区块链的分布与共识：自组织、加密与不可篡改

中本聪的天才让区块链这一技术名词出现在我们的视野，在这一颇具偶然因素的背后，却存在诸多的必然。一方面比特币的各项技术均不是首创，而是融合了包括上世纪80、90年代以来出现的密码朋克运动、电子现金方案以及我们在这几篇中重点谈到的博弈论等综合知识。另一方面，其创设的时代背景处在2008年全球性金融危机的爆发之时，当时的政治家和经济学者们都在埋头寻找应对危机、恢复经济的有效方法，比特币的发明正是对一些国家的政府随意超发货币行为的一种抵制。

比特币诞生当年的诺贝尔经济学奖颁给了研究自组织的美国政治经济学家奥斯特罗姆(另一位是研究企业边界理论的威廉森)，虽说可能是一种巧合，但是说明在经济学界也对通过系统自组织的方式解决合作和协调机制的问题有着大量的关注。比特币去中心化、自组织等特性本身就包含中本聪对于利用技术解决现实社会危机的思考，其背后的区块链系统也成为解决人类一直以来存在的组织和信任问题的一次成功尝试。

进入到2018年，又有一些机构如EOS、ADA等试图在交易速度、系统能耗、应用场景的兼容性等方面提升以太坊的性能，以太坊自身也在尝试通过分片技术和Casper协议(简单理解前者为对影响交易速度的部分实施技术优化，后者为通过变更记账权争夺的博弈机制来改进系统)实现自我迭代。在具体应用上，各种利用区块链技术的金融、消费、物流和工业、能源等领域的尝试也纷至沓来。

这些应用通过搭建在区块链交易网络上的合约机制，探索将分布和共识间博弈的技术内涵应用到多元化的商业世界，并希望借助技术的应用降低原来各方参与者的交易成本，提高经济社会的运转效率。伴随技术底层的不断成熟，以及和商业世界间磨合的加深，接下来我们有理由期待更多新的共识和制度的产生。新的模式将渐次建立，并会逐渐从幼小长成参天的形状，正如我们前面所说:水流不息，演化永存。

在说了这么多美好的前景后，我们一定会问，为什么区块链技术会带来如此大的影响力?区块链究竟有怎样的神奇之处，能够吸引全人类的目光聚焦?技术又是如何能够跨越本来的边界，全面影响我们每一个人的工作和生活?若要回答这些问题，需要我们悉心梳理一下区块链的技术内核，或许就可从中发现将给我们带来这一系列变化背后的重要线索。

我们这里将众多区块链的技术整体归结为五点，它们分别是:

1、开源和开放

2、不可篡改

3、加密机制

4、激励和协调预期

5、P2P网络

其中1和2主要代表整个系统的层面，3和4代表的是个体参与端的规则。最后一点是上述四种技术发挥价值所依赖的底层网络基础，即点对点的分布式网络。

区块链最核心的特点就是统一了过去协作中难以调和的分布和共识的矛盾，从而使得在分布不断增加的同时，并不降低共识的达成规模。而让这一切成为可能的原因就是通过上面五大技术之间的共同作用，这里分别加以论述。

1、开源和开放。与之前多数的软件编写风格不同，区块链网络的核心代码全部采用开源的方式，即所有人都知道开发者的每一行程序语言(公链的特点，联盟链和私链更多采取有限范围内的开放，也就是仅供链内的参与者知晓)。

2、不可篡改。区块链上的交易一经各方确认并打包入区块，后面不允许任何的修改。这个不可篡改在技术上的真正涵义是指修改难度极高以致篡改可能性极低，我们可以将其近似的理解为不可篡改。

3、加密机制。主要包含数字签名和公钥即身份两项技术。数字签名指:只有你能够制作你自己的签名，但任何人都可以验证其有效性;以及该签名只与签署的特定文档相关，并不能表明你同意另一份文件。公钥即身份帮助我们通过自行生成的一个随机字符串(公钥)作为我们的身份，从而无须到中央机构注册。

4、激励和协调预期。指在区块链系统中记账挖矿(最初生成数字货币)和交易费用的支付中，引入激励和协调预期的机制促进各方合作和达成共识。多数情况下我们需要让每个参与者拥有均等机会获得数字化的激励(常见的方式如token)，在联盟链和私链的场景中则仅需要协调好参与主体之间的预期。在竞争记账权的过程中可能需要运用到密码学的哈希函数，但我们此处将其归入产生激励的技术。

5、P2P网络。以上4点得以运行的网络环境，P2P网络是指位于同一网络中的每台计算机都彼此对等，每个网络节点以扁平的结构相互连通。与之相对的是中心化网络，该网络中除中心节点以外任意节点的连接均需要由中心节点作为桥梁。

由于开源和不可篡改的特征，区块链建设了一个博弈论假设的信息完全的竞争环境，此时各方都可以无差别的获取所有的交易信息，并在此之上展开公平对弈。加密的存在让个体参与者能够在该环境下很好的保护隐私安全和利益，加上激励、协调预期机制的引入，保证了其拥有充足的动力付出自己的劳动。

在这样一个无中心的网络中，个体劳动的成果不会为某一强势的中心机构占取或分配，而是公平的根据贡献比例将劳动所得分给提供者。这样非常有利于各方快速达成共识，最终的结果又让整个系统的总收益得到有效增加。

本篇中仅对区块链的技术核心进行精炼的总结，并未详细论证他们之间的勾稽关系和逻辑串联的细节。此外文章中还出现了大量的技术名词，比如分片技术、挖矿等等，我们都将在后面进行详细的展开和论述。这里我们只需提前了解到，区块链通过技术的设计，让大范围内的分布和共识不再只是此消彼长的关系。系统中的每个个体为了一己私利的目标参与交易和竞争，即使彼此之间不存在所谓利他和谦让的高尚精神，但由于规则透明且竞争程序得到普遍承认，整个机体的共识不会受到影响。信任得以有效达成，生产规模也能够在“人人为己”的前提下更快增长。

人类在历史上第一次发现竟然存在一个如此完美的体系，它有希望解决长久以来我们遍寻各类社会和道德理论，创设了大量经济、组织模型也未能很好解决的合作和协调问题。

我们接下来需要做的，就是在这个技术的构架上继续思考，如何能将这个体系平移到现实世界。如果真能顺利对接，是否就有可能让许多久未解决的疑难迎刃而解?我们是否能减少商业交易中不必要的彼此猜忌?人类可以有机会走出核辐射的阴影?战争的恐惧和阴霾终将远离我们?我们最终会真正携起手来，一起创造更加灿烂的文明未来吗?