不了解區(qū)塊鏈的共識機(jī)制鱼冀,怎能理解區(qū)塊鏈的真正意義报破?


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說到區(qū)塊鏈悠就,我們必然會談及它的共識機(jī)制。今天我們就來聊聊什么是共識機(jī)制充易,何為區(qū)塊鏈的共識機(jī)制梗脾,以及為什么說不了解區(qū)塊鏈的共識機(jī)制,就無法理解區(qū)塊鏈的真正意義盹靴。

1 什么是共識炸茧?

什么是共識?直取它的字面意思稿静,就是“共同的認(rèn)識”梭冠。

人與人是不同的,這種不同不僅體現(xiàn)在身材改备、長相控漠、能力,更體現(xiàn)在文化悬钳、觀點盐捷、想法、利益訴求等等方面默勾。

共識碉渡,簡而言之,就是一個群體的成員在某一方面達(dá)成的一致意見母剥。

在哪方面的一致意見呢滞诺?規(guī)則。

當(dāng)然环疼,當(dāng)我們談到共識的時候习霹,還可以是價值觀、道德秦爆、觀點序愚,等等方面的共識。但是等限,本文討論的共識僅指規(guī)則,后文將解釋原因芬膝。

2 為什么需要共識望门?

為什么需要共識?因為人類需要協(xié)作锰霜,而共識是人類達(dá)成協(xié)作的前提筹误。

18世紀(jì)的英國著名小說《魯濱孫漂流記》講述了一個落難荒島的英國男子的傳奇經(jīng)歷。主人公魯濱孫在荒島上建造房屋癣缅,制造家具厨剪,甚至還種植糧食哄酝,馴養(yǎng)山羊,他在那獨自生活了24年祷膳。

想象一下陶衅,魯濱孫在島上獨自生活需要共識嗎?不需要直晨,他自己想種什么就種什么搀军,想養(yǎng)什么就養(yǎng)什么,所有的勞動成果都是他的勇皇。

可后來罩句,他救了一個野人,并給他起名“星期五”敛摘,這個野人成了魯濱孫的仆人门烂,這時候情況就變了。為什么兄淫?因為他們要協(xié)作屯远,如何分工,如何分配勞動成果拖叙,就必須達(dá)成一致氓润。

你可能會說,不都魯濱孫一個人說了算嗎薯鳍?是的咖气,但試想,如果星期五不認(rèn)可魯濱孫的規(guī)則挖滤,他們能達(dá)成合作嗎崩溪?當(dāng)然不行。認(rèn)可意味著共識斩松,有了共識協(xié)作才能完成伶唯。至于規(guī)則公不公平,如何達(dá)成共識惧盹,這并不重要乳幸。

即使魯濱孫一個人制定規(guī)則,星期五只能服從钧椰,這也是共識粹断。

這之所以是個傳奇故事,是因為魯濱孫不是人類生活的常態(tài)嫡霞。人是群居動物瓶埋,是社會性動物,人類社會需要大規(guī)模的協(xié)作。

一個群體养筒,如何進(jìn)行分工曾撤,成果如何分配,獎懲如何進(jìn)行晕粪,誰負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)和實施獎懲挤悉,等等,必須有一個所有成員都認(rèn)可的規(guī)則兵多。

對規(guī)則的一致認(rèn)可尖啡,就是我們說的共識。

3 共識機(jī)制和組織的關(guān)系

不同成員在一起分工剩膘、合作衅斩,就形成了群體或組織。

一個群體采用的達(dá)成和維護(hù)共識的方式怠褐,就是共識機(jī)制畏梆。

一個群體要完成協(xié)作,它需要在規(guī)則上達(dá)成共識奈懒,所以就要有一個形成共識的方式奠涌,按照正常的邏輯,我們會認(rèn)為磷杏,組織選擇了共識機(jī)制溜畅。 事實上,恰恰相反极祸,不是組織選擇了共識機(jī)制慈格,而是共識機(jī)制決定了組織。

什么意思呢遥金? 科學(xué)家研究人類的近親黑猩猩就發(fā)現(xiàn)浴捆,黑猩猩群體由靠暴力獲得領(lǐng)導(dǎo)地位的雄性統(tǒng)治,它們極度喜歡暴力稿械,而且等級森嚴(yán)选泻。不過,任何一個成年雄性黑猩猩都有可能是統(tǒng)治者的竟?fàn)帉κ置滥坏┯泻谛尚蓪y(tǒng)治者發(fā)起挑戰(zhàn)页眯,就意味著血腥和暴力。新統(tǒng)治一旦確立厢呵,秩序就會恢復(fù)餐茵。

人類的DNA和黑猩猩只有1.6%的差異,可以說人類社會的很多行為跟黑猩猩是極為相似的述吸。你看,人是群居動物,大家要分工協(xié)作蝌矛,協(xié)作就得有規(guī)則道批,那誰來制定規(guī)則?力氣大的那個入撒,人類群體最初的部落頭領(lǐng)一定是最能打的那個隆豹。他有了權(quán)威,他就成了中心茅逮,這個群體就是中心化的群體璃赡。

1399年,燕王朱棣發(fā)動“靖難”之役献雅,3年后碉考,他攻下明朝國都南京,皇宮起火挺身,建文帝朱允炆不知所蹤侯谁。1402年,造反成功的朱棣登皇帝位章钾。隨后墙贱,他殺建文舊臣,將建文時期的一些成法和官制廢掉贱傀,并遷都北京惨撇。

朱棣抹掉建文帝的印記,制定新的規(guī)則府寒,就是要讓朝野上下達(dá)成新的共識魁衙。而且,他成功了椰棘,想要參與新的協(xié)作體系纺棺,你就必須承認(rèn)新的共識,否則邪狞,你就會被殺掉祷蝌,當(dāng)然,你可以選擇置身事外(如果有可能)帆卓。

訴諸武力和權(quán)威巨朦,是人類組織達(dá)成共識、維護(hù)共識的普遍方式剑令,正是因為這種共識機(jī)制糊啡,決定了人類組織的中心化。

當(dāng)然吁津,隨著人類社會的文明進(jìn)程棚蓄,直接依靠武力達(dá)成共識的組織越來越少堕扶,我們有了法律、有了選舉梭依,有了協(xié)商稍算,有了各種制度,有了仲裁役拴,它們成為許多組織達(dá)成共識糊探、解決爭端的方式。這些組織包括一些政府河闰、企業(yè)科平、學(xué)校、協(xié)會姜性、社會團(tuán)體瞪慧,等等。

雖然這些組織不直接依靠武力達(dá)成共識污抬,但是汞贸,它們?nèi)缘靡蕾嚹硞€機(jī)構(gòu)來制定規(guī)則、維護(hù)規(guī)則印机,它們的組織形式依然是中心化的矢腻。

我們知道,現(xiàn)代社會除了規(guī)則(強(qiáng)制性的射赛,比如法律多柑、公司規(guī)章、組織規(guī)則等等)之外楣责,還有道德竣灌、習(xí)俗或者社會規(guī)范等方面的共識,但為什么我們僅僅談及關(guān)于規(guī)則的共識呢秆麸?

很簡單初嘹,其他方面的共識,比如道德沮趣、習(xí)俗屯烦、文化,在形成群體認(rèn)同方面有重要作用房铭,但僅僅依靠它們驻龟,是不可能真正促成協(xié)作的,尤其是高效的協(xié)作缸匪。

組織為了協(xié)作必須要有規(guī)則翁狐,對規(guī)則的一致認(rèn)可就是共識,達(dá)成共識凌蔬、保護(hù)共識的方式?jīng)Q定了組織的形式露懒。

4 共識機(jī)制和去中心化

我們需要問一個問題闯冷,是什么決定了人類普遍采用導(dǎo)致中心化組織的共識機(jī)制呢?

原因有以下幾個:第一隐锭,人類發(fā)展早期窃躲,武力和權(quán)威是最容易形成共識的方式;第二钦睡,依靠中心化權(quán)威形成共識可以滿足組織協(xié)作高效的要求;第三躁倒,必須有中心化權(quán)威的存在以保證共識不被破壞荞怒。

這樣看起來,沒有中心化的權(quán)威秧秉,共識是不是就無法達(dá)成了呢褐桌?

我們想一下,共識是目標(biāo)象迎,權(quán)威是方式荧嵌,雖然它是靠譜、高效的方式砾淌,但并不代表它就是唯一的方式啦撮。反過來,如果我們找到一種不同于源于權(quán)威的共識機(jī)制汪厨,我們就可能獲得一種新型的組織形式赃春。

現(xiàn)在,區(qū)塊鏈就提供了這樣一種可能劫乱。

我們說區(qū)塊鏈?zhǔn)沟萌ブ行幕淖越M織成為可能织中,這背后的邏輯是:

區(qū)塊鏈提供了一種新的達(dá)成共識的方式,而這種新的共識機(jī)制使得不依靠中心化的權(quán)威衷戈,大規(guī)模的高效協(xié)作依然能夠完成狭吼。

按照這個邏輯,我們就知道殖妇,不是去中心化的組織刁笙,需要找到形成共識的方式,而是不同于以往的共識機(jī)制的存在拉一,促成了去中心化組織的產(chǎn)生采盒。 而這個不同以往的共識機(jī)制,就源于區(qū)塊鏈蔚润。理清這個關(guān)系磅氨,我們再來談區(qū)塊鏈的共識機(jī)制,就能夠理解它真正的意義了嫡纠。

5 區(qū)塊鏈的共識機(jī)制

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€公共賬本烦租、公開的數(shù)據(jù)庫延赌,同時也是一個點對點的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。協(xié)作方(節(jié)點)共同維護(hù)數(shù)據(jù)叉橱,每個節(jié)點都有一份完整的數(shù)據(jù)備份挫以,所有節(jié)點的數(shù)據(jù)內(nèi)容必須完全一致,每個節(jié)點都可以在本地查找交易記錄窃祝,每個節(jié)點也可以在本地添加交易掐松。

沒有一個中心來指揮、協(xié)調(diào)粪小,要完成這個協(xié)作大磺,區(qū)塊鏈就必須有一個共識機(jī)制,這個機(jī)制必須解決兩個基本問題:

1. 誰有權(quán)寫入數(shù)據(jù)——一次只有一個人可以記賬探膊; 2. 其他人如何同步數(shù)據(jù)——因為要保持賬本的一致性杠愧。

數(shù)據(jù)寫入(區(qū)塊添加)的過程是這樣的:有權(quán)打包交易的節(jié)點,將打包的交易(區(qū)塊)放在既有的數(shù)據(jù)庫(區(qū)塊鏈)上逞壁,并向全網(wǎng)廣播流济,其他節(jié)點收到信息,驗證區(qū)塊無誤腌闯,就會同步這個新打包的交易绳瘟。每個打包的交易叫作一個區(qū)塊,區(qū)塊不斷疊加绑嘹,延長區(qū)塊鏈稽荧。

同步數(shù)據(jù)有一個問題,就是如何對在一定時間段內(nèi)發(fā)生的交易的先后順序達(dá)成一致工腋?

由于各個節(jié)點都在自發(fā)地記賬或者同步姨丈,在點對點相互通信下的情況下存在較高的網(wǎng)絡(luò)延遲,因此各個節(jié)點收到數(shù)據(jù)的先后順序是不一致的擅腰。你記你的蟋恬,我記我的,如何保證每個節(jié)點副本數(shù)據(jù)的一致性趁冈?

區(qū)塊鏈的共識是:以最長鏈作為主鏈歼争,即每個節(jié)點總是選擇并嘗試延長主鏈,也就是各節(jié)點都以區(qū)塊最多的那條鏈作為自己添加渗勘、更新區(qū)塊的選擇沐绒,這樣多節(jié)點就能同步一個權(quán)威的公共賬本了。

那么旺坠,區(qū)塊鏈共識機(jī)制重點要解決第一個問題:誰有權(quán)寫入數(shù)據(jù)乔遮?

隨著區(qū)塊鏈的發(fā)展,已經(jīng)有多種方法解決這個問題了取刃。下面介紹一下三個主要的:POW, POS和 DPOS蹋肮。

POW (Proof of Work) 工作量證明

這里的工作量出刷,指的是計算機(jī)計算Nonce(隨機(jī)數(shù))的過程。每個節(jié)點都去計算一個隨機(jī)數(shù)坯辩,一定時間段內(nèi)馁龟,找到隨機(jī)數(shù)的難度是一定的,這就意味著漆魔,得到這個隨機(jī)數(shù)必然要經(jīng)過一定的工作量坷檩。最先得到這個隨機(jī)數(shù)的節(jié)點,將打包的交易區(qū)塊添加到既有的區(qū)塊鏈上有送,并向全網(wǎng)廣播淌喻,其他節(jié)點驗證、同步雀摘。

POS (Proof of Stake) 權(quán)益證明

POW以計算隨機(jī)數(shù)的工作量作為獲得數(shù)據(jù)寫入權(quán)的考量,而POS八拱,則是系統(tǒng)根據(jù)節(jié)點持有的Token(代幣)的數(shù)量及時間的乘積(幣天數(shù))分配相應(yīng)的記賬權(quán)阵赠,擁有的越多,獲得記賬權(quán)的概率越大肌稻。Token就相當(dāng)于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的權(quán)益(Stake)清蚀,因此被稱為基于權(quán)益的證明。

DPOS (Delegated Proof of Stake) 權(quán)益授權(quán)證明

POS是擁有Token就擁有獲得記賬的權(quán)利爹谭,而DPOS是指擁有Token的人投票給固定的節(jié)點枷邪,這些節(jié)點作為權(quán)益人的代理去行使記賬的權(quán)利。這些獲得投票認(rèn)可的代表根據(jù)一定的算法依次獲得記賬權(quán)诺凡。不同于POW和POS理論上全網(wǎng)都可以的參與記賬競爭东揣,DPOS的記賬節(jié)點在一定時間段內(nèi)是確定的。

這些證明機(jī)制的底層是代碼腹泌、加密算法嘶卧,它們提供了“誰來記賬”這個問題的答案×垢ぃ總的來講芥吟,它們都要在效率和去中心化這兩個維度上做出平衡。本文不討論這三種方式的利弊比較专甩,而是繼續(xù)討論關(guān)于協(xié)作的幾個問題钟鸵。

第一,如何吸引人參與協(xié)作涤躲?

這和中心化組織是一樣的棺耍,依靠激勵。只是中心組織依靠中心發(fā)放的獎勵篓叶,而區(qū)塊鏈靠分配Token 激勵各方參與協(xié)作烈掠。

第二羞秤,不守規(guī)則的人如何處理?

想?yún)⑴c協(xié)作就必須遵守設(shè)定的規(guī)則左敌,不愿意接受共識瘾蛋,自然無法成為協(xié)作組織的一員。

第三矫限,如果有人參與協(xié)作哺哼,卻試圖破壞共識怎么辦?

因為區(qū)塊鏈的共識是每個節(jié)點都嘗試延長主鏈叼风,而主鏈?zhǔn)菂^(qū)塊最多取董,大多數(shù)節(jié)點共同維護(hù)認(rèn)可的數(shù)據(jù)庫,所以无宿,少數(shù)節(jié)點的破壞不會有任何影響茵汰。就像一幫人走路,大部隊走的路才是正路孽鸡,現(xiàn)在有少數(shù)人走到岔道去了蹂午,那能有啥影響呢?

那么彬碱,多數(shù)節(jié)點試圖破壞呢豆胸?這就是所謂的51%攻擊,理論上可能巷疼,但實踐中幾乎不可能晚胡,這一方面是因為代價太高,另一方面協(xié)作各方基于利益考量甚至?xí)鲃右?guī)避這種可能性嚼沿。

于是估盘,基于代碼、加密算法和博弈形成的共識機(jī)制伏尼,提供了一種全新的協(xié)作方式:

各方按照既定規(guī)則參與協(xié)作忿檩,代碼代替權(quán)威,Token產(chǎn)生激勵爆阶,博弈驅(qū)逐破壞者燥透,協(xié)作自然達(dá)成。

6 分布式自組織

作為區(qū)塊鏈的第一個應(yīng)用辨图,比特幣自2009年誕生以來班套,在沒有中心管理機(jī)構(gòu)的情況已經(jīng)運行多年,且沒有出現(xiàn)宕機(jī)故河、轉(zhuǎn)賬錯誤等任何問題吱韭。這說明了什么?

我們擁有了不依靠央行發(fā)行的貨幣?我們擁有了對抗權(quán)威的武器理盆?我覺得都不是痘煤,因為這其實低估了比特幣,確切地說猿规,是低估了比特幣背后的區(qū)塊鏈帶來的真正意義衷快。

在我看來,它的意義不在于姨俩,未來會不會將有一個顛覆央行的虛擬貨幣存在蘸拔。而是,它證明了源于代碼和加密算法的共識機(jī)制的可行性环葵,宣告了世界級的去中心化的大規(guī)模協(xié)作體的誕生调窍。

在中心化組織里,不守規(guī)則张遭,或者惡意破壞的成員一定會受到懲罰邓萨,因為破壞者沒有懲罰,這就是對共識的破壞菊卷,對權(quán)威的損害先誉。 所以,傳統(tǒng)的中心化組織像一個倒金字塔結(jié)構(gòu)的烁,表面上是中心領(lǐng)導(dǎo)一切,但實際上是中心承載一切诈闺,中心遭到破壞渴庆,組織就有可能處于癱瘓和瓦解狀態(tài)。

而區(qū)塊鏈沒有中心雅镊,共識機(jī)制促成分布在世界各地的節(jié)點自由協(xié)作襟雷。這就使得這個協(xié)作體非常穩(wěn)固。它甚至有可能改變現(xiàn)有組織的形態(tài)仁烹。

想象一下耸弄,一個分布式自組織的成員,他參與協(xié)作卓缰,獲得Token的獎勵计呈,又可以消費組織提供的服務(wù),相當(dāng)于他既是員工征唬,又是股東捌显,又是消費者,這樣的正反饋將使得組織的生產(chǎn)力獲得極大釋放总寒。

區(qū)塊鏈?zhǔn)沟脙r值可以高效扶歪、自由地流動,你可以自由地選擇協(xié)作摄闸、退出善镰,或者作為一個簡單的投資者妹萨。分布式的自組織將真正實現(xiàn)“自由人的自由聯(lián)合”。

區(qū)塊鏈帶來的是什么炫欺?

一種新型的共識機(jī)制乎完,使得去中心化的大范圍高效協(xié)作成為可能。區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和迭代竣稽,將極大地促進(jìn)各種自組織的產(chǎn)生囱怕。實際上,當(dāng)大多數(shù)人在質(zhì)疑區(qū)塊鏈有沒有價值毫别,少數(shù)人只關(guān)注幣價漲跌的時候娃弓,各種分布式自組織已在醞釀。

未來已來岛宦,只是尚未流行台丛。

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