

智能合約基于區(qū)塊鏈可編程的屬性和去中心化屬性實現(xiàn)的，它屬于交易的一個環(huán)節(jié)，只能大范圍存在于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。這是因為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中沒有一個權(quán)力獨大的節(jié)點，每個節(jié)點都必須遵守該區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)憲法并接受其他節(jié)點的即時監(jiān)督制約，從而保證了智能合約的即時理性和即時公正（不遲到的理性和公正現(xiàn)象）。

反之，在傳統(tǒng)組織類型中，由于中心節(jié)點受到的約束來自于法律和市場等后知后覺的監(jiān)督制約，從而讓中心節(jié)點本身成為智能合約可信性最薄弱的一環(huán)，充滿了道德、市場、經(jīng)營等的風(fēng)險因素。因此，傳統(tǒng)組織的智能合約必然無法和區(qū)塊鏈智能合約競爭。

3. 共識機制

在前面我們分析了區(qū)塊鏈中沒有引入第三方信用中介以及層級的管理體制，這就意味著所有的節(jié)點必須是對等的，不存在固定的中心節(jié)點和邊緣節(jié)點之分（如果存在的話，則會慢慢形成一種第三方信用中介和層級管理體制）。在打車業(yè)務(wù)中會產(chǎn)生很多交易，由于在這個打車區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中不存在像滴滴這樣的固定的信用和數(shù)據(jù)中介，原先由滴滴公司處理交易數(shù)據(jù)及資金價值分配的職能必須交給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點來行使。

那么，有哪個節(jié)點來完成這樣的職能？這就需要在創(chuàng)建這個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)時預(yù)先設(shè)定一個共識機制，從而明確滿足什么條件的節(jié)點可以來完成交易數(shù)據(jù)（也就是記賬）。例如比特幣的共識機制是POW（工作量證明），即通過節(jié)點的CPU進行隨機散列運算（可以理解成用電腦去求解一道很難的方程式），CPU的算力越強則越可能更快地得出正確結(jié)果，從而成為記賬的節(jié)點。（類似于開采金礦，設(shè)備攻功率更大的開采商則越可能收獲更多的金礦，所以這一個過程在比特幣中也叫做挖礦）。

還有很多其他的共識機制，比如以太坊的權(quán)益證明機制（POS）、EOS的委托權(quán)益證明機制（DPOS）和實用拜占庭容錯機制（PBFT）等。但不論共識機制的形式如何變化，萬變不離其宗的是它通過競爭機制來選擇更加誠實可靠的記賬節(jié)點。

4. 激勵機制

由于節(jié)點都是趨利避害追求利益最大化的經(jīng)濟人，記賬會消耗節(jié)點精力上或經(jīng)濟上的成本，因此必須有一套激勵機制來覆蓋這一成本并給節(jié)點帶來獎勵收益。很多區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)都會給予處理交易的節(jié)點兩方面的獎勵：一方面是交易費（當然也是以token形式發(fā)放），另一方面是獲得新發(fā)行的token。

比如在比特幣中，完成處理交易處理的節(jié)點一方面會消耗電力成本，另一方面會獲得交易費和新發(fā)行的比特幣作為獎勵。這個過程就相當于礦工挖礦，雖然消耗了一些體力，但獲得了價值更大的工資和挖到的金礦，從而有促使礦工保持熱情和動力投身于挖礦事業(yè)中。

5. 區(qū)塊和鏈

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中不存在固定記賬的節(jié)點，因此通過共識機制選出來的節(jié)點是臨時的，它只能處理在規(guī)定時間內(nèi)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這就像一輪又一輪的比賽，在一輪比賽獲勝的節(jié)點獲得這輪比賽時間中區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的處理權(quán)（記賬權(quán)）。

在比特幣中，每十分鐘進行這樣一場基于POW共識機制的比賽，得出一個處理這十分鐘比特幣網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的節(jié)點。該節(jié)點處理交易數(shù)據(jù)（記賬）的結(jié)果就是形成一個新的具有唯一編號的區(qū)塊（類似于賬本上記錄賬目的頁面），并將該區(qū)塊向全網(wǎng)廣播，一旦得到其他節(jié)點的認可，那么該區(qū)塊就會被加在上一個區(qū)塊的末尾，這樣便逐漸形成了一條由區(qū)塊組成的鏈。

由于區(qū)塊都是基于上一個區(qū)塊生成的，如果有人想篡改一個區(qū)塊上的數(shù)據(jù)，那么它就要重新生成后面所有的區(qū)塊并被其他節(jié)點所認可。這就決定了惡意篡改的成本非常高，且篡改的收益遠遠小于成本，因此區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)具有不可篡改的特點。

6. 分布式儲存機制

區(qū)塊鏈組織中信息包含兩種——記賬信息和一般信息。記賬信息是反映組織中價值流動的信息；一般信息就是除了記賬信息以外的其他信息，比如一篇論文、一系列經(jīng)濟數(shù)據(jù)、一張圖片等，其本身就是一種價值。由于沒有中間機構(gòu)的中心數(shù)據(jù)庫存在，所有的數(shù)據(jù)必須由節(jié)點存儲。區(qū)塊鏈采用了分布式數(shù)據(jù)庫的儲存模式，讓每一個節(jié)點都可儲存區(qū)塊鏈所有數(shù)據(jù)。

這很類似于細胞存儲DNA的機制——每個細胞都擁有生物體的整套DNA，而區(qū)塊鏈中的節(jié)點就相當于細胞，節(jié)點中儲存的信息就相當于DNA。在實際應(yīng)用中，為了節(jié)省儲存空間和提高讀取信息的效率，很多輕節(jié)點只儲存了區(qū)塊鏈信息的散列值，也就相當于儲存了區(qū)塊鏈這個詞典的索引。

這種儲存機制的目的在于：

（1）讓數(shù)據(jù)具有冗余性，防止數(shù)據(jù)的丟失；

（2）讓每個節(jié)點都可以成為數(shù)據(jù)管理員，從而起到對篡改數(shù)據(jù)行為的監(jiān)督防范作用，進一步奠定節(jié)點在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)治理的監(jiān)督權(quán)力。在區(qū)塊鏈打車應(yīng)用中，我們可以通過一個客戶端查詢所有的交易記錄，并且在我們的客戶端上有權(quán)限下載所有的這些交易記錄。

7. 隱私模式

分布式儲存機制讓隸屬于某區(qū)塊鏈的所有節(jié)點都可以查詢?nèi)拷灰子涗洝榱吮Ｗo用戶隱私，區(qū)塊鏈必須有一套合理的隱私模式來保證使用區(qū)塊鏈的用戶個人隱私不被泄露。區(qū)塊鏈的隱私模式如下：

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