0
雷鋒網(wǎng)AI金融評(píng)論按:本文作者為中國信息通信研究院(工信部電信研究院)專家敖萌博士,雷鋒網(wǎng)獨(dú)家特約文章,雷鋒網(wǎng)與信通院子公司泰爾英福(微信號(hào)Teleinfo_)聯(lián)合首發(fā)。未來,敖萌博士原創(chuàng)的區(qū)塊鏈系列文章還將繼續(xù)刊出,敬請(qǐng)關(guān)注!
一提到區(qū)塊鏈,基本上都會(huì)提到它的幾個(gè)特征:去中心化、數(shù)據(jù)公開透明、不可篡改等等。這些特征中,去中心這一點(diǎn)是區(qū)塊鏈的一個(gè)本質(zhì)特征。我們應(yīng)該怎樣理解去中心化(Decentralize)這一概念呢?本文試圖從內(nèi)在特征和外在表現(xiàn)兩個(gè)角度去理解去中心化這個(gè)概念。
首先我們來分析一下去中心化的內(nèi)在特征,回憶一下高中學(xué)過的生物課上的知識(shí):
在生物學(xué)中,生物分為單細(xì)胞生物和多細(xì)胞生物。我們?nèi)庋劭梢砸姷降纳锝^大部分都是多細(xì)胞生物,多細(xì)胞生物的細(xì)胞分化成為不同功能的細(xì)胞。多細(xì)胞生物由于細(xì)胞出現(xiàn)了分化,整個(gè)生物體就會(huì)具有更復(fù)雜的功能。單細(xì)胞生物經(jīng)常會(huì)聚集成為細(xì)胞集落,比如細(xì)菌會(huì)聚集形成菌落。雖然細(xì)胞集落有時(shí)會(huì)顯出多細(xì)胞生物的一些特性,但由于其細(xì)胞沒有分化,所以其能力極其有限。
比單細(xì)胞生物群體更進(jìn)一步的是植物。植物細(xì)胞完成了一定程度的細(xì)胞分化,細(xì)胞分化為了根莖葉等不同的器官。在植物細(xì)胞內(nèi),在機(jī)制的調(diào)控下,實(shí)現(xiàn)了分工合作、共同生存、共同實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的特點(diǎn)。植物的細(xì)胞雖然分化成了根莖葉等,但是其細(xì)胞仍然具有全能性,在適宜的條件下,單個(gè)細(xì)胞能夠發(fā)育成一個(gè)全新的個(gè)體。植物可以分離繁殖(分叉),直接分出一個(gè)新的個(gè)體出來。
高等動(dòng)物的細(xì)胞是分化最徹底的,不同細(xì)胞高度分化,不同的器官非常精細(xì)的合作,整個(gè)生命體具有極其復(fù)雜的功能。其代價(jià)就是細(xì)胞失去了全能性。動(dòng)物還分化出了專門的神經(jīng)系統(tǒng),對(duì)各個(gè)器官進(jìn)行整體性的控制,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生物體的一致性活動(dòng),集約高效。
我們認(rèn)為無中心化的內(nèi)在特征本質(zhì)上就是節(jié)點(diǎn)是否分化。可以看到,個(gè)體的獨(dú)立性與其是否分化有著密切的關(guān)系。一旦個(gè)體分化了,其獨(dú)立性就會(huì)下降。保持獨(dú)立是無中心化,高度分化是中心化。
以比特幣系統(tǒng)為例,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的邏輯都是同樣的,所有節(jié)點(diǎn)都是對(duì)等的。這樣做顯然保持了節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立性和全能性,去中心化程度是比較高的。但是也存在問題,如果一部分正常的節(jié)點(diǎn)和其他節(jié)點(diǎn)失去了聯(lián)系,那么它會(huì)持續(xù)運(yùn)行,最終成為比特幣的一個(gè)分叉。因此,互聯(lián)網(wǎng)主干光纖(比如中美海底光纜)如果斷掉超過1小時(shí),比特幣很可能就會(huì)分叉成為2個(gè)不同的幣種。這一點(diǎn)和植物很像,掰下來一個(gè)分叉,如果不及時(shí)嫁接回去,那么在適合的環(huán)境中,就會(huì)變成一株新的植物。
對(duì)于企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈,為了兼顧去中心化和高效,可以適當(dāng)對(duì)節(jié)點(diǎn)做一些分工,例如現(xiàn)在最流行的Fabric 1.0就對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了一些分工,提高了整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的吞吐量和處理速度。
分析完了去中心化的內(nèi)在特征后,我們?cè)賮砜纯慈ブ行幕耐庠诒憩F(xiàn)。
去中心化是一個(gè)相對(duì)的概念,隨著去中心程度的不同,其采用的共識(shí)機(jī)制并不一樣,表現(xiàn)出來的共識(shí)方式也不一樣。例如,最典型的比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng),本質(zhì)上是所有節(jié)點(diǎn)都遵循了同一個(gè)協(xié)議,這個(gè)協(xié)議中規(guī)定了所有節(jié)點(diǎn)都遵守同一個(gè)共識(shí)算法,依靠該算法使所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)保持一致。依靠共識(shí)算法來選擇數(shù)據(jù)信任源是一種去中心化的方法。與中心化系統(tǒng)的區(qū)別在于,中心化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信任源是一臺(tái)指定的機(jī)器,而比特幣系統(tǒng)則是每一個(gè)“塊”都是由所有節(jié)點(diǎn)通過算力競爭產(chǎn)生的。
從上述分析可知,只要信任源不是事先指定好的,而是后期通過某種競爭機(jī)制選擇出來的,我們就認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)是去中心化的。而且,每次競爭的結(jié)果越分散,我們會(huì)認(rèn)為這個(gè)去中心化的效果越好。
指定的一臺(tái)機(jī)器可以被某個(gè)主體控制,而共識(shí)算法的選擇結(jié)果則很難被某個(gè)主體控制,但并不是絕對(duì)不能被控制:以比特幣系統(tǒng)為例,當(dāng)一個(gè)人掌握的計(jì)算能力超過整個(gè)比特幣網(wǎng)絡(luò)的51%,他就成為了事實(shí)上的比特幣的中心。
總結(jié)一下,在去中心化的外在表現(xiàn)上,去中心的程度意味著整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)被單個(gè)主體控制的難易程度。
通常,按照區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的分布情況,區(qū)塊鏈被分為三種類型:公有鏈(public blockchain)、聯(lián)盟鏈(consortium blockchain)、私有鏈(private blockchain)。
公有鏈就是類似比特幣這種:節(jié)點(diǎn)不需要任何的身份驗(yàn)證機(jī)制,只需要遵守同樣的協(xié)議,即可獲取全部區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù),并且參與到區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制中。公有鏈被某個(gè)節(jié)點(diǎn)控制的難度是最大的:例如采用工作量證明機(jī)制的比特幣系統(tǒng)存在51%攻擊,但這種攻擊的難度和代價(jià)都是非常高的。
聯(lián)盟鏈?zhǔn)侵羔槍?duì)特定的某些組織機(jī)構(gòu)開放的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。顯然,由于只允許某些特定的節(jié)點(diǎn)連接到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,這種許可機(jī)制就給區(qū)塊鏈帶來了一個(gè)潛在的中心:對(duì)于使用數(shù)字證書認(rèn)證節(jié)點(diǎn)訪問權(quán)限的區(qū)塊鏈來說,CA中心就是一個(gè)潛在的中心;對(duì)于使用IP地址認(rèn)證節(jié)點(diǎn)訪問權(quán)限的區(qū)塊鏈,網(wǎng)絡(luò)管理員就是潛在的中心。如果能控制這些潛在的中心,則控制整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)就成為了可能。這種區(qū)塊鏈系統(tǒng)被某個(gè)主體控制的難度顯然要低于公有鏈。
私有鏈?zhǔn)侵竿耆荒硞€(gè)組織機(jī)構(gòu)控制并使用的區(qū)塊鏈系統(tǒng),顯然,這種區(qū)塊鏈系統(tǒng)已經(jīng)非常接近傳統(tǒng)的中心化系統(tǒng)了。
上圖簡單的給出了對(duì)三種類型區(qū)塊鏈去中心化程度的一個(gè)分析。
雷峰網(wǎng)特約稿件,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。