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區塊鏈

從「工作量證明」解密「區塊鏈」

李洋:在一個互不認識、沒有中心、缺乏互信的環境里,大家只需要在最長的區塊鏈上工作,就能保證系統信息的真實性,這就是「工作量證明」機制。

【編者按】近期全球對區塊鏈技術反響強烈,資本市場中區塊鏈概念再度火爆。為此,FT中文網推出「解密區塊鏈」系列文章,其中我們會討論比特幣的用途與安全性,比特幣的安全性短板和適於黑市交易的偽命題,比特幣挖礦帶來的「軍備競賽」,以及比特幣之外的其他加密貨幣及當下如火如荼的ICO等。本文為該系列文章第一篇。編輯聯繫郵箱:tao.feng@ftchinese.com

「以開放的心態看待科技,以理性的心態看待市場。」跌宕起伏的比特幣,撲朔迷離的ICO,給本就聒噪的年末增添了不少科技的新鮮與錯失的焦慮。

打着「去中心化」招牌的區塊鏈技術,很多人覺得懂,又說不清楚;很多人感覺跟自己相關,又不知何從入手;很多人覺得這裡蘊藏極大機會,又覺得風險也極大,荷蘭鬱金香的質疑不絕於耳。比特幣到底是什麼?區塊鏈是如何「繞過」中心的?無論最後成敗,了解區塊鏈到底是什麼以及它的基本原理是有必要的。不能總是用概念充當解釋,用情懷預測市場。基於此,本文試圖用最通俗易懂的語言來聊聊為什麼比特幣的正常流轉需要「挖礦」,為何確認一筆比特幣交易需要幾十分鐘和消耗電量幾百度以上。這也就是Proof-Of-Work(「工作量證明」)——讓區塊鏈能夠去掉中心機構的核心機制。

區塊鏈是一種技術,比特幣是該技術的一個明星級應用。 與支付寶、微信支付類似,比特幣屬於互聯網支付,不需紙鈔也沒有摸得着的真金白銀。但微信和支付寶處理的是人民幣,是政府發行的法定貨幣,代表民眾對權力機構的信任。而比特幣是去中心化的虛擬「貨幣」,背後完全沒有國家、機構或法律背書,完全是參與者的集體管理。那問題來了,信任從何而來?一個在阿根廷的比特幣持有者給一個身在貴州的買家匯去三個比特幣,這個貴州人不認識這個阿根廷人,為什麼相信他發了三個幣,而不是一個幣?為什麼相信他的帳戶里增加的三個幣正好是阿根廷人帳戶里減少的三個幣。既然沒有一家銀行管理和處理交易,我們又怎能相信比特幣不是互聯網虛擬世界裡憑空產生、可被人隨意改動的一堆數字?

比特幣的驚嘆之處正在於此,它用區塊鏈技術為上述問題給出答案,達成Trustless Consensus「無信任的共識」——比特幣用戶之間無需互相認識和信任即可正常交易(但也因此在全球範圍內浪費了巨大的電力資源)。與銀行處理匯款收款類似,比特幣系統有一本帳,記錄了比特幣用戶的帳戶信息(帳戶里有多少幣)和交易情況(誰給誰在什麼時候匯了多少幣)。為給自己牟利,帳本管理人有可能在這本帳上做手腳,比如往自己相關的帳戶里憑空增加幾個幣,反正都是些電腦上的數字。更何況,比特幣用戶都是匿名的,這讓作假的成本又一次降低。作為防備,比特幣系統給這本帳做了很多份拷貝,將他們分散給全球成千上萬的比特幣「記帳人」保存。 記帳人也被稱為「礦工」,本身也是比特幣用戶。他們之間沒有老大,沒有中心,只是互聯網上一個個節點。他們負責管理手上這本記錄了比特幣2009年出現至今所有匯款記錄的帳本拷貝。當有新的匯款請求出現,比特幣系統在全球範圍內按一定概率隨機選擇一個記帳人,讓他驗證這筆交易並為之記帳,然後把更新的帳本「廣播」給其他記帳人。這個被選中的記帳人也因此獲得一定的記帳報酬。

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