- 區(qū)塊鏈社會(huì):區(qū)塊鏈助力國(guó)家治理能力現(xiàn)代化
- 王煥然等
- 3193字
- 2021-03-23 16:36:29
2.3 硬分叉——理念的沖突
2.3.1 節(jié)點(diǎn)許可
區(qū)塊鏈系統(tǒng)是基于P2P分布式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的,基于P2P網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)是否需要許可機(jī)制,區(qū)塊鏈系統(tǒng)分為許可鏈和非許可鏈。
1)非許可鏈:去中心化的分布式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),任何節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)加入或者退出,節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)挖礦獲得獎(jiǎng)勵(lì)。
非許可鏈的應(yīng)用場(chǎng)景要求如下:
公開(kāi)數(shù)據(jù):鏈上任何節(jié)點(diǎn)都可以讀寫(xiě)賬本和交易信息,鏈上所有數(shù)據(jù)都為公開(kāi)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)溯源:鏈上保留所有數(shù)據(jù)歷史,因此可追溯數(shù)據(jù)從產(chǎn)生至今的所有歷史過(guò)程。
惡意節(jié)點(diǎn):鏈上任何節(jié)點(diǎn)都可能故意提交錯(cuò)誤數(shù)據(jù),需要多節(jié)點(diǎn)交叉驗(yàn)證。
數(shù)據(jù)不可篡改:鏈上任何數(shù)據(jù)只能“讀寫(xiě)”,不能“改刪”,即使錯(cuò)誤也不能補(bǔ)救。
交易延遲:交易信息需要所有節(jié)點(diǎn)同步,節(jié)點(diǎn)越多,延遲越大。
非許可鏈典型應(yīng)用場(chǎng)景:
可信時(shí)間戳:任何節(jié)點(diǎn)可以將“時(shí)間+數(shù)據(jù)”哈希后發(fā)布上鏈,用以證明自己擁有某項(xiàng)數(shù)據(jù)。
能源互聯(lián)網(wǎng):上鏈記錄任何節(jié)點(diǎn)的能源產(chǎn)出和消費(fèi),用于分布式智能電網(wǎng)的記賬。
2)許可鏈:只有特定的節(jié)點(diǎn)才能加入并讀寫(xiě)鏈上數(shù)據(jù)。
許可鏈與比特幣理念的根本沖突點(diǎn):
只有特定節(jié)點(diǎn)可以加入鏈vs.任何節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入和退出。
賬本和交易數(shù)據(jù)讀寫(xiě)權(quán)限vs.賬本和交易數(shù)據(jù)公開(kāi)透明。
許可鏈與比特幣理念的共同點(diǎn):
基于分布式網(wǎng)絡(luò)。
賬戶(hù)和交易數(shù)據(jù)可溯源。
許可鏈根據(jù)節(jié)點(diǎn)的可信程度可選擇:
共識(shí)機(jī)制是否兼容惡意節(jié)點(diǎn)(或者只考慮故障節(jié)點(diǎn))。
節(jié)點(diǎn)讀寫(xiě)權(quán)限(讀寫(xiě)、只讀、只寫(xiě))。
交易是否可回滾(修改、刪除)。
許可鏈典型應(yīng)用場(chǎng)景:
銀行
多家銀行構(gòu)建聯(lián)盟鏈,共享分布賬本。
節(jié)點(diǎn)身份公開(kāi)可信,無(wú)須挖礦。
經(jīng)協(xié)商一致,交易可回滾。
供應(yīng)鏈
生產(chǎn)商、中間商(物流)、銷(xiāo)售商、客戶(hù)。
產(chǎn)品流程可追溯,增加消費(fèi)信任。
產(chǎn)品庫(kù)存公開(kāi),增強(qiáng)庫(kù)存管理。
醫(yī)療&保險(xiǎn)
個(gè)人、醫(yī)院、藥房、藥廠(chǎng)、保險(xiǎn)。
分散數(shù)據(jù)上鏈,構(gòu)建全面?zhèn)€人健康數(shù)據(jù)。
為個(gè)人提供更好的醫(yī)養(yǎng)、保險(xiǎn)服務(wù)。
醫(yī)藥研發(fā)、保險(xiǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供更具針對(duì)性的數(shù)據(jù)支持。
2.3.2 去中心化
“去中心化”已經(jīng)成為區(qū)塊鏈技術(shù)被談及最多的特性之一。實(shí)際上,去中心化包含兩個(gè)層面:網(wǎng)絡(luò)層面和信任層面。
從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)的角度而言,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括三種(見(jiàn)圖2-1)。

圖2-1 不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
中心化結(jié)構(gòu):所有信息的獲取依賴(lài)于中心節(jié)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是效率很高,缺點(diǎn)是過(guò)于依賴(lài)中心節(jié)點(diǎn),中心節(jié)點(diǎn)故障將導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。
分布式結(jié)構(gòu):每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都獨(dú)立自主,互不依賴(lài)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)健壯性很好,任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障都不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,缺點(diǎn)是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是全功能節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)效率很低。
去中心化結(jié)構(gòu):介于中心化結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)之間的一種結(jié)構(gòu)。從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),又可稱(chēng)為多中心化結(jié)構(gòu)。去中心化結(jié)構(gòu)試圖在系統(tǒng)健壯性和效率之間獲得平衡。
比特幣和以太坊等公鏈項(xiàng)目屬于完全的分布式結(jié)構(gòu)。對(duì)于比特幣原教旨主義者或者比特幣的狂熱信徒而言,完全分布式結(jié)構(gòu)(他們口中的“去中心化”所指代的含義)是一種信仰,任何變化都是對(duì)比特幣精神的離經(jīng)叛道。
在區(qū)塊鏈技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中,更需要根據(jù)應(yīng)用的特性設(shè)計(jì)一種介于中心化和分布式的網(wǎng)絡(luò)和信任結(jié)構(gòu),安全且高效地把區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中。
2.3.3 共識(shí)機(jī)制
如前所述,共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心,不同的共識(shí)機(jī)制會(huì)生成不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng),具有不同的技術(shù)特征。
針對(duì)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中應(yīng)用場(chǎng)景是否考慮惡意節(jié)點(diǎn)(即主動(dòng)數(shù)據(jù)造假節(jié)點(diǎn))的存在,區(qū)塊鏈分化為公鏈、聯(lián)盟鏈和私鏈,共識(shí)機(jī)制和算法也隨之不同,系統(tǒng)的效率也不同(見(jiàn)表2-1)。
表2-1 公鏈、聯(lián)盟鏈、私鏈的對(duì)比

公鏈,即非許可鏈,任何節(jié)點(diǎn)可以自由加入網(wǎng)絡(luò),這其中就包括惡意節(jié)點(diǎn),公鏈的共識(shí)機(jī)制算法的容錯(cuò)率為50%,只要惡意節(jié)點(diǎn)的算力不超過(guò)50%,整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)都可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
聯(lián)盟鏈,許可鏈中的一種形式,節(jié)點(diǎn)要經(jīng)過(guò)聯(lián)盟許可才可以加入網(wǎng)絡(luò),但并不保證節(jié)點(diǎn)中不存在惡意節(jié)點(diǎn),因此聯(lián)盟鏈共識(shí)算法具有容錯(cuò)機(jī)制。目前常采用的拜占庭將軍容錯(cuò)算法(BFT)及其相應(yīng)的變種容錯(cuò)率在33%,只要惡意節(jié)點(diǎn)不超過(guò)33%,整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
私鏈,許可鏈中的一種形式。私鏈場(chǎng)景中完全不考慮惡意節(jié)點(diǎn)的存在,僅僅考慮節(jié)點(diǎn)故障容錯(cuò)的情形。因此私鏈僅適用于高可信任環(huán)境。
2.3.4 激勵(lì)機(jī)制
激勵(lì)機(jī)制是指關(guān)于通證(Token)發(fā)行和分配的制度設(shè)計(jì),用于打造區(qū)塊鏈系統(tǒng)的共建、共治、共享生態(tài)。基于對(duì)通證的認(rèn)知和理解,區(qū)塊鏈發(fā)展分化為“鏈圈”和“幣圈”。傳統(tǒng)傳銷(xiāo)詐騙手段和通證化混雜加劇了沖突的復(fù)雜性。
1)無(wú)幣區(qū)塊鏈:是指專(zhuān)注于分布式網(wǎng)絡(luò)、共享賬本、加密算法、智能合約等區(qū)塊鏈技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用,視區(qū)塊鏈為新一代IT基礎(chǔ)設(shè)施,不在意基于通證的激勵(lì)機(jī)制。
2)通證經(jīng)濟(jì):針對(duì)區(qū)塊鏈項(xiàng)目的社群自治模式,基于博弈論和產(chǎn)權(quán)理論設(shè)計(jì)社群經(jīng)濟(jì)模型、治理機(jī)制和自金融生態(tài)。其中通證是項(xiàng)目和社群價(jià)值的載體,其發(fā)行和分配制度設(shè)計(jì)是通證經(jīng)濟(jì)的核心關(guān)注問(wèn)題。
ICO(虛擬代幣發(fā)行融資,參見(jiàn)本書(shū)第9章“ICO:總結(jié)與反思”)的出現(xiàn)把通證經(jīng)濟(jì)推向社會(huì)前沿,但通證經(jīng)濟(jì)理論和商業(yè)模式設(shè)計(jì)還未成熟,ICO中“空氣幣”“傳銷(xiāo)幣”等非法集資行為對(duì)通證經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重負(fù)面影響。
3)通證與區(qū)塊鏈分離:試圖把通證經(jīng)濟(jì)概念引入傳統(tǒng)(非區(qū)塊鏈)領(lǐng)域,利用通證設(shè)計(jì)激活經(jīng)濟(jì)活力,其典型為“行為挖礦”機(jī)制。從目前已有的證鏈分離實(shí)踐來(lái)看,大多項(xiàng)目走入了非法集資的邪路。
2.3.5 身份與隱私
比特幣具有偽匿名特征。比特幣的匿名性是指用戶(hù)能持有一個(gè)錢(qián)包地址而不公開(kāi)任何身份信息。但是,在比特幣世界里的所有交易都是可追蹤的,所有交易都保存在區(qū)塊鏈里,基于社交大數(shù)據(jù)可以提煉追蹤到真實(shí)用戶(hù)身份。2015年,國(guó)際刑警根據(jù)比特幣交易流水追蹤到暗網(wǎng)交易的非法人員,直接把全球最大的暗網(wǎng)絲綢之路相關(guān)人員抓獲。這加劇了人們對(duì)比特幣匿名性的懷疑。
基于對(duì)匿名理念的認(rèn)知和理解沖突,區(qū)塊鏈發(fā)展分化為數(shù)字身份和完全匿名兩條發(fā)展路徑。
1)數(shù)字身份:完全實(shí)名制,在實(shí)名的基礎(chǔ)上保護(hù)隱私數(shù)據(jù)的主權(quán)管理。
基于法律背書(shū)的實(shí)名認(rèn)證,按照不同的授權(quán)等級(jí)采取人體生物識(shí)別特征(人臉、指紋、瞳孔、DNA等),并通過(guò)哈希生成數(shù)字身份。
區(qū)塊鏈數(shù)字身份的實(shí)施讓用戶(hù)成為自己信息的主人,任何對(duì)用戶(hù)信息的訪(fǎng)問(wèn)和使用都需要用戶(hù)的數(shù)字授權(quán)。
2)完全匿名:另有一部分區(qū)塊鏈項(xiàng)目走向更深入的匿名機(jī)制,完全匿名的代價(jià)是交易信息完全不可追溯。
達(dá)世幣(DASH):利用混幣技術(shù)增加追蹤難度。
門(mén)羅幣(MXMR):環(huán)簽名技術(shù)隱藏交易者身份。
大零幣(ZEC):使用零知識(shí)證明技術(shù)隱藏交易雙方以及金額。
2.3.6 控制與主權(quán)
比特幣的支持者宣稱(chēng)比特幣網(wǎng)絡(luò)無(wú)控制權(quán)和主權(quán)干預(yù),即沒(méi)有任何一個(gè)用戶(hù)、國(guó)家、政府可以控制比特幣系統(tǒng)。無(wú)政府主義是比特幣誕生的重要哲學(xué)理念。但實(shí)際上,比特幣社區(qū)的核心開(kāi)發(fā)者發(fā)布并上線(xiàn)的軟件會(huì)影響系統(tǒng)的大部分節(jié)點(diǎn)和用戶(hù)。因此,比特幣社區(qū)的核心開(kāi)發(fā)者實(shí)質(zhì)上在控制著比特幣系統(tǒng),核心開(kāi)發(fā)者的沖突和分裂會(huì)導(dǎo)致比特幣網(wǎng)絡(luò)的分叉,這在比特幣的短暫歷史上已經(jīng)發(fā)生過(guò)很多次了。
因此,比特幣系統(tǒng)無(wú)控制和主權(quán)的準(zhǔn)確表述應(yīng)該是:在現(xiàn)有比特幣網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行規(guī)則下,沒(méi)人可以控制用戶(hù)交易的時(shí)間和對(duì)手方。但是,無(wú)控制也意味著用戶(hù)需要自負(fù)其責(zé),即用戶(hù)自己全權(quán)承擔(dān)維護(hù)自己密鑰的責(zé)任,一旦丟失無(wú)法找回。用戶(hù)丟失密碼導(dǎo)致其擁有的比特幣永遠(yuǎn)無(wú)法找回的案例也數(shù)不勝數(shù)。
基于區(qū)塊鏈本身的技術(shù)特性及其在社會(huì)治理中的應(yīng)用潛力,中國(guó)貴陽(yáng)市政府2016年發(fā)布的《貴陽(yáng)區(qū)塊鏈發(fā)展和應(yīng)用》白皮書(shū)中提出了主權(quán)區(qū)塊鏈的概念。
所謂主權(quán)區(qū)塊鏈,是指將區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展納入國(guó)家主權(quán)范疇下,在法律與監(jiān)管下,從改進(jìn)與完善自身架構(gòu)入手,以分布式賬本為基礎(chǔ),以規(guī)則與共識(shí)為核心,實(shí)現(xiàn)不同參與者的相互認(rèn)同,進(jìn)而形成公有價(jià)值的交付、流通、分享及增值,建立主權(quán)區(qū)塊鏈。在主權(quán)區(qū)塊鏈發(fā)展的基礎(chǔ)上,不同經(jīng)濟(jì)體和各節(jié)點(diǎn)之間可以實(shí)現(xiàn)跨主權(quán)、跨中心、跨領(lǐng)域的共識(shí)價(jià)值的流通、分享和增值,進(jìn)而形成在互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的共同行為準(zhǔn)則和價(jià)值規(guī)范(見(jiàn)圖2-2)。

圖2-2 主權(quán)區(qū)塊鏈?zhǔn)疽鈭D
[1] ASIC的全稱(chēng)是Application-Specific Integrated Circut,即專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)完成特定計(jì)算任務(wù)的集成電路。在區(qū)塊鏈領(lǐng)域用ASIC挖礦極為常見(jiàn)。
- 極簡(jiǎn)算法史:從數(shù)學(xué)到機(jī)器的故事
- 微服務(wù)設(shè)計(jì)(第2版)
- Java范例大全
- 假如C語(yǔ)言是我發(fā)明的:講給孩子聽(tīng)的大師編程課
- TypeScript圖形渲染實(shí)戰(zhàn):基于WebGL的3D架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)
- C#應(yīng)用程序設(shè)計(jì)教程
- 基于ARM Cortex-M4F內(nèi)核的MSP432 MCU開(kāi)發(fā)實(shí)踐
- HTML+CSS+JavaScript網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)從入門(mén)到精通 (清華社"視頻大講堂"大系·網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)視頻大講堂)
- Spring Boot實(shí)戰(zhàn)
- Arduino計(jì)算機(jī)視覺(jué)編程
- AV1視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn):原理與算法實(shí)現(xiàn)
- Python Digital Forensics Cookbook
- Java從入門(mén)到精通(視頻實(shí)戰(zhàn)版)
- Flink核心技術(shù):源碼剖析與特性開(kāi)發(fā)
- Scratch編程從入門(mén)到精通