區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么浊吏?--人行論文解讀上篇

2018年11月6日而昨,中國(guó)人民銀行發(fā)布了《區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么找田?》這一論文歌憨,全文近兩萬(wàn)字,可讀性非常高墩衙,論文質(zhì)量也非常高务嫡。論文從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度研究了區(qū)塊鏈的功能,并對(duì)區(qū)塊鏈內(nèi)Token 的使用情況漆改、特征心铃、區(qū)塊鏈共識(shí)與信任、智能合約挫剑、應(yīng)用方向去扣、安全性等話題進(jìn)行了討論。

從2009年比特幣誕生到現(xiàn)在已經(jīng)10年了樊破,對(duì)很多行業(yè)愉棱、很多人產(chǎn)生了很大影響唆铐。比特幣背后的區(qū)塊鏈技術(shù)也是被人們熟知,成為了當(dāng)下的熱點(diǎn)奔滑。那么問(wèn)題來(lái)了:

區(qū)塊鏈能做什么或链、不能做什么?

相信這也是很多人想問(wèn)档押,想了解的澳盐!下面帶著這個(gè)問(wèn)題,筆者來(lái)對(duì)這篇論文進(jìn)行解讀令宿,希望對(duì)大家有用叼耙。

一、引言

區(qū)塊鏈最早作為比特幣的底層技術(shù)由中本聰在2008年提出粒没,比特幣是我們常說(shuō)的第一代區(qū)塊鏈技術(shù)筛婉,但比特幣的腳本語(yǔ)言缺乏圖靈完備性,使用的UTXO模型難以支持復(fù)雜的狀態(tài)操作癞松。為此爽撒,V神2013提出了以太坊(Ethereum),以太坊是一個(gè)基于賬戶模型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)响蓉,腳本語(yǔ)言具有圖靈完備性硕勿,首次提出智能合約(smart contract)并支持分布式應(yīng)用(decentralized application簡(jiǎn)稱是DApp)。

2009 年1 月枫甲,比特幣網(wǎng)絡(luò)上線標(biāo)志著區(qū)塊鏈應(yīng)用落地源武。從那時(shí)至今近10年時(shí)間里,除了加密貨幣發(fā)行和交易之外想幻,區(qū)塊鏈沒(méi)有得到大規(guī)模應(yīng)用粱栖。一個(gè)重要原因是物理性能不高,提高區(qū)塊鏈物理性能的另一個(gè)重要方向是改進(jìn)共識(shí)算法(consensus algorithm)脏毯。

解讀:區(qū)塊鏈發(fā)展了10年闹究,區(qū)塊鏈除了加密貨幣和交易之外,因?yàn)門PS的原因還沒(méi)有得到大規(guī)模應(yīng)用食店。

二渣淤、對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋

1 (一)區(qū)塊鏈的Token 范式

目前主流區(qū)塊鏈系統(tǒng),不管采取以比特幣為代表的UTXO 模型叛买,還是以以太坊為代表的賬戶模型砂代,也不管腳本語(yǔ)言是否具有圖靈完備性或是否支持智能合約,都具有3 個(gè)關(guān)鍵特征率挣,可以歸納為“Token 范式”

1.1 第一,共識(shí)算法針對(duì)區(qū)塊鏈內(nèi)的Token露戒。

Token 本質(zhì)上是區(qū)塊鏈內(nèi)定義的狀態(tài)變量椒功,Token 可以在區(qū)塊鏈內(nèi)不同地址之間轉(zhuǎn)移捶箱。轉(zhuǎn)讓過(guò)程中Token 總量不變。
Token 在區(qū)塊鏈內(nèi)不同地址之間轉(zhuǎn)讓時(shí)动漾,Token 的狀態(tài)(指區(qū)塊鏈內(nèi)各地址內(nèi)有多少Token)更新和交易確認(rèn)同步發(fā)生丁屎。因此,Token 被交易時(shí)旱眯,不會(huì)形成傳統(tǒng)意義上的結(jié)算在途資金或結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)晨川。

1.2 Token 與智能合約之間有密不可分的聯(lián)系。

Token 本身是智能合約的體現(xiàn)删豺。比如共虑,以以太坊ERC20 為代表的Token 合約規(guī)定Token 的總量、發(fā)行規(guī)則呀页、轉(zhuǎn)讓規(guī)則和銷毀規(guī)則等一系列邏輯妈拌。在Token 合約的基礎(chǔ)上,可以構(gòu)建對(duì)Token 執(zhí)行復(fù)雜操作的智能合約蓬蝶。

1.3 區(qū)塊鏈內(nèi)的信息與Token 的狀態(tài)和交易的關(guān)系尘分。

按照是否與Token 的狀態(tài)和交易有關(guān),區(qū)塊鏈內(nèi)的信息分成兩類——有關(guān)系的和沒(méi)有關(guān)系的丸氛,這兩類信息在共識(shí)算法下有完全不一樣的地位培愁。
節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行共識(shí)算法時(shí),重點(diǎn)檢驗(yàn)第一類信息是否符合預(yù)先定義的算法規(guī)則缓窜,第二類信 息作為Token 交易的附加信息寫入?yún)^(qū)塊鏈竭钝,節(jié)點(diǎn)不會(huì)檢驗(yàn)這類信息的真實(shí)準(zhǔn)確性。
特別是雹洗,區(qū)塊鏈外信息寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)的機(jī)制香罐,一般被稱為預(yù)言機(jī)(oracle mechanism)。如果區(qū)塊鏈外信息在源頭和寫入環(huán)節(jié)不能保證真實(shí)準(zhǔn)確时肿,寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)只意味著信息不可篡改庇茫,沒(méi)有提升信息的真實(shí)準(zhǔn)確性。

2(二)區(qū)塊鏈內(nèi)的共識(shí)和信任

2.1 共識(shí)的界定

目前對(duì)區(qū)塊鏈共識(shí)的討論螃成,涉及三種不同語(yǔ)境下的共識(shí)概念——機(jī)器共識(shí)旦签、治理共識(shí)和市場(chǎng)共識(shí),其中治理共識(shí)和市場(chǎng)共識(shí)可以稱為“人的共識(shí)”寸宏。很多誤解就源于混淆了這三類共識(shí)宁炫,或者泛化了共識(shí)的范圍和性質(zhì)。

第一氮凝,機(jī)器共識(shí)羔巢。機(jī)器共識(shí)屬于分布式計(jì)算領(lǐng)域的問(wèn)題,目標(biāo)是在存在各種差錯(cuò)、惡意攻擊以及可能不同步的P2P網(wǎng)絡(luò)中竿秆,并且在沒(méi)有中央?yún)f(xié)調(diào)的情況下启摄,確保分布式賬本在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的信息備份是一致的。

第二幽钢,治理共識(shí)歉备,指在群體治理中,群體成員發(fā)展并同意某一個(gè)對(duì)群體最有利的決策匪燕。比如蕾羊,比特幣社區(qū)關(guān)于“擴(kuò)容”和分叉的討論可以在治理共識(shí)框架下理解。

第三帽驯,市場(chǎng)共識(shí)龟再。Token 參與交易時(shí)(不管是不同Token 之間交易,還是Token與區(qū)塊鏈外資產(chǎn)或權(quán)利交易)界拦,就涉及市場(chǎng)共識(shí)吸申。市場(chǎng)共識(shí)體現(xiàn)在市場(chǎng)交易形成的均衡價(jià)格中。

2.2 去信任含義的辨析

去信任源于Token 被交易時(shí)享甸,Token 的狀態(tài)變更和交易確認(rèn)同步發(fā)生這一安排截碴。設(shè)想Alice 以比特幣向Bob 買入某一貨物。Alice 向Bob 支付比特幣這一過(guò)程無(wú)需兩人之間有任何了解蛉威,也無(wú)需受信任的第三方機(jī)構(gòu)日丹,就可以在區(qū)塊鏈內(nèi)有保障地進(jìn)行。這是去信任的真正含義蚯嫌。但在交易之后哲虾,Alice 如何確保Bob會(huì)按時(shí)向她交付合格的貨物?這是很難保證的择示。

因此束凑,區(qū)塊鏈內(nèi)的去信任環(huán)境,不能簡(jiǎn)單外推到區(qū)塊鏈外栅盲。一旦脫離Token交易等原生場(chǎng)景汪诉,區(qū)塊鏈要解決現(xiàn)實(shí)中的信任問(wèn)題,往往需要引入?yún)^(qū)塊鏈外的可信中心機(jī)制予以輔助谈秫。

3 (三)智能合約的功能

智能合約是運(yùn)行在區(qū)塊鏈內(nèi)扒寄、主要對(duì)Token 進(jìn)行復(fù)雜操作的計(jì)算機(jī)代碼。目前區(qū)塊鏈內(nèi)有限的運(yùn)行環(huán)境拟烫,使得這類代碼遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到智能階段该编。甚至可以說(shuō),目前的智能合約硕淑,既不智能课竣,也不是合約嘉赎。

3.1 產(chǎn)權(quán)層面的功能。

A 地址和B 地址可以屬于賬戶或智能合約稠氮。地址中的Token 具有產(chǎn)權(quán)含義曹阔。兩個(gè)地址之間的Token 轉(zhuǎn)移半开,就對(duì)應(yīng)著產(chǎn)權(quán)變更隔披。

3.2 流程層面的功能

一筆Token 轉(zhuǎn)讓要有效,轉(zhuǎn)讓發(fā)起者必須擁有對(duì)A地址中X 數(shù)量的Token 的操作權(quán)限寂拆,并且智能合約的觸發(fā)條件被滿足奢米。智能合約的執(zhí)行只有“成功”、“失敗”兩種情形纠永,不存在中間情形鬓长。特別是婆排,如果轉(zhuǎn)讓發(fā)起者不能確保A 地址中的Token數(shù)量超過(guò)X选酗,智能合約的執(zhí)行就會(huì)失敗。

3.3 經(jīng)濟(jì)社會(huì)層面的功能

  • 投票祟峦,往某一地址轉(zhuǎn)Token 可以理解為投票炭序;
  • 抵押啤覆,先將一定數(shù)量的Token 轉(zhuǎn)給某一智能合約,約定在未來(lái)時(shí)點(diǎn)并滿足一定條件時(shí)惭聂,Token 可被返還窗声;
  • 凍結(jié)和解凍,凍結(jié)是將一定數(shù)量的Token 用時(shí)間鎖(time lock)鎖定辜纲,從而暫時(shí)放棄Token 的流動(dòng)性笨觅,到期才解凍。

3.4 智能合約的功能短板不容忽視

  • 沒(méi)有普遍適用的去中心化預(yù)言機(jī)方案
  • 智能合約難以保證區(qū)塊鏈內(nèi)債務(wù)履約
  • 智能合約難以處理不完全契約


    Token 范式概括

解讀:區(qū)塊鏈涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)學(xué)耕腾。由于區(qū)塊鏈?zhǔn)莻€(gè)新事物见剩,人們對(duì)區(qū)塊鏈的理解存在很多誤解,論文對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)給出經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋扫俺,并對(duì)區(qū)塊鏈的共識(shí)苍苞、信任和智能合約等方面的常見誤解進(jìn)行全面的更正說(shuō)明,讓我們對(duì)區(qū)塊鏈的相關(guān)知識(shí)有系統(tǒng)型的認(rèn)識(shí)和了解牵舵。

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