【摘要】近年來,區塊鏈的概念不斷發酵、炙熱,各國政府紛紛從國家戰略層面予以關注和推動。區塊鏈作為一種新型的分布式數據庫技術,必須開放地構建。區塊鏈技術的應用必須要通過授權,以保證成員之間更大的信任,同時形成更多優化的共識機制。去中心化是區塊鏈技術的根本,但其關鍵仍在于從共識如何達成這一視角來理解和分析區塊鏈技術實際應用的可能。
【關鍵詞】區塊鏈 去中心化 共識主動性
【中圖分類號】F831.51 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2018.12.003
2018年,區塊鏈這個詞已經頻繁出現在人們的交流中,這除了“歸功于”2017年一整年比特幣的暴漲暴跌外,也與各國政府普遍認識到區塊鏈技術蘊含顛覆性應用價值,紛紛從國家戰略層面予以關注與推動分不開。世界經濟論壇區塊鏈全球未來委員會(Global Futures Council on Blockchain)創始成員亞力克斯·塔普斯科特(Alex Tapscott)認為,區塊鏈之所以可以稱為“后互聯網時代的革命”,是因為它可以使人類第一次隨時隨地在這個覆蓋全球的互聯網平臺上發送和存儲有價值的東西。與傳統平臺相比,區塊鏈通過大規模協作、加密和巧妙的代碼建立信任機制,這會徹底改變商業中間人模式,將對社會各界產生深遠的影響。
從概念到現實轉化的區塊鏈熱潮
區塊鏈不是比特幣。雖然區塊鏈因為比特幣而流行,但區塊鏈背后的計算機科學已經發展了20多年。區塊鏈技術原理是通過一種去中心化的分布式賬本,傳遞并儲存各種信息。區塊鏈上的賬本如同電子郵件一樣,包含了寄件人、收件人與交易內容,數筆交易內容通過加密之后就形成了區塊,區塊與區塊之間的聯結則形成鏈。整體的區塊鏈如同賬本的聯網,保證全網交易記錄完整、一致、不可篡改,在這共識網絡協議上也能做出許多應用。
盡管現在人們對區塊鏈的發展前景無法確切預知,但瑞銀(UBS)、巴克萊(BCS)、花旗等大銀行卻都一致押寶,認定其可能重塑未來的金融世界,其中尤以瑞銀對區塊鏈技術有獨特的見解。由于看好區塊鏈技術未來發展的潛力,瑞銀于2015年春天成立了區塊鏈研發實驗室,地點位于倫敦最具活力的金融科技孵化器Level39之中,并自詡為創新及加密技術2.0的先行者。
近期,國際著名風險投資人吉爾·貝伊達表示:“2018年,我們將加倍押注區塊鏈技術。”[1]國內天使投資人、真格基金創始人徐小平認為:“區塊鏈革命已經到來。這是一場順之者昌,逆之者亡的偉大技術革命。它對傳統的顛覆,將會比互聯網、移動互聯網來得更加迅猛、徹底。”[2]這些表態更是為當前的區塊鏈熱潮加了一把火。就在區塊鏈概念不斷發酵、炙熱的時候,一些人認為區塊鏈很可能就是下一個郁金香騙局。截至目前,國內已有50余家上市公司被貼上“區塊鏈概念股”的標簽,其中部分公司的股價異常,快速上漲,甚至引發滬深交易所的監管——提醒投資者警惕區塊鏈炒作風險。事實上,很多追捧“區塊鏈”概念的企業和投資者壓根分不清區塊鏈與比特幣或虛擬貨幣有何區別,甚至認為區塊鏈就是一種和股票一樣的投資產品,通過“炒幣”賺取差價。金沙江創投人朱嘯虎也認為:“這么多所謂的區塊鏈應用,除了炒幣的用戶外,所有這些應用加在一起有多少日活用戶?2000年的互聯網泡沫至少還有eyeball,今天的區塊鏈除了炒幣外還有什么?”[3]
對此,我們認為,無論是呼吁“all in 區塊鏈”的支持者,還是區塊鏈概念的批評者,在當下都顯得過于急切。區塊鏈作為比特幣的底層架構技術,其核心在于把每個參與區塊鏈中的節點都當作數據庫,通過獨特的加密技術和“共識”機制,數據無法被某一方輕易篡改,節點之間的通信也不再需要中心服務器統一處理。從進化的角度來看,互聯網處于一個進化的過程,從分裂的、不完整的功能和結構,通過更多商業的競爭,向完整的、統一的功能結構進化。而具有點對點數據傳輸、分布式節點、非對稱加密、共識算法(POW、POS、DPOS、PBFT等)、智能合約等核心技術要素的區塊鏈將可能真正實現全球大腦的功能。
由此可以看出,區塊鏈的價值體現在,使一個系統內部的信息安全、透明,同時降低交易成本,提高通信效率。從這個意義上說,那些最為重視安全、最需要透明,以及最需要提高效率的行業,就會變成區塊鏈技術首先落地的行業。IBM公司按照難度依次增加的順序定義了四種區塊鏈應用模式,分別是內部合規分類賬簿、聯盟共享分類賬簿、信息匯集中心和高價值市場。
事實上,開始應用區塊鏈技術的領域,也無非是支付和交易、版權認證等某個具體細分領域,稍微大一點的有R3這樣的區域聯盟。例如,2016年1月,納斯達克與區塊鏈企業Chain合作發布了一個私募股權交易平臺Linq,企業可以直接通過Linq平臺發行股票,這樣一來,發行者既可以保有股票的所有權又能讓其作為證券流通,而且申報材料和審批的流程大大被簡化,所有交易公開透明,極大地減少了內幕交易。再比如,不動產交易存在痛點,如交易前后缺乏透明信息、大量的文書工作、潛在的欺詐風險與公共記錄中的錯誤。基于此,Ubitquity為金融機構、所有權與抵押公司提供平臺,將不動產區塊鏈用于記錄、追蹤土地產權、財產契據與留置權的移轉,有助于確保文件準確與可驗,同時提高交易透明度與降低成本。Visa與DocuSign則在2016年底發布了一個概念驗證(Proof-of-Concept)的合作計劃,應用區塊鏈技術簡化汽車租賃,從而使“點擊、簽章、駕駛”的簡易流程成為可能。客戶選擇欲承租的汽車,記錄于區塊鏈的公共賬本上;之后在駕駛座上簽署租賃協議與保單,并同步更新區塊鏈信息。
許多音樂家也正在尋求區塊鏈解決方案,通過更直接的支付方式與使用智能合約自動解決音樂授權問題,使在線音樂共享更加公平。PeerTracks開發了音樂串流平臺,利用區塊鏈技術讓用戶付費下載音樂,同時也促進藝術家和客戶之間有更多的接觸。由葛萊美獲獎者Imogen Heap創立的Mycelia公司則將歌曲嵌入智能合約,讓音樂家可直接向大眾銷售,而無須通過唱片公司。
此外,區塊鏈還可應用于社會援助與福利的分配,簡化并確保公共治理的落實。GovCoin Systems公司專注于英國政府福利分配的區塊鏈技術平臺開發,以期減少每年因為社會福利與援助分配所產生的高達1兆美元的摩擦與欺詐成本。
因此,區塊鏈還作為一種新型的分布式數據庫技術,必須開放地構建。通過授權來保證成員之間更大的信任,同時形成更多優化的共識機制,避免成員進行大大折損計算能力和性能的信息挖掘,準備好應對企業應用中對隱私、保密、審計、性能和擴展的關注。盡管區塊鏈技術還遠未定型,共識算法、服務分片、處理方式、組織形式等技術環節都有提升效率的空間,但可以肯定的是,區塊鏈應用將加速向非金融領域推進,將有更多的傳統企業使用區塊鏈技術降低成本、提升協作效率,在實時性、高并發性、延遲和吞吐等多個維度上將高度差異化,脫虛向實將是未來一段時間區塊鏈應用的主戰場。
區塊鏈、去中心化與共識主動性
區塊鏈技術的擁躉者經常掛在嘴邊的一個詞就是“去中心化”。他們認為,關乎全球經濟系統運行的鑄幣權掌握在脆弱而不可靠的人性里,它存在漏洞,因此需要另一種去中心化的方式進行替代。百度百科認為“去中心化”“是一種現象或結構,必須在擁有眾多節點的系統中或在擁有眾多個體的群中才能出現或存在”。Vitalik Buterin將“去中心化”的優點歸納為三點。(1)容錯性:去中心化系統不太可能因為某一個局部的意外故障而停止工作,因為它依賴于許多獨立工作的組件,它的容錯能力更強。(2)抗攻擊性:對去中心化系統進行攻擊破壞的成本相比中心化系統更高。(3)抗勾結性:去中心化系統的參與者們,很難相互勾結。而傳統企業和政府的領導層,往往會為了自身的利益,以損害客戶、員工和公眾利益的方式,相互勾結。然而,人們對“去中心化”的認知,很大程度上還是源于一種對烏托邦式的自由平等的向往。在現實世界中,絕對的中心化和去中心化都不是好的選擇,歷史從來沒有真正的平等自由,只有相對的權利博弈。就像凱文·凱利在《失控》(Out of Control)一書中描述的那樣,由無數小東西連接而成的網絡,能夠產生巨大的能量。但是,這種集群的力量,需要來自上層的指點,才能充分發揮效果。這就是說,無論是互聯網思維,還是區塊鏈思維,其實最終都是一個走向重建中心化的過程。
因此,區塊鏈去中心化的核心不在于草根式的狂歡,而是要通過建立一個共識機制來充分發揮群體的作用。去中心化的基礎就是網絡節點眾多,那么如何吸引并留住參與者?有哪些激勵機制?在讓多個節點維護一個數據庫的過程中,如何決定哪個節點寫入?何時寫入?如何保證寫入內容不被其他的節點篡改?回答這些問題的答案就是共識機制。每一個區塊鏈產品本身就是一個社會,一個由網絡節點組成的自適應組織,這個組織的運行要由共識機制來規范。
在社會網絡中,群體在沒有中樞控制和接觸交流的條件下,可以達到信息對稱、個體獨立行動、互相修正、自我更新,逐步完善群體的生態環境。這種生物個體自治的信息協調機制被稱為共識主動性(Stigmergy)。其原理是,在群體行動中,每個個體通過同頻共振來識別其他個體留下的信息和存留物,獨立完成下一個任務。盡管個體之間沒有直接接觸和聯系,他們后續自發的行動,卻加強和完善了其他個體行動產生的成果,并導致了行動的連貫性,表現出驚人的復雜性、效率甚至是創造力。這種群體智能在自然界隨處可見。例如,當一只螞蟻找到食物來源時,它會用信息素標記出路徑。這吸引了其他螞蟻前往食物來源所在地,并提示它們用更多的信息素標記這條路徑。隨著到達食物所在地的螞蟻越來越多,這條最有效的路線將成為“高速公路”。
最近研究人員開始利用這種特性來升級改造一些領域,如機器人、數據挖掘和醫學。例如,哈佛大學的工程專家韋費爾(Justin Werfel)帶領研究團隊歷時4年研究而開發的“機械白蟻”,其大小與遙控車大小相仿,依靠輪子前后左右移動,能夠搬運物件,并裝有可探偵周圍環境的探測器。機械白蟻運用了“共識主動性”的概念設計運作程序,只要向機械白蟻展示建筑藍圖,機械白蟻便會各自搬運“磚塊”,按環境數據及運算規則,將“磚塊”放在合適位置,層層疊加,建成樓梯及建筑物。英國劍橋大學和愛爾蘭科克大學也公布了他們稱之為“無人機智能能源共享網絡”(Energy Neutral Internet of Drones)的構想。令人驚訝的是,這群無人機能主動與其他沒有得到通信信息或者能量不足的無人機分享信息或能量。
任何區塊鏈的優勢都來自于支持它的社區的規模和多樣性。這些社區都是互相修正、自我更新、政商分離的體系,因而能提高管理效率,減少管理成本,避免商業競爭帶來的浪費和損失。在這些變革社區中,每個人都在自覺地遵循著“識別行動”這一自然規律,獨立地完成各項工作。實際上,區塊鏈的目標就是要建立一個“無需監管的自適應經濟系統”。這種共識機制的構建是一項復雜的系統工程,包含各種激勵制度和具體算法,如交易費用、區塊獎勵等。機制的關鍵因素是人,評判一個機制的好壞,往往要通過一段時間的觀察,看看人參與和執行的積極性是否能夠持續。如果不能持續,就預示著機制已經失敗,系統或產品也將消亡。
基于共識的治理:區塊鏈應用前瞻
岳慶平(2012)指出,人類社會需要共識,如無共識,人類社會很快就會在思想紛爭中走向分裂。人類社會起碼需要形成確保人類社會發展的道德和法律。在當代社會,人們更加重視通過平等的批判性討論,在介于政府與個人之間的互聯網等公共領域,形成、檢驗和監督“共識”。而區塊鏈上的共識機制(Consensus)主要解決由誰來構造區塊,以及如何維護區塊鏈統一的問題,該問題的理論基礎是拜占庭容錯(Byzantine Fault-Tolerant, BFT)。目前來看,常用的支撐區塊鏈運行的共識機制有三種,它們是:工作量證明機制(Proof of Work, POW),股權證明機制(Proof of Stake, POS),授權股權證明機制(Delegated Proof of Stake, DPOS)。這些機制都能在現實生活中找到對應的經濟模型,吸引人們參與其中,組成安全網絡,有序運行。但是,長期來看,它們各有優缺點,都存在失敗的可能。
IBM最近調查全球200家的金融市場機構,指出2017年有14%的金融市場機構和15%的銀行會采用全面性、區塊鏈技術商用解決方案,65%的銀行在三年內會采用區塊鏈技術。區塊鏈應用的關鍵是解決系統中的“信任”問題。反之,若“痛點不痛”,如系統中不存在信任問題或解決信任問題的成本遠高于延續舊系統,區塊鏈技術則難以進入真正的商業化階段。
區塊鏈技術的發展分為三個階段:1.0時代為數字貨幣(Currency)應用;2.0時代則加入了智能資產(Smart Assets)、智能契約(Smart Contracts)等貨幣以外的應用;3.0時代則是更復雜的智慧契約,其應用場景已經從單純的數字貨幣發展到更廣泛的金融科技和“區塊鏈+”階段,“區塊鏈+”是區塊鏈滲透到大量的其他社會領域,比如跨境交易、供應鏈金融、二手交易、司法、醫療、版權、物聯網等,進行應用。但從目前區塊鏈應用的領域來看,仍缺乏“剛性需求”。從“集中式”賬本轉換為“分布式”賬本需要更具說服力的情境——哪些應用領域是“Essential”,而不是“Nice to have”?是否存在殺手級應用?商業化的解決方案與獲利模式為何?
區塊鏈技術具有革命性意義,各國政府普遍認識到區塊鏈技術潛在的顛覆性應用價值,并紛紛從國家戰略層面進行關注與推動,但監管層一直擔心區塊鏈應用涉及非法金融活動。如果區塊鏈技術能賦能實體經濟建立生態圈,則是有實實在在的商業價值的。
隨著區塊鏈技術成熟度的提高和社會資本的瘋狂涌入,越來越多的企業投入到區塊鏈技術的開發和應用中,主要分為兩大類:一是依托原有信息技術優勢的科技企業,大力開發區塊鏈底層技術,優先布局;二是部分創業公司憑借獨有的區塊鏈應用想法和邏輯獲得投資,促使原型落地,開拓新的領域。
所有區塊鏈應用的場景都要解決如何在一個缺乏信任、完全自由開放的網絡中達成共識的問題,即區塊產生的記賬權分配問題和區塊產生后的校驗問題,這也就是前文所說的“共識機制”。然而一種共識機制不可能滿足所有的業務,不同的業務場景下使用區塊鏈技術所采用的共識機制也不盡相同。
雖然共識描述的是一種平衡的狀態,但由于各個群體的利益和價值觀以及群體之間的力量對比會隨著社會情境的變化而變化,所以共識也會經常處于變動的狀態。共識可以劃分為信念上的共識、價值觀上的共識、態度上的共識以及行為上的共識這四個層次。對于不同層次的共識來說,其穩定性都有差異(顏學勇、周美多,2011)。
所以,對區塊鏈技術的應用而言,去中心化只是其根本屬性,其實施的關鍵在于達成何種共識,如何達成共識以及所需要耗費的資源。例如,我們認為區塊鏈技術對食品行業的價值可能是從源頭上保障食品安全。近年來,全球食品安全危機頻繁發生,食品安全問題難以解決的原因在于食品供應鏈十分復雜,從原材料采購到最終到消費者手中會經過加工、倉儲、運輸等多個環節;而且傳統的食品記錄有被篡改的可能,發生食品安全問題時需要通過層層記錄查找,通常花費很長時間。區塊鏈技術給食品行業呈現的情景是,可以防止實時記錄被篡改,包括食品產地、生產時間、工廠的溫度、是否具備食品安全認證等生產加工信息均會被記載。節點授權用戶可以更新數據,更新后的數據也可以在數分鐘左右向區塊鏈所有用戶顯示。除了防止被篡改之外,如果食品供應鏈某一環節發現問題需要查找之前的每一份單據、確定問題影響的范圍,可以通過區塊鏈技術定位到食品源頭,調出單品從農場到流通環節的信息。這樣的情景當然是美好的,但問題關鍵還是如何向各個節點用戶“授權”,每個節點用戶上傳的信息又如何保障其“真實性”,其他節點用戶怎樣給予“認可”。
現有的區塊鏈技術存在所謂的“三角悖論”,即高效低能、去中心化、安全三方面難以同時兼顧,尤其在區塊鏈處理時間、并發計算能力等方面尚存在巨大改善空間,完全的去中心化難以解決上述問題。從這個意義上說,共識機制是完全“去中心化”的一種退讓,從而形成部分“中心化”,而區塊鏈技術衍生出的聯盟鏈和私有鏈技術則更是一種“中心化”的技術。
結語
目前,區塊鏈的技術與運用市場關注度較高,各巨頭紛紛布局區塊鏈,初創公司如春筍般涌現。政府部門也紛紛出臺政策推進區塊鏈技術落地。普遍認為,區塊鏈技術已經實現了概念證偽階段,正逐步在不同行業、不同場景和不同區域進行試驗。但真正進入商業化階段,我們認為還有很長的一段路要走。雖然區塊鏈目前仍處于發展早期,區塊鏈技術進步正在逐漸解決固有的問題,并發處理能力大幅提高,區塊產生時間不斷壓縮,共識算法從POW進化到POS、DPOS等。隨著區塊鏈3.0或者更高階時代的到來,其演變速度預計將越來越快。正如呂乃基先生所說,自然不斷突破此刻的“界”,演化出新的自然界,以大歷史觀看,人類也必將突破自己的“界”。區塊鏈技術是否能打破我們現有的“界”,值得我們拭目以待。
(本文系國家自然科學基金面上項目“不確定性視角下我國早期階段風險投資行為研究”的資助成果,項目批準號:71573174)
注釋
[1]《資本涌入,玩家返場,區塊鏈的風能吹多久?》,http://www.xinhuanet.com/2018-01/23/c_129796804.htm。
[2]《真格基金徐小平:區塊鏈革命已來臨,加速開進區塊鏈時代》,https://awtmt.com/articles/3054896?from=wscn。
[3]《朱嘯虎再懟區塊鏈:除了炒幣還剩什么?》,http://www.sohu.com/a/224676748_114778。
參考文獻
李大巍、楊雯,2017,《區塊鏈:一場后互聯網時代的革命——專訪亞力克斯·塔普斯科特》,《中國經濟報告》,第2期。
岳慶平,2012,《社會達成共識的歷史審視》,《人民論壇》,4月上,第48~49頁。
呂乃基,2016,《大歷史觀視野下的人工智能》,《系統科學學報》,第4期,第1~10頁。
顏學勇、周美多,2011,《基于共識的治理:后現代情境下政策共識的可能性及其限度》,《電子科技大學學報(社會科學版)》,第4期,第19~25頁。
袁勇、王飛躍,2016,《區塊鏈技術發展現狀與展望》,《自動化學報》,第4期,第481~494頁。
Schneider James, 2017, "Blockchain : Putting Theory into Practice", https://www.unlock-bc.com/news/2017-05-25/blockchain-putting-theory-into-practice.
責 編/刁 娜
Governance Based on Consensus: Prospect and Situation of Blockchain Application
Tan Yi
Abstract: In recent years, the concept of blockchain has been increasingly influential and hotly-debated, and the governments of all countries have paid attention to promoting it from the national strategic level. As a new type of distributed database technology, blockchain must be built openly. The application of blockchain technology must be under authorization in order to ensure greater trust among members and form more optimized consensus mechanisms. Decentralization is the foundation of blockchain technology, but the key is still to understand and analyze the possibility of practical application of the blockchain technology from the perspective of how consensus can be achieved.
Keywords: Blockchain, decentralization, consensus initiative
談毅,上海交通大學安泰經濟與管理學院教授、博導。研究方向為科技政策與創新管理。主要著作有《風險投資與創新》《風險投資學》等。