吴志峰:区块链,价值互联网的基础架构

我们提倡把区块链和比特币两个概念区分开来，不是一提区块链就必须是比特币，或者说两者合为一体。比特币可以是作为三个概念：第一、把它认为是一个虚拟货币。第二、认为它是一个基础架构，就是比特币跟区块链等同。第三、整个是一种业态。所以，这个概念很容易混淆。现在提倡把区块链作为一个底层架构的角度来谈这个概念，但不是一谈到区块链就一定是比特币，因为在中国比特币甚至有一些误会。不是比特币本身有什么弊端，而是对它的认识，尤其包括政府的认识可能还有很多不到位的地方，或者有很多误会。所以，现在要撇开这一块，只谈区块链，而且区块链确确实实不光用在比特币上，比特币只是区块链的第一个应用，区块链的应用比比特币本身的引用要大的多得多。它实际将是整个金融系统里面的新一代的金融基础设施，所以从这个角度理解区块链可能会更加有意义。

一、区块链是什么？

1、区块链的产生和意义

对于区块链的概念，应该从现实谈起。区块链的产生和存在是这个时代的需求，现在这个时代的需求非常需要一种从现在的信息互联网向价值互联网的转移。到目前为止虽然互联网已经这么发达，但并没有做到价值的点对点传播。为什么做不到这一点？因为信息互联网中信息是重复发送的，但是，一个价值如果是转过去以后，自己还保留，那等于是加倍了，这样价值就不可能这么点对点的传播。

怎么做到点对点的传播呢？原来的手段是通过中心化机构，像微信建立一个中介的虚拟的中心化的账户，跟每个用户的个人账户进行点对点的传播，并不是用户直接点对点转移价值。什么时候才突破呢？到2008年中本聪那篇论文提出比特币的原理，比特币的原理就是依托一个算法，这个算法能做到不需要一个中介机构就能直接做到点对点传播。所以，中本聪提出的概念是具有伟大意义的，不光是价值的直接传播，而且现在信息互联网上出现的条线状的帝国，或者条线状的垄断机构也需要用区块的这种结构进行对冲。

区块链从概念上，从它的基本原理上就能够对冲条线状帝国的垄断进行冲击，这是它非常有价值的地方。其实区块链最重要的意义是对每个信息或者每个价值赋权，能找到它的主人，找到它的所有权所对应的那个人，所以这样能够使每个人来真正掌握自己的财产所有权，真正掌握信息所有权，能够真正保护自己的隐私。在这个意义上，区块链正是给这个时代的礼物。

2、区块链的定义

简单说，区块链就是是一种分布式的记账，或者分布式账本，从价值互联网上用账本的概念是完全没错的，但是如果区块链应用可以更加多元，它在后边不光是一个记账的概念，它实际上对每个交易信息进行确认，进行它的缜密的辨识，所以账本概念应该也是具有扩展性的。因此，区块链本身随着时间的发展也会进行扩展，这是从它的定义上来说的。

从工具来说，如果人家问什么是区块链，就说这是一个分布式账本。至于它这个分布式账本更深的含义，就可以说分布式是什么含义，账本是什么含义。分布式就是由很多节点共同维护，不光是中心化的一个点，而是由很多点来掌握，所以这就是它的一个最基本的概念。并且它通过分布式账本颠覆了中心化账本固有的一些弊端，能够解决它原来的一些问题。这是对区块链的定义。

我们还应从技术结构上找到区块连的位置，尤其跟信息基础设施的结合上，要大概有一个这样的位置。知道前一段时间有人说，区块链以后要取代TCP/IP协议。我认为他这个提法可能是不对的，区块链并不是要取代TCP/IP协议，而是它实际上是跟超文本协议，就是HTTP处于同一个位置，区块链是建立在TCP/IP这个基础上的。从这个图上，最底下是一个物理层，上面是网络层，然后再上一层就是TCP这个协议层。TCP上面才是区块链，所以区块链并不是要取代TCP/IP协议，而是TCP/IP上面再有一个价值分布式的网络。所以，我们虽然不是学IT的，但是在概念上要找准它大概的位置，不至于出现一些概念上的基本错误。这个是要搞清的。

3、区块链的特点

第一、共识。它是采取共识的算法来保证，来实现点对点的价值的传播，而这个共识所做的东西是安全的，为什么是安全的？因为它是一套数学算法，陌生人之间靠数学算法达成共识，共同来维护，来解决所谓的拜占庭将军的问题。

第二、两个之间的交易是真实的。产生一笔交易，首先要验证这笔钱从哪来来，合不合法，交给对方的时候，这里要减少一笔钱，对方要增加一笔钱，这个交易账本被每个参与的节点所记录，大家都知道这个事发生了，这个事就不能撤销，比如买卖一栋房子，到最后如果房价上涨了，不卖了，反悔了，这样不行。为什么不行？因为这个交易已经公布出去了，在整个系统向每个节点公布，除非说服每个人都同意你反悔，否则就不可能反悔，所以直观的表述是这么理解。怎么做到这一点呢？它是由一套算法达成，不是人为的讨价还价，在算法上就不给你反悔的机制。

第三、这个算法的代码是开源的。不是封闭操作，而是这个程序懂IT的人可以进来验证，验证一下是不是这样，做出这么一个开源系统，或者一个区块链系统，说能够产生信用，不信的话，进来验证一下是不是这样。所以，我们说科学就是可以重复证明的这么一个现象才叫科学。这个如果是开源了，每个人懂IT进来对系统进行验证，验证跟你说的是一样，就证明说的没错。实际上从直观的角度是这样去理解。

所以，说区块链的核心特征就是共识、安全和开放，尤其是开源算法，构成了区块链的核心特征。

二、区块链的工作原理

整个区块链从原理来说是三个结构。第一、它的组网结构，它是一种分布式的组网，不是靠中心化的结构。第二、账本结构。第三、共识机制。这三大结构构成区块链市场的运作，实现价值的传播。

1、组网结构

组网结构和中心化结构彼此之间是平等的结构，不是上下级命令关系的结构。并且这个网络可以有新的节点加入，也可以从现在的节点退出。这么一个分布式结构跟中心化结构在执行的效率和安全上是有很大差别的。比如中心化结构，它一定会随着交易数量的增加有可能会产生拥堵，也就是会损失它的效率。从安全的角度，对于中心化结构，如果把这个中心节点攻克掉，系统就崩溃了，但是区块链系统如果攻克一个点，其他点还会存在，这样安全性就有很大的不同。从防卫角度也是很不一样的，中心化结构是把中心的安全保密做到极点，但是分布式就不需要做这么多防护层，不像中南海的安保系统，不需要做的那么高级，就是里面决策的人可能分散在不同地方，工作形成另外一个点，很多决策点同时存在，所以打不死他。第不需要做那么高级的防护，成本肯定会下降，这就是分布式结构跟中心化结构一个非常大的不同，从安全性、收益性、成本性都有很大的不同。

2、账本结构

比特币的运作原理来说，每隔10分钟产生一个块，这个块把10分钟内产生的所有交易都记在这个块里面，这个块再向下一个块进行传递，新的10分钟再有一次记录，把这个记录经过所有节点的认同以后，又记在原来的块上。一个块跟上一个块从时间上排成一列，形成一个链条，这是区块链很核心的一个特点点，而且中间通过密码学形成Hash值。Hash本身是密码学的一个函数，它是一个单向函数。从A能找到B，但是B倒过来找A的时候可能找不到了，这是密码学里面函数的一个特点，它是一个单向的。并且从A到B的时候对A这个账本进行记载的时候形成一个Hash值，对应放在B那里。但是如果A发生变化的时候会产生一个新的Hash值，就跟原来的Hash值不一样了。这样如果进行篡改的时候，Hash值一定会发生变化。所以，为什么说区块链不可篡改，除了要得到每个节点的确认以外，它还有另外一个保证手段就是Hash值本身的保护，只要一篡改，hash值就会发生变化。所以，这就是它在做账的过程中，进行密码学传递过程中，它也会有这样一个防篡改的技术实现手段，这些是通过算法保证的真实性，真实性本身是能够产生信用的，这就是他为什么能够形成价值互联网这么一个基本的算法原理、算法基础，这是它的账本结构。

3、共识机制

在比特币的工作原理里面，它采用工作量证明机制，工作量证明机制形象说就是“挖矿”。“挖矿”实际上就是记账，对产生的交易来对进行确认，这就是“挖矿”。

也因为这个“挖矿”机制，比特币有几个缺点，一个缺点就是因为“挖矿”它要花费很多电力，这样它就浪费资源。所以，找替代机制的时候，提出了很多新的算法原理。比如说，有一个系统叫比特股，它采取权益证明机制，还有干脆就是派代表，直接指定哪些节点验证，不再像比特币一样去竞争算力，没有这个竞争的过程，直接指定一些节点来做验证。

共识机制如何达成共识？以比特币的工作量证明机制为例，在挖比特币过程中，因为每个计算机记账的时候彼此之间是竞争的，一竞争意味着有些节点所做的工作可能是无效的。比特币验证过程中，你在验证，他也在验证，两个同时验证，最后只取其中一个，不可能参与验证的每台矿机都被承认，比特币定的原则是看哪一个链条最长，就认为哪一个是成功的，是有效的。

这个过程怎么产生的呢？一开始比如全球比特币系统处于达成一致的状态，在这个时候有一个新的交易产生了，新的交易产生，绿色的部分在记账，也有红色的部分在记账，两个或者更多部分同时去记账。记账过程中，开始是蓝块，这时候产生一个红块，一会产生一个绿块，这样就分叉了，这个时候又有新的交易产生，这个新的交易产生是紫色的块，它决定跟红色的还是跟绿色的呢？它可以跟红色，也可以跟绿色，如果跟绿色，说明右边这条线的链条比红色的更长了，这样红色的这一块就废掉了，达成的共识就是绿色的。实际上现在工作量证明机制是通过这种竞争来产生。

在这种情况下，我们就要问了，红色的岂不是很委屈，是不是就停在那里不做了。可以停在那里不做，但是如果停在那里不做，就被系统抛开了，比特币再也挖不到了，所以红色矿机如果想参与比特币过程，唯一的办法是再去跟在紫色的后面才可能使自己的生命延长下去，使自己再参与整个比特币“挖矿”。它是通过这么一种简单粗暴的竞赛机制达成工作量证明机制，谁挖的速度越快，谁做的工作越多，是采取这种方式达成共识的。

通过对组网结构、账本结构、共识机制这三个部分的介绍，基本上明白了区块链它是怎么工作，为什么很难对真实性篡改记录，以及为什么形成达成共识的账本。

三、区块链的应用

1、比特币

区块链第一个应用就是比特币，现在全球比特币已经稳定的运行了六年了，这是一个已经被证明的机制，它的市值大概64亿美元。那么，现在有很多的金融机构正在关注区块链，基本上除了中国的银行以外，全球银行都在关注，原来主要是欧美，最近日本和韩国银行也很关注。

2、货币与支付

现在区块链的应用觉得可以基本上用在四大板块。第一大板块，用在货币与支付上，这个是在银行和金融系统用的比较多的，尤其像锐波用在支付，还有很多其他应用用来做汇款，包括用来做结算，也可以用在众筹市场。

3、公证

区块链的应用除了金融，还有很多方面，其中最重要的一个方面是用在对记录保全上，尤其是对一些权证的确认，包括土地权证，包括健康档案，电子病历这些很多方面都可以用区块链。比如说，有一个公司叫公证通，他是跟洪都拉斯政府签订了一个协议，用区块链登记在洪都拉斯土地的所有权。虽然进展很缓慢，但是实际应用还是做了一些工作的。

4、证券

在证券方面，澳大利亚证券交易所已经在用区块链做它的试运行，另外纳斯达克在用区块链系统Linq，主要是做证券的股权登记和记录，还不是用在交易。比如很多没有上市的公司，它用区块链可以真实的记录历次股权变更，比如天使、A轮、B轮，包括内部员工的所有权，这种记录用区块链来做非常好。我就联想到，像中国的华为公司员工所有权是很复杂的，内部有很多方案，估计内部如果单纯用Excel表记录是记不清的，如果区块链用在华为内部股权的登记上我觉得非常有用。而且在这种记录的基础上，实际上可以实现内部交易，用区块链来做将是有很大的好处。所以，在证券方面也是可以用区块链的。

5、智能合约

区块链的未来实际上是跟智能合约挂钩的，区块链一旦跟智能合约挂钩，我觉得它的应用太大了，这正是要研究区块链的原因。契约或者说合同是一个人成长的过程中经常要经历的一些事情。包括我们去银行柜台，实际上是在跟银行签合同；用手机去移动公司，去柜台也都是签合同。实际上人的一生由一个个的合同组成的，整个社会，尤其经济社会都是合同。所以，如果区块链用在智能合约上，它的整个社会应用就非常广泛。所以，这就是为什么区块链有那么大的社会意义的地方。但很多研究还处于非常原始的阶段，而且我现在也不看好区块链在智能合约上马上用起来。但是，智能合约一定是一个未来的方向，它之所以不看好，或者现在还不够成熟，是因为现在的社会条件就不是区块链一个单方面突破就能够达到，需要很多各方面条件的成熟。

所以，未来世界一定是一个智能合约的世界，但是智能合约如果没有区块链在其中做一个核心支持，也是不现实的。区块链能够支撑起整个社会价值互联网的发展，能够把整个社会带到一个新的高度。