共识机制是区块链的核心

区块链是一本帐簿,记帐员在记帐前要通过验证机制,这种验证机制名为共识机制。笔者之前并没有详细解释为什么需要验证机制,只是简单提及这是用来防止记帐员滥用记帐权。但到底记帐员可以怎样滥用记帐权共识机制又为什么会被称为区块链的核心

这一章会有大量技术内容,但不用害怕,笔者会用最通俗易懂的方法来加以说明,务求做到人人都能看懂。

用一句话来说明:共识机制是让互不信任的人可以一起合作的制度。

共识机制是让互不信任的人可以一起合作的制度。

比特币只是帐本上的记录

让我们以比特币作为例子,比特币没有实体,所谓「A先生拥用一个比特币」的意思是在比特币的帐本上记录着A先生的帐户余额为一个比特币(A先生收到的比特币— A先生支付的比特币= 帐户余额)。由此看来,记帐人一但出错便会引发严重后果,更有什者,万一记帐人心怀不轨,伪做交易记录的话,后果更是不堪设想。要预防这种情况有很多种方法,例如可以设定审查机制,挑选记帐人;又或者设定惩罚机制,对伪造纪录或记录错误的记帐人作出处分。而比特币偏偏采用一种相对难以理解的做法,那就是工作量证明机制,使用这种方法背后的原因,就是要维持比特币最重要的两个特性,去中心化和抗审查性:所谓的去中心化,意思是任何人都可以有同样的机会成为用户或记帐员,而抗审查性就更直接,那就是任何人都不能阻止比特币的交易,哪怕是政府或银行。正因如此,没有人可以对记帐员作出审查,同时亦要保护记帐员的真实身份,不然的话去中心化和抗审查性亦无从说起。

因此,共识机制便会起着至关重要的作用,让互不信任的人可以合作。在比特币的网络中存在着很多个不同的记帐人,由于成功记帐的人可以获得手续费和系统奖励的比特币,不难想像每个记帐人都想争取记帐权。而共识机制处理的就是决定每一次让谁来当记帐人,同时要保证他并不会伪造交易记录。工作量证明是要求记帐人在记帐之前完成一条非常复杂的数学题(见上一章)。每当有人在比特币网络上进行交易时,所有人都会共同争夺记帐权,而能成为记帐人的每次都只有一个,因此记帐人便会用尽方法务求以最快的速度完成验证题目,获得手续费和系统奖励。哪么问题来了,记帐人花了很多计算资源也不代表他不会造假,为什么工作量证明机制可以保护比特币系统呢 这时就要介绍区块链中另外一个很重要的概念:「最长链原则」。区块链是一种资料呈连状结构的数据库,即是每一笔资料都会包含上一笔资料的部分信息,因此只要中间在出了改动马上便会和下一笔资料对不上,从这时开始便会出现分叉,一旦出现分叉,大家便会以最长的那条链作准。

通过创建分叉,诚实的记帐人可以把有问题的交易排除。

只要确保没有任何记帐人可以一直获得记帐权,即使这一次记帐人成功伪造交易,下一次获得记帐权的人也会通过验算发现问题,从而选择不承认上一次的记录,创建分叉,再下一次获得记帐权的人只要选择没有问题的那一边,如此类推的话,有问题的交易便会被排除在系统之外,而造假的记帐人则会损失他之前所投入的计算资源。

根据「最长链原则」,一旦出现分叉,大家便会以最长的那条链作准。

系统性风险不容忽视

这个制度并非天衣无缝,很明显,只要造假的记帐人比正直的记帐人掌握更多计算资源的话,造假的分叉并会成为最长链,从而令整个系统变得不可信任,比特币便会变得一文不值。可是,如果记帐人为比特币投入了大量的计算资源,比特币变得一文不值对他也没有任何好处,通过这种博弈机制,比特币得以安然运行至今。

比特币背后的技术其实都是旧有技术,但其设计环环相扣,非常精密,令人不得不佩服。然而,整个博弈系统开始出现一些系统性风险,随着各种相关洐生工具的出现,把比特币变得一文不值变成一件愈来愈有利可图的事情。一旦有投机者在市场上沽空巨额的比特币,然后再投入大量计算资源来催毁比特币系统的话,相信就是比特币的未日了。