當(dāng)前全球最為激動人心的一大科技發(fā)展就是區(qū)塊鏈技術(shù)瓷胧。區(qū)塊鏈屬于一種分布式的、多節(jié)點(diǎn)的電子記賬網(wǎng)絡(luò)棚愤,該記賬網(wǎng)絡(luò)把各節(jié)點(diǎn)之間的交易即價(jià)值轉(zhuǎn)移記入標(biāo)準(zhǔn)格式的“賬本”搓萧,每次交易形成的新賬記錄被記入一個區(qū)塊,該區(qū)塊被附加在此前最新附加的區(qū)塊之后宛畦。每個區(qū)塊均經(jīng)過加密瘸洛,由此形成區(qū)塊鏈。因此次和,區(qū)塊鏈其實(shí)是一個不斷加長的列表記錄反肋,但是以分布式的方式存儲在網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)。它是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)斯够,并以密碼學(xué)方式保證不可篡改和不可偽造的分布式賬本囚玫。如果說互聯(lián)網(wǎng)屬于信息互聯(lián)網(wǎng),那么區(qū)塊鏈則可稱為價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)读规。
我們看到抓督,所有區(qū)塊鏈項(xiàng)目均需要從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)“立憲”,也就是確立基本的規(guī)則束亏。為此铃在,我們在本文首先探討其原因,進(jìn)而分析主要區(qū)塊鏈共識機(jī)制的規(guī)則特點(diǎn),從而可以看到定铜,所有這些共識機(jī)制均指向遵循1986年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主詹姆斯·布坎南所提倡的一致同意效率標(biāo)準(zhǔn)阳液。作為分析結(jié)果,我們從側(cè)面揭示了共識機(jī)制也是區(qū)塊鏈項(xiàng)目為什么可以實(shí)現(xiàn)共享揣炕、共識與共贏的核心技術(shù)安排帘皿。在整個分析中,我們還對照了區(qū)塊鏈共識機(jī)制與歐美主要國家的投票機(jī)制的異同畸陡,以求得出一些有趣或者有用的結(jié)論鹰溜。
所有區(qū)塊鏈項(xiàng)目都需要從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)“立憲”
從技術(shù)層面看,區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲丁恭、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸曹动、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式牲览。中本聰2009年初發(fā)明比特幣的時候墓陈,其底層技術(shù)就是區(qū)塊鏈技術(shù)。由于所有這些分布式數(shù)據(jù)存儲第献、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸贡必、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)都在此前也已存在痊硕,區(qū)塊鏈技術(shù)之“新”實(shí)際上體現(xiàn)在中本聰將這些技術(shù)組合在一起赊级,使得比特幣作為全球第一種分布式數(shù)字加密貨幣能夠以此為基礎(chǔ)橫空出世,開辟了數(shù)字貨幣與區(qū)塊鏈經(jīng)濟(jì)新時空岔绸。
從規(guī)則層面來看理逊,區(qū)塊鏈應(yīng)用基于一整套的規(guī)則體系。這套規(guī)則體系是依靠技術(shù)來布置的盒揉。區(qū)塊鏈應(yīng)用需要解決人際關(guān)系問題晋被,也就是“主體間性”問題。這就需要先得有規(guī)有矩刚盈,后才可“循規(guī)韜距”羡洛。根據(jù)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主詹姆斯·M·布坎南(James M. Buchanan)的憲則經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,人的行動面對兩個層面的選擇:立憲層面的選擇藕漱,以及后立憲選擇欲侮。立憲層面的選擇涉及確立“憲則”,“基本的規(guī)則”肋联,“規(guī)則的規(guī)則”威蕉,涉及在規(guī)則之間做出選擇。后立憲層面的選擇就是在確立了“憲則”之后橄仍,在已確立的憲則之下進(jìn)行選擇韧涨。區(qū)塊鏈經(jīng)濟(jì)的運(yùn)作也一樣:首先是要做出確立基本規(guī)則牍戚,屬于立憲層面的選擇;然后是在既定的基本規(guī)則下具體運(yùn)作區(qū)塊鏈項(xiàng)目虑粥,屬于后立憲層面的選擇如孝。在區(qū)塊鏈項(xiàng)目運(yùn)作過程中,整個區(qū)塊鏈以及所有節(jié)點(diǎn)參與者均需要根據(jù)已有的基本規(guī)則采取行動娩贷,做出選擇第晰。區(qū)塊鏈金融項(xiàng)目運(yùn)作得好,首先是因?yàn)槠浠疽?guī)則設(shè)計(jì)得周全彬祖,然后是因?yàn)檫@些基本規(guī)則通過區(qū)塊鏈技術(shù)得到妥善布局但荤。
區(qū)塊鏈共識機(jī)制的規(guī)則特點(diǎn):以工作量證明機(jī)制為例
區(qū)塊鏈的共識機(jī)制就是一種最重要的規(guī)則安排,這種規(guī)則安排用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)涧至。借助于共識機(jī)制,必須盡可能短的時間內(nèi)完成分布式數(shù)據(jù)的記錄桑包,做到整個流程安全南蓬、明確及不可逆,由此形成一種難以攻破的哑了、不可篡改的赘方、誠實(shí)可信的分布式多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)對人的去信任弱左,以及對技術(shù)的信任窄陡,實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)上的價(jià)值轉(zhuǎn)移,即基于區(qū)塊鏈的交易拆火。共識機(jī)制涉及通過多個甚至全部區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)就區(qū)塊信息達(dá)成全網(wǎng)一致共識跳夭,保證最新區(qū)塊被準(zhǔn)確添加至區(qū)塊鏈,每個節(jié)點(diǎn)存儲的區(qū)塊鏈信息一致们镜、不分叉币叹,甚至可以抵御惡意攻擊。
比如模狭,比特幣的規(guī)則體系中颈抚,要求進(jìn)行隨機(jī)散列運(yùn)算,由此引入工作量證明(POW, Proof of Work)機(jī)制嚼鹉。按照中本聰在其2008年比特幣白皮書中的解釋贩汉,該工作量證明機(jī)制還解決了在集體投票表決時,誰是大多數(shù)的問題锚赤。如果決定大多數(shù)的方式是基于IP地址的匹舞,一IP地址一票,那么如果有人擁有分配大量IP地址的權(quán)力宴树,則該機(jī)制就被破壞了策菜。而工作量證明機(jī)制的本質(zhì)則是一個CPU一票。“大多數(shù)”的決定表達(dá)為最長的鏈又憨,因?yàn)樽铋L的鏈包含了最大的工作量翠霍。如果大多數(shù)的CPU為誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)控制,那么誠實(shí)的鏈條將以最快的速度延長蠢莺,并超越其他的競爭鏈條寒匙。如果想要對業(yè)已出現(xiàn)的區(qū)塊進(jìn)行修改,攻擊者必須重新完成該區(qū)塊的工作量外加該區(qū)塊之后所有區(qū)塊的工作量躏将,并最終趕上和超越誠實(shí)節(jié)點(diǎn)的工作量锄弱。這個“大多數(shù)”的決定是非常有意思的。中本聰在白皮書中通過推算反過來證明:只要誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)能夠控制絕大多數(shù)的CPU計(jì)算能力祸憋,就能使得攻擊者事實(shí)上難以改變交易記錄会宪。一個較慢的攻擊者如果試圖趕上隨后的區(qū)塊,那么其成功概率將呈指數(shù)化遞減蚯窥。
上述工作量證明(POW)共識機(jī)制是通過技術(shù)出來來達(dá)成共識掸鹅,究竟與歐美主要國家的投票表決機(jī)制到底有什么相同和不同之處呢?
讓我們來看看1986年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主布坎南在其公共選擇和憲則經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中的分析拦赠。布坎南深受瑞典財(cái)政學(xué)家維克塞爾(Wicksell)的影響巍沙,最初特別強(qiáng)調(diào)對決策的一致同意原則。維克塞爾認(rèn)為荷鼠,應(yīng)在重大的立憲選擇層面奉行全體一致同意的規(guī)則句携。如果推行全體一致同意的原則,布坎南提出的許多基本規(guī)則實(shí)際上難以通過投票落實(shí)允乐。但布坎南不滿于簡單多數(shù)通過原則矮嫉,提出應(yīng)該用更大多數(shù)通過原則取代一般多數(shù)通過原則。他傾向于提出推行一種超過簡單多數(shù)的法定多數(shù)通過規(guī)則牍疏。比如對于建立一種針對一切公共開支計(jì)劃的法定多數(shù)通過規(guī)則敞临,多數(shù)要達(dá)到全體投票者的六分之五左右。 布坎南于1998年在一次辯論會上很不情愿地承認(rèn):多數(shù)通過規(guī)則在民眾的心目中已經(jīng)成為民主的標(biāo)準(zhǔn)麸澜,民眾把多數(shù)通過規(guī)則與“民主”等同挺尿,以至于朝著超多數(shù)通過原則的目標(biāo)改革的努力可能遭到失敗的命運(yùn)。他被迫放棄通過維克塞爾式的途徑進(jìn)行的憲法改革炊邦,被迫接受議會可能繼續(xù)按照多數(shù)通過規(guī)則運(yùn)行的事情编矾。但他認(rèn)為,只能運(yùn)用對準(zhǔn)許的結(jié)果的范圍施加可行的限制(即范圍約束)這個手段去約束政治活動中厚此薄彼的歧視行為馁害。這是布坎南對現(xiàn)實(shí)政治所采取立場的重大變化窄俏。布坎南在同一會議上承認(rèn),他現(xiàn)在也回到接受遵循另一位諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主哈耶克所提出的“法治下的自由”原則碘菜。不過即便接受這項(xiàng)原則凹蜈,歐美主要國家可以還是離開不了投票表決限寞。
我們可以看到,工作量證明機(jī)制作為共識機(jī)制仰坦,采取特殊的多數(shù)通過規(guī)則:通過計(jì)算隨機(jī)哈希散列的正確數(shù)值解爭奪記賬權(quán)履植,確定最長的鏈,由最長的鏈代表多數(shù)悄晃,將最新的區(qū)塊附著于其后玫霎,由此達(dá)成多數(shù)通過,最后通過為全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)所接受妈橄,以此達(dá)成共識庶近。其目的是找到正確記賬的位置,達(dá)成共識對每個參與者有利眷蚓。而在歐美國家的民主投票中鼻种,投票通過的標(biāo)的相差很大,從增進(jìn)企業(yè)負(fù)擔(dān)的奧巴馬醫(yī)改沙热,到減輕個人和企業(yè)稅負(fù)的特朗普稅改普舆,什么情況均有可能。無論是采用簡單多數(shù)通過原則還是超多數(shù)通過原則校读,只要不是一致同意,就存在著部分投票者的主觀效用損失祖能。即便這樣通過了歉秫,也不是達(dá)成真正的共識,而是投票失敗方被迫接受投票結(jié)果养铸。區(qū)塊鏈共識機(jī)制達(dá)成真正的共識雁芙,也代表真正的共贏,而實(shí)際歐美民主投票當(dāng)中钞螟,只要不是一致通過兔甘,就不是真正的共識;即便通過多數(shù)通過原則和超多數(shù)通過原則通過提案鳞滨,也不一定對多數(shù)人真正有益洞焙,更不一定使得所有人共贏。比如奧巴馬的醫(yī)改方案使得企業(yè)的負(fù)擔(dān)大大提升拯啦,就不是共贏的結(jié)果澡匪。反而是特朗普的減稅方案,有利于美國增強(qiáng)企業(yè)競爭力褒链,有利于增進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長唁情,促進(jìn)就業(yè),能夠成其為共贏甫匹。當(dāng)然甸鸟,很多人還會反對它惦费,即便在長遠(yuǎn)事實(shí)上是共贏,但達(dá)不成一致同意意義上的共識抢韭。
其他共識機(jī)制的規(guī)則特點(diǎn)
除了工作量證明機(jī)制之外薪贫,還存在如下主流的區(qū)塊鏈共識機(jī)制:權(quán)益證明(PoS,Proof of Stake)篮绰、股份授權(quán)證明(DPOS, Delegated Proof of Stake)后雷、POOL機(jī)制等。
與在工作量證明機(jī)制中要求證明人執(zhí)行一定量的計(jì)算工作不同吠各,權(quán)益證明機(jī)制要求證明人提供一定數(shù)量加密貨幣的所有權(quán)即可臀突。有時還會連帶考慮證明人持有這些加密貨幣的時間。權(quán)益證明機(jī)制的運(yùn)作方式是贾漏,當(dāng)創(chuàng)造一個新區(qū)塊時候学,礦工需要創(chuàng)建一個“幣權(quán)”交易,交易會按照預(yù)先設(shè)定的比例把一些幣發(fā)送給礦工本身纵散。權(quán)益證明機(jī)制根據(jù)每個節(jié)點(diǎn)擁有代幣的比例和時間梳码,依據(jù)算法等比例地降低節(jié)點(diǎn)的挖礦難度,從而加快了尋找隨機(jī)數(shù)的速度伍掀。礦工找到一個區(qū)塊掰茶、獲得挖礦酬勞與其持有代幣的比例和時間成比例。這種共識機(jī)制可以縮短達(dá)成共識所需的時間蜜笤,但本質(zhì)上仍然需要網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行挖礦運(yùn)算濒蒋。因此,權(quán)益證明機(jī)制并沒有從根本上解決工作量證明機(jī)制難以應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域的問題把兔,只是減少了挖礦的工作量證明要求沪伙。而且,權(quán)益證明機(jī)制排除了沒有“幣權(quán)”節(jié)點(diǎn)參與挖礦的權(quán)力县好。這有點(diǎn)像英國1689年《權(quán)利法案》頒行之后的投票權(quán)安排围橡,達(dá)到一定的收入下限是投票人獲得投票資格的條件: 規(guī)定只限于有 40 先令以上收入并有自由土地者才有選舉權(quán)。而作為候選人的郡議員必須每年土地收入在 600 鎊以上缕贡,市鎮(zhèn)議員每年不動產(chǎn)收入要有 300 鎊以上翁授。當(dāng)然,這種投票距離布坎南意義上的民主投票想差很遠(yuǎn)晾咪。后者對投票人沒有收入要求黔漂。
股份授權(quán)證明機(jī)制(DPoS)在嘗試解決工作量證明機(jī)制和權(quán)益證明機(jī)制問題的同時,還能通過實(shí)施科技式自治機(jī)制抵消中心化所帶來的負(fù)面效應(yīng)禀酱。股份授權(quán)證明機(jī)制與董事會投票類似炬守,擁有一個內(nèi)置的實(shí)時股份公司“董事會”投票系統(tǒng),就像系統(tǒng)隨時都在召開一個永不散場的董事會會議剂跟,所有“董事”都在這里投票決定公司決策减途『ㄔ澹基于股份授權(quán)證明機(jī)制建立的區(qū)塊鏈去中心化依賴于一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)代表,而非全體節(jié)點(diǎn)鳍置。全體節(jié)點(diǎn)投票選舉出一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)代表辽剧,由他們來代理全體節(jié)點(diǎn)確認(rèn)新的區(qū)塊、維持系統(tǒng)有序運(yùn)行税产。全體節(jié)點(diǎn)具有隨時罷免和任命節(jié)點(diǎn)代表的權(quán)力怕轿。股份授權(quán)證明機(jī)制可以大大縮小參與驗(yàn)證和記賬節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,從而達(dá)到秒級的共識驗(yàn)證和確認(rèn)辟拷。不過該共識機(jī)制仍然不能完美解決區(qū)塊鏈在商業(yè)中的應(yīng)用問題:該共識機(jī)制無法擺脫對代幣的依賴撞羽,而在很多商業(yè)應(yīng)用中并不需要有代幣。
這里股份授權(quán)證明機(jī)制類似于股份公司董事會一人一票的投票機(jī)制衫冻,而非股東代表會議一股一票的投票機(jī)制诀紊,這似乎類似于布坎南意義上的民主投票機(jī)制。但正如上文有關(guān)工作量證明機(jī)制的情況隅俘,股份授權(quán)證明機(jī)制的目的是找到正確記賬的位置邻奠,達(dá)成共識對每個參與者有利、共贏为居,而布坎南意義上的民主投票機(jī)制往往使得投票失敗方的主觀效用損失碌宴,很難實(shí)現(xiàn)整個社會成員共贏。
POOL驗(yàn)證池基于傳統(tǒng)的分布式一致性技術(shù)建立蒙畴,并輔之以數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制贰镣,是目前區(qū)塊鏈中廣泛使用的一種共識機(jī)制。POOL驗(yàn)證池不需要依賴代幣就可以工作忍抽,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基礎(chǔ)之上董朝,可以實(shí)現(xiàn)秒級共識驗(yàn)證鸠项,更適合有多方參與的多中心商業(yè)模式。POOL驗(yàn)證池也存在一些不足子姜,例如其能夠?qū)崿F(xiàn)的分布式程度不如工作量證明機(jī)制等祟绊。
POOL驗(yàn)證池機(jī)制似乎與投票機(jī)制無關(guān),而只是驗(yàn)證設(shè)別哪個是正確的區(qū)塊鏈位置用于附加最新的區(qū)塊哥捕。因而牧抽,與布坎南意義上的民主投票機(jī)制相距最遠(yuǎn)。
區(qū)塊鏈項(xiàng)目以一致同意作為效率標(biāo)準(zhǔn)
但是遥赚,區(qū)塊鏈項(xiàng)目無論采取哪種共識機(jī)制扬舒,都接受了布坎南所崇尚的規(guī)范的個體主義效率標(biāo)準(zhǔn),即“一致同意”標(biāo)準(zhǔn)凫佛。該標(biāo)準(zhǔn)最早由瑞典經(jīng)濟(jì)學(xué)家維克塞爾所提倡讲坎。按此孕惜,一項(xiàng)集體決策是否有效率,其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)事人的主觀判斷晨炕,而不是外在標(biāo)準(zhǔn)衫画。評價(jià)集體行動時,不需客觀標(biāo)準(zhǔn)瓮栗,只需參與者對其中的活動表示一致同意削罩。只有個人才知道自己的利益為何,其他任何人都無法越俎代皰费奸。對個人而言弥激,只要是按個人意愿做出選擇,就是增進(jìn)了個人的效用货邓。對整體而言秆撮,只要其中所有的個人都沒有受到強(qiáng)制,都可按自己的意愿做出選擇换况,這個整體就有效率职辨。
在歐美主要國家的“民主表決”中,一致同意規(guī)則往往難以操作(因?yàn)橐恢峦庖馕吨梢浴耙黄狈駴Q”戈二,足見難度之大)舒裤,多數(shù)通過規(guī)則或者超多數(shù)通過規(guī)則倒是至少能夠保障某個提案能夠通過。這個時候觉吭,投票失敗方存在主觀效用損失腾供,比如希拉里競選失敗后嚎啕大哭。但是鲜滩,所有投票方無論對投票結(jié)果是否滿意伴鳖,最終接受結(jié)果,也就是對投票程序和結(jié)果最終存在一致同意徙硅。也就是說榜聂,在更高層面的、更為基本的規(guī)則層面嗓蘑,存在一致同意须肆,遵循規(guī)范的個體主義效率標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)語
總之桩皿,區(qū)塊鏈項(xiàng)目中豌汇,我們可以尋求和達(dá)致共享、共識和共贏泄隔,誰都可以成為贏家拒贱。而在歐美主要國家的各種“民主投票”中,情況遠(yuǎn)沒有這么簡單佛嬉,雖然在更高的柜思、基本的規(guī)則岩调,可以就投票規(guī)則和承認(rèn)投票結(jié)果達(dá)成一致同意,但是政黨競爭導(dǎo)致福利國家政策泛濫赡盘,使得“民主投票”的結(jié)果往往不能實(shí)現(xiàn)真正共享号枕、共識和共贏。因此陨享,不同于對歐美主要國家“民主投票”的擔(dān)憂葱淳,我們完全應(yīng)該伸出雙手擁抱區(qū)塊鏈經(jīng)濟(jì)。