摘要： “區塊鏈”這個名字或許是偶然，但行區塊鏈之實的系統的誕生則是必然
【鈦坦白】區塊鏈的誕生不是偶然的，其背後有著深刻的必然邏輯
鈦媒體注：本文根據鈦媒體與itvalue聯合舉辦的微信公開課“鈦坦白”第19期分享整理。本期是“聚焦金融科技”系列分享的第一期，我們請到了來自區塊鏈領域的六位大咖，分別從技術、產品、創業、投資、趨勢等角度為大家深度解讀區塊鏈。以下是火幣網技術副總裁張健的分享：
我們有幸迎來的這個新時代，是價值網際網路時代。而正在拉開這個時代大幕的，卻是在誕生初期並不起眼，但目前越來越受到關注的區塊鏈技術。網際網路時代的來臨，使得資訊傳輸的成本趨近為零，這已經深刻的改變了社會的經濟格局及每個人的生活。
區塊鏈這個詞雖然帶有濃重的技術色彩，但它的內涵其實超越了技術本身。區塊鏈不僅僅是一項技術，更是一種思想。開放、共享、去中心化，區塊鏈的這些核心精神，與網際網路不謀而合。而與網際網路不同的是，區塊鏈把這樣的思想，從資訊的傳遞進一步拓展到價值的傳輸。
我們不妨吧視角拉的更遠一點。從整個人類文明的演化的歷程看，有兩樣東西的誕生具有特殊的地位，那就是文字與貨幣。追本溯源，文字與貨幣都是人類進行更高效的交流的手段，本質上，文字作為一種人際交流的手段，承載的是資訊；而貨幣作為一種價值傳輸的載體，承載的是信用。
人類傳遞資訊的手段一直在不斷進化，從文字開始，又經歷了印刷術，電訊號等技術手段的升級，網際網路的誕生，標誌著資訊時代真正的到來。從此資訊的產生與傳輸，開始以前所未有的速度，進一步的突破時空的限制，我們甚至正在迎來一個資訊爆炸的時代。而網際網路帶來的資訊革命，已經深刻的改變了全球的商業格局及我們每個人的生活方式。
現代市場經濟從根本上是一種信用經濟，隨著分工的深化和市場擴大，信用出現在借貸活動和其它一切市場經濟活動中。信用是維繫商品交換的基本前提，是市場經濟良好並有效率執行的基礎。
貨幣在市場經濟中扮演著核心的角色，而信用與貨幣之間的關係，則更為密切。尤瓦爾?赫拉利在《人類簡史》中說：“金錢就是一種互相信任的系統，而且還不是隨隨便便的某種系統：金錢正是有史以來最普遍也最有效的互信系統。”人們之所以能接受實物貨幣，本質上並不是因為實物貨幣是有價值的商品，而是因為其相信實物貨幣提供了一種一般購買力的信用。信用是貨幣更為本質的屬性。也可以說，信用是貨幣的創造者。
而區塊鏈，使一個點對點的電子現金系統——比特幣的出現成為可能。或者說，區塊鏈創造了一個數字化的、可以點對點傳輸價值的信用系統。
自第二次工業革命以來，從電報、電話到網際網路，資訊的傳遞方式不斷升級，價值的傳遞方式也因此得到了同步發展。以信用卡、網銀、移動支付為代表的電子貨幣就是在這樣的背景下產生的。
網際網路是為了解決資訊的高效傳輸而被髮明的，在這個網路中，資訊在全球範圍內的點對點的傳輸變得異常高效與廉價。然而，在網際網路設計之初，“保密”就不是考慮的重點。一些傳統行業比如唱片業、出版業，在網際網路誕生後受到了的很大沖擊， 這個現狀大家都已經看到了。
從目前貨幣電子化的發展和實踐來看，雖然已經做到了讓貨幣以數字化的形式高效流通，比如電子銀行、微信支付等等，但這種數字化還相當初級：我們不得不依賴大量的第三方中介機構，而這種形式不僅引入了中心化的風險，也提升了傳輸的成本。
區塊鏈就是在這樣的背景下誕生的。由於資訊與價值的密不可分，我們有了網際網路這麼一個全球範圍的高效可靠的資訊傳輸系統，必然會要求一個與之匹配的高效可靠的價值傳輸系統。也就是說，區塊鏈的誕生不是偶然的，其背後有著深刻的必然邏輯。“區塊鏈”這個名字或許是偶然，但行區塊鏈之實的系統的誕生則是必然。
區塊鏈是伴隨比特幣誕生的，是比特幣的基礎架構。可以將區塊鏈理解為一個基於網際網路的去中心化記賬系統——類似比特幣這樣的去中心化數字貨幣系統，要求在沒有中心節點的情況下，保證各個節點記賬的一致性——而區塊鏈，完成的就是這個工作。這也是比特幣最為重要的一個創新。
簡單說，區塊鏈就是一個總賬本，上面記錄了比特幣自誕生以來的每一筆交易，這個賬本儲存在全球成千上萬個不同的節點上，不可偽造，也難以篡改與摧毀。基於區塊鏈技術，人類第一次實現了在沒有中心控制的情況下，在互相沒有信任基礎的個體之間，就交易的合法性等達成共識。
任何一個賬本，它記錄的內容必需是唯一的，否則賬本就沒有意義。這就導致記賬天然是一種中心化的行為。然而，中心化的記賬卻有一些顯而易見的弱點：一旦這個中心出現問題，如被篡改、被損壞，整個系統就會面臨危機乃至崩潰。中心化的記賬方式對中心本身的能力、相應的監管法律和手段、以及參與者對其的信任都有極高的要求。
那麼，我們能不能構建一個不依賴任何中心或是第三方但卻可靠的記賬系統呢？如果可能，我們就可以克服中心化記賬的弱點。然而事實上，構建這樣的系統遠比想象中複雜。
從設計記賬系統的角度，要達成去中心化的目標，顯然需要具備以下兩個條件：
賬本資料的儲存必須是去中心化的，不能指定任何參與方擁有特殊的儲存賬本權力，或者說，我們需要讓所有參與方都平等的擁有儲存賬本的權力。
記賬行為本身必須是去中心化的，不能指定任何參與方擁有特殊的記賬權力，或者說，我們需要讓所有參與方都平等的擁有記錄賬務資料的權力。
簡單想一想就知道，要實現這樣的系統會有多麼困難。
中本聰構造了一個極為精巧的系統，解決了這個看起來不可能完成的任務。這個系統被稱為“區塊鏈”。從字面意思上看，“區塊鏈”就是以“區塊”這個東西組成的鏈條。那麼區塊是什麼？我們可以先做一個形象的類比：如果區塊鏈是一個實物賬本，那區塊就相當於賬本中的一頁，區塊中承載的資訊，就是這一頁上記載的交易內容。
那麼，區塊鏈是靠怎樣的架構設計，最終解決了去中心化記賬的難題呢？競爭記賬機制成為了解決問題的關鍵。
所謂的競爭記賬，就是以每個節點的計算能力即“算力”來競爭記賬權的一種機制。在比特幣系統中，大約每十分鐘進行一輪算力競賽，競賽的勝利者就獲得一次記賬的權力，即向區塊鏈這個總賬本寫入一個新區塊的權力。這樣一定時間內，只有競爭的勝利者才能完成一輪記賬並向其他節點同步新增賬本資訊，這個過程就是區塊產生的過程。
那麼，算力競爭是如何做到的？又有誰有權判定競爭的結果呢？區塊鏈系統是透過一個稱為“工作量證明”（proof of work, pow）的機制完成的。舉個形象的例子，比如要組裝一批玩具，早上起來我給你一些零件，晚上回來看到需要的玩具擺在桌上，雖然我沒有從早到晚盯著你做玩具的過程，我也能確定你確實做了這麼多工作。這就是工作量證明的簡單理解——透過一個（人人都可以驗證的）特定的結果，就能確認（競爭的）參與者完成了相應的工作量。
算力競爭是要付出成本的，沒有激勵，節點就沒有進行競爭的動力。在中本聰的設計裡，每輪競爭勝出並完成記賬的節點，將可以獲得系統給予的一定數量的比特幣獎勵 。而這個獎勵的過程，同時也是比特幣的發行過程 。這種設計相當巧妙 —— 它將競爭記賬機制與貨幣的發行完美結合到一起，在引入競爭的同時，解決了去中心化貨幣系統中發行的難題。這個過程很類似現實生活中黃金開採的過程，因此被人們形象的稱為“挖礦”。
最終，區塊鏈透過構造了一個以競爭記賬－獎勵為核心的經濟系統，解決了去中心化記賬的難題。在這個系統中，每一個節點只需要根據自身利益行事，出於“自私”的目的進行的競爭，最終造就了保護系統安全可靠的龐大算力基礎。比特幣藉助區塊鏈，打造了一個正向迴圈的經濟系統，使得其在沒有中心化機構或組織推動的情況下，自然的生長出來並發展壯大。
比特幣區塊鏈的共識機制是透過工作量證明（pow）來實現的，這種機制的優點是顯而易見的，每個節點可以平等的參與競爭，並透過激勵構建了一個正迴圈的經濟系統，從而逐漸積累了保護系統安全的龐大算力。
然而對工作量證明機制也有一些批評，節點進行算力競賽是要消耗電力的，目前，投入挖礦競爭的總算力已經超過1e ，挖礦也因此成了能源密集型的行業 。因此，一個常見的指責是“浪費”能源。
由於存在對工作量證明機制消耗能源的擔憂 ，一些人也在探索和實踐新共識機制，即不採用算力競爭的方案來選擇記賬的節點。其中典型的是權益證明機制（pos，proof of stake），以節點持有幣的數量和時間來選擇記賬權；還有股份授權證明機制（dpos），它類似於董事會投票，持幣者投出一定數量的節點，代理他們進行驗證和記賬。不過我認為，pos消耗的是資本流動性，目前這些探索本質上並沒有改變“需要消耗資源”的實質，從目前的實踐看，工作量證明機制仍然是最為有效和可靠的去中心化共識機制。
那麼，未來是否會有更先進的技術，可以降低共識機制的資源消耗呢？在我看來，對於更低成本甚至無成本的共識機制的追逐，正如人類歷史上對於永動機的追逐一樣，是註定要失敗的。要達成去中心化的可靠共識，必然要付出一定的成本，考慮到這同時也是創造新幣的過程，與新幣價值相對應的成本消耗幾乎是必然的。
我們並不能說pow就是最好的去中心化共識機制，但是我真正想表達的是，當談到區塊鏈技術與共識機制時，我們應該知道天下沒有免費的午餐。
共識機制使得區塊鏈這樣一個去中心化的記賬系統成為可能，而其發展潛力，則體現為這個系統所能承載的各種價值形式。
顯然，作為一個記賬系統，區塊鏈上面不僅可以記錄數字形式的貨幣，也可以記錄能用數字定義的其他任何資產，甚至，由於區塊鏈上的價值轉移可以透過指令碼語言來完成，這意味著區塊鏈上還可以定義更為複雜的交易邏輯。也就是說，除了數字貨幣，區塊鏈還可以承載股權、債券、產權、版權、公證、合約、投票...等等可以用數字形式進行價值儲存或轉移的任何東西。
也正因為此，區塊鏈技術吸引了越來越多精英人士和頂級機構的關注。正如《經濟學人》的封面文章所講的，區塊鏈是一個製造信任的機器。在任何需要信任的領域，區塊鏈都可以有用武之地。
顯然，比特幣並不是唯一的基於區塊鏈技術的數字貨幣。據統計，僅2015年，新發布的數字貨幣就有800餘種。事實上，自比特幣誕生之日起，它的模仿者或競爭者就層出不窮。數字貨幣是目前區塊鏈創造的使用最廣泛、也是受認可程度最高的一類應用。以比特幣為代表的數字貨幣一度成為區塊鏈的代名詞。可以預期的是，即使在區塊鏈廣泛使用的未來，數字貨幣也仍然會是最為重要的區塊鏈應用之一。
數字資產和區塊鏈具有天然的親和性。美國著名的網際網路零售企業overstock就基於區塊鏈建立了t?股權交易平臺，並將在上面發行自己的股份。在摩根大通擔任了近三十年主管的布萊斯?馬斯特（blythe masters）則擔任了數字資產控股公司（digital asset holdings）的ceo，尋求將區塊鏈技術應用於華爾街。
另外，由於區塊鏈公開、透明、難以篡改的特點，利用區塊鏈技術可以非常方便的為任何數字資產或有價值的資訊提供比現有中心化結構更為可靠的存在性證明，以及各種形式現實資產的登記或轉移。這方面的應用可以包括產權、版權、公證等諸多領域。
作為價值載體，區塊鏈可以承載的價值是非常豐富的。隨著區塊鏈技術的發展和相關基礎設施的不斷完善，相信區塊鏈承載價值的範圍會不斷的擴大。（本文首發鈦媒體，根據火幣網技術副總裁張健在“鈦坦白”上分享整理，編輯/佳音）
【鈦媒體作者介紹：張健，火幣網技術副總裁，火幣網數字貨幣與區塊鏈研究中心負責人，國內首家區塊鏈查詢網站“區塊”創始人，國內首個基於多重簽名技術的比特幣錢包“快錢包”創始人】
