一本书读懂区块链
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区块链特质:在不信任中创造信任

当前,关于区块链的定义有很多。比如:


·分布在全球各地、能够协同运转的去中心化的数据库存储系统;

·分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式等;

·防篡改的、共享的数字化账本,记录公有或私有对等网络中的交易;

·存放在非安全环境中的分布式数据库,采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改,采用共识算法来对于新增数据达成共识;

……


这些定义从不同角度对区块链进行了解释,但是大都过于专业,难免枯燥,一般读者想要得到是较为明确的说法,却看到了更多不太容易理解的技术名词。我们尝试从区块链最大的特质出发,通过形象的小故事做解释,先引导大家对区块链运作的基本机制有个感性的理解,在此后的有关章节中再逐步介绍相关技术。

在山的那边、海的那边,有一个小村庄:乌特村,大概100余户、500余人居住在那里,民风淳朴,男耕女织,自给自足。

村民使用的货币是一种石头,我们就暂且称之为“石头币”。这种石头具有一种特殊的纹理,每个都不相同,石头材质来源于村西边的石山上。在老村长的主持和村民的监督下,石匠将石头打磨成两种大小的石头币,一种是大的,一种是小的,后者重量相当于前者的一半。

大家日常交易的过程,如同我们使用纸币一样,用石头币来买小到针头线脑、大到鸡鸭牛羊的生活物品和生产资料,一手交币、一手交货。交易场景是这样的:


李铁匠:张屠户,牛肉多少钱1斤?

张屠户:2.5个石头币。

李铁匠:好的,成交。

李铁匠给了张屠户5个石头币,买了两斤牛肉。


石头币虽然是石头,但在使用过程中也会有损耗,需要不断以旧换新进行补充。这项工作是由村里的石匠来完成。村里只有一户石匠,手艺是祖传的,现在石匠年事已高,膝下的孩子不愿意做这项单调乏味的工作,都想翻过山、渡过海,看看世界有多大。

于是,乌特村遇到了一个难题,石匠手艺的后继无人导致石头币没有办法正常使用了。如果更换其他物品作为货币,不是难于携带、就是更容易损耗;虽说民风淳朴,但也没有到了每个人都是道德完人的地步,所以,在没有技术防伪的情况下,用纸币代替也不太可行。

老村长苦思冥想,头发都全白了,却一直无计可施,村民也没有良策。一日酒酣入梦,老村长遇到一自称“仲本村”的老者,耳语数言,醒后,老村长醍醐灌顶地找到了解决方案:

1.废除石头币,为每个村民发一个账本,用直接记账的方式代替石头币购买物品,采用一定的机制保证账本的安全和有效。

2.考虑到记账也需要一个单位,就虚拟地提出了“乌特币”,请记住:乌特币没有任何物质载体。

3.将村民每个人的现有财产,按照1个石头币等于1个乌特币记录在每个人的账本上。每个村民的账本上都记载了所有村民现有的财产额度。

4.每个人保管自己的账本。

5.在村中心最大的大树上安装一个大喇叭,每家每户发一个小喇叭。

以后村民交易的场景变成了如下这样:


李铁匠:张屠户,来斤牛肉,多少钱?

张屠户:2.5个乌特币。

李铁匠:好的,我准备买2斤。

(两人跑到了村中心最大的大树旁)


李铁匠用大喇叭向全村广播:“我准备买张屠户牛肉,花费5个乌特币。”

接着张屠户用大喇叭向全村广播:“李铁匠买了我的牛肉,我收到了5个乌特币。”

接着,张三、李四、王五、周六等村民都听到了这个交易,于是在自己的账本记上了:“某年某月某日李铁匠和张屠户有交易”,同时将李铁匠的账户减少5个乌特币,将张屠户的账户增加5个乌特币。

所有村民记载后,都拿出小喇叭,向李铁匠和张屠户反馈:“收到,已记载,确认。”

到此为止,李铁匠和张屠户的这次交易完成了,村民的账户上关于两人的乌特币金额都有了变化。如果此次交易后,李铁匠已经没有乌特币了,那么下一次,李铁匠就无法购买物品了,因为所有村民的账户上关于他的金额是0,如果想要作弊,就得设法修改所有村民的账本,成本是相当高的。

目前,大家只需看到并理解乌特村的这些变化就可以:废除了石头币,没有一个中心化的乌特币制作机构,村民实现了新交易形式,账本是不可篡改的,或者说篡改成本大到等于不可篡改。

通过上述变化,可以发现,在一个并不是人人都是道德完人的环境下,通过制度设计实现了村民之间的信任,进而保障了交易的正常进行。或许大家通过乌特村的例子能够或多或少地理解了一些诸如分布式账本(每个村民都有账本)、共识机制(所有村民都同意交易)、非中心化的货币(乌特币并不存在,如同此前的有石匠制作的环节),等等。

不少人看到这里也许有一些疑问,比如环节太多、过程太麻烦、村民的隐私没有保障,等等。故事化解读是为了更通俗地让大家理解主要的、基础的概念,介绍区块链运行的基本原理,其他一些复杂的问题,我们会在后续的内容中逐步谈到。