區塊鏈技術將重塑我們的世界

比特幣背後的技術可讓彼此互不認識的人建立可依賴的賬簿，這遠遠超出了加密數字貨幣本身的意義。

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Mariana Catalina Izaguirre女士在她簡陋的房子已經居住了三十年，但宏都拉斯的警察在2009年突然要將她趕走。不同於她在特古西加爾巴的許多鄰居（特古西加爾巴是宏都拉斯的首都），她其實擁有所居住房子的土地憑證。但國家產權局的記錄顯示，另一個人也登記了這個房子，於是那人說服法官申請驅逐令。雖然法院最後終於弄清楚房屋的真正所有者就是Izaguirre女士，但Izaguirre女士的房子已被拆毀了。這種事情並不罕見，每天都在發生。因為土地登記處的信息記錄隨意、管理不善甚至腐敗——可以說全世界許多地方都這樣。財產權缺乏保障是不安全和不公平的來源。這也使得很難使用房子或一塊土地作為抵押、投資和創業的資本。

比特幣似乎能很好解決這些問題，比特幣是基於巧妙加密演算法的數字貨幣，它在大多數有錢人、反政府人士和偶爾犯罪的極客當中都擁有忠實的追隨者。奠定比特幣的加密技術被稱為「區塊鏈」，區塊鏈的具體應用遠遠超出現金和貨幣的範疇。它提供一種途徑讓彼此並不認識的人來創建大家都能查看的資產記錄。它是真理捍衛者。這就是宏都拉斯的政府看上區塊鏈技術的原因，那幫政客已尋求美國初創公司——Factom來提供基於區塊鏈技術的土地登記原型。希臘也對這想法表達出興趣，它沒有合理的土地登記，全國只有7%的土地擁有正確的記錄。

區塊鏈的其它應用，從防範鑽石竊賊到精簡股票市場都有用武之地：納斯達克交易所很快將開始啟用基於區塊鏈技術的股權交易平台，來記錄私有公司的交易。英國銀行向來保守，不愛接納新興科技，但這次似乎也有所觸動：去年年底該銀行的一份研究報告中指出，分散式賬簿是對金融行業有著「深遠影響」的「顯著創新」。

有政治頭腦的傢伙看到了區塊鏈更遠的未來。今年巴黎OuiShare Fest會議上（OuiShare Fest是全球一年一度的經濟合作會議），合作夥伴和左翼分子共聚一堂，他們談到了基層組織會撼動像Facebook的巨大資料庫，區塊鏈話題貫穿了會議的全程。自由主義者夢想全世界會有越來越多的政府規定能被個體之間的私人合約所取代，基於區塊鏈技術的合約能夠自動執行規定。

區塊鏈是在中本聰的頭腦中醞釀出來的，他是天才，是至今不為人所知的比特幣締造者。他在2008年發表了一篇名為「純粹的點對點電子貨幣」的論文。比特幣要像現金運作起來，必須要做到不錯發賬戶的同時，還可以杜絕雙重支付問題。為達到中本聰去中心化系統的願景，要避免對任意第三方的依賴比如支撐傳統支付系統的銀行。

取代可信的第三方正是區塊鏈。區塊鏈是包含每筆比特幣交易歷史的資料庫。這種分散式賬簿可在成千上萬的計算機中複製——比特幣「節點」，它不但對全世界所有人開放，也是值得信賴的。它通過精妙的數學演算法和「共識機制」的強大算力得以運轉——在此過程中節點會通過區塊鏈更新比特幣流向的每筆交易。

舉個例子，Alice要支付Bob勞務費。兩人都有比特幣「錢包」——這是訪問區塊鏈的軟體，並不是連接網頁的瀏覽器，但它不識別系統的用戶。隨著Alice啟動錢包，交易隨之啟動，被更改的區塊鏈會顯示Alice的錢包餘額減少，而Bob的錢包餘額增多。

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網路會經過幾個步驟來確認這種改變。隨著這改變向全網廣播，各個不同的節點會通過檢測賬簿確認Alice是否花費了這些比特幣。如果這一切無誤，負責維護比特幣網路運轉的礦工會將Alice和其它可信的交易打包寫進區塊鏈的新區塊中。這需要通過加密「哈希」函數將區塊分解成給定長度的數字串，從而反覆地饋入數據。像許多加密一樣，這種散列計算是單向的。從數據推算對應的散列是很容易的，但從散列反過來推算數據是不可能的。雖然散列不包含數據內容，但每個散列都是獨一無二的。可以以任意方式改變寫進區塊的內容——改變一個位元組——對應的散列就隨之不同。散列和其它相應的數據會被寫入已生成區塊頭（header）。區塊頭同時以自身為基礎再次導出要使用散列函數計算的數學難題。這難題只有通過不斷的試錯才能被解出。全網的礦工要嘗試上萬億的可能性來尋找答案。當一個礦工最終得到了答案，其它節點就會快速對它進行檢查（這過程也是單向的：解題困難，檢查容易），並且確認了難題答案的每個節點會相應地更新區塊鏈。區塊頭的散列成為新區塊的標識字元串，隨之那區塊也會成為賬簿的一部分，Alice對Bob的支付和其它的交易會被區塊收入並獲得確認。

這解題階段給比特幣的安全性引進了三樣東西。一是偶然性：你無法預測哪些礦工能解出難題，因此你不能預測誰能在任意特定時間更新區塊鏈，只有苦苦運算的礦工才有可能做到，而不是隨機的闖入者。這令作弊異常困難。二是歷史。每個新的區塊會包含上一區塊的散列，上一區塊也會包含上上一區塊的散列，以此類推，直至連接到創世塊。正是這種相互連接把區塊串起成為區塊鏈。從區塊鏈的創世塊再次導出全部區塊是易如反掌的事。但在任意地方對其做出改變——如回到最早期的某個區塊——後續的區塊也跟著改變。這意味著發生改動之後的一個區塊，連同後續所有的都會完全不同。先前的賬簿不再匹配最新的區塊標識，從而被拒絕。

是否有辦法扭轉這局面？試想一下，Alice突然改變支付給Bob的主意，試圖重寫歷史，使她的比特幣仍然停留在錢包里。如果她是有能力的礦工，她要解決必要的難題和產生新版本的區塊鏈。但她這樣做的時候，其他節點仍會繼續延長原來的區塊鏈。節點總是選擇信任最長的區塊鏈。這條規則防止了兩個礦工同時解答出難題的困境，同時避免造成區塊鏈的短暫分叉，並且可杜絕作弊。所以如果Alice要想強制系統接受她的版本，那她需要創造出比原始區塊鏈更長的區塊鏈。短時間內控制一半以上的計算機——在行內這被稱作「51%攻擊」——應該是不可能的。

拋開試圖顛覆網路的難題於一邊，還有個更深層次的問題：為何要成為其中的一員呢？是因為解題過程可以獲取獎勵？挖出新區塊，可獲得新比特幣，挖出者可以得到25個比特幣，目前價值7,500美元。上述的一切不會使比特幣成為特別有吸引力的貨幣。它的價值是不穩定和不可預測的。（見圖表），流通的總量也是被刻意限制。但是區塊鏈機制運作得非常良好。根據追蹤區塊鏈動態的blackchain.info網站，平均每天有約7500萬美元的120,000筆交易被寫入到區塊鏈。現在有380,000個區塊，賬簿佔用接近45Gb的空間。

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區塊鏈的大部分數據是關於比特幣的。中本聰已經建成被極客稱為的「開放平台」——可開放測試的分散式系統。這種平台的典範就是互聯網本身；包括操作系統在內的其它例子有Android和Windows。在不需徵求任何人的允許和向任何人支付特權的情況下，依賴區塊鏈基本功能的應用就可被開發出來。「互聯網終於成為公開的資料庫，」風險投資公司Andreessen Horowitz負責人Chris Dixon這樣說到，他已經資助數家比特幣初創企業，包括錢包提供商Coinbase和生產比特幣挖礦硬體的21公司。

現在以區塊鏈為基礎的產品可向三個方向發展。一是，使用區塊鏈轉移各種類型的資產。一個把賭注押在這個想法的初創公司是Colu，它已開發出可「粘附」極其小量比特幣交易（所謂的「比特幣塵埃」）的「機制」，通過讓「塵埃」綁定額外數據來使它們代表債券、股票或貴金屬單元。第二，是應用於保護土地所有權。使用區塊鏈的應用可視為真理機器。比特幣交易與其它信息片段結合在一起，再被嵌入到賬簿中。因此就用作可細緻追蹤任何東西的登記表。Everledger使用區塊鏈保護珍貴物品；舉個例子，它會把一些顯著特性「系在」區塊鏈數據上，提供一種無可辯駁的身份證明。Onename以需要破解密碼的方式存儲個人信息；CoinSpark專門做「公證」等。注意，儘管這些應用不同於純粹的比特幣交易，但是還需要依賴對這些第三方服務公司的信任。你要堅信這些公司能很好地存儲數據。第三，是最雄心勃勃的應用：能在正常情況下自動執行的「智能合同」。比特幣是「可被編程的」，因此在一定條件下它可大展身手。這種能力的一個應用是在超過99個區塊被添加后才向礦工延期支付他們解出難題的獎勵——解出難題獲取獎勵可維持區塊鏈的良好運作。

比特幣資深程序員Mike Hearn啟動了一個名為「燈塔」的項目，它是分散式眾籌服務。如果籌集到啟動項目的足夠資金，它就順利開始；如果未達目標，就停止。Hearn說到他計劃的費用要比非比特幣的競爭者低，而且是更獨立，因為政府無法插手他們不擅長的項目。借用Albert Wenger的話語，分散式賬簿的出現開啟一片「未知的全新領域」，他的紐約風投公司已經投資了如OpenBazaar的初創公司，OpenBazaar是沒有中間人的點對點市場。因為區塊鏈是開放和令人振奮的，懷疑者認為它會存在安全錯誤和無法擴展程序。比特幣和一些小型應用程序的開發工作或許不能支持提供給數千萬用戶的上千種服務。

雖然中本聰的巧妙設計迄今已證明是固若金湯，但學術研究者已想出法子，不讓一些偷偷摸摸和有財力的礦工直接控制51%算力，從而讓他們乖乖維護區塊鏈。這樣獲得對相當部分網路資源的控制比以前的可能性更少了。比特幣挖礦已被大型「礦池」佔據，小礦工從中可獲取各自的收益，這些挖礦巨頭的運營商很多都分佈在，例如電力廉價的內蒙古。另一個是對環境影響的擔憂。比特幣架構迫使礦工進行大量艱苦的運算，這被稱為「工作量證明機制」，礦工不挖礦，就沒有獎勵，從而確保與比特幣有關的部分都會參與到這個遊戲中。但是這過程浪費了許多毫無意義的計算。根據blockchain.info網站，全網礦工每秒正進行高達45萬萬億次的計算，而且每次計算都消耗能源。

因為礦工他們苦守硬體秘密的細節，沒人知道網路真正消耗了多少電力。如果每個人都使用最高效的硬體，其每年用電量約是兩萬億瓦時——這比加利福尼亞矽谷的國王郡的150,000居民的用電量還多。若對礦工效率作最悲觀的假設，你會算出高達40萬億瓦時的數字，這可是洛杉磯1,000萬人每年用電量的三分之二。當然，問題也誇得有點大了，不過越多人使用比特幣，相應的浪費也越少。然而，比特幣對電力的消耗也是有限的。因為中本聰把每區塊的上限設定為1Mb，約可容納1,400筆交易，平均每秒只能處理7筆左右，相比之下，美國Visa公司每秒可處理1,736筆。區塊可以擴容，但更大的區塊需要更多廣播到網路的時間，這會加劇分叉的風險。早期的平台也有類似的問題。在上世紀90年代網頁瀏覽器被發明后，數以百萬計的網站陸續上線，權威人士預測網路會限於癱瘓，但結果並不是這樣。同樣地，比特幣系統並沒坐以待斃。專門挖礦的計算機可做得很節能，而且替換工作量證明機制的節能方案已被提出。開發者正為比特幣開發「閃電網路」，它能在區塊鏈以外處理大量小額交易。更快捷的連接能讓更大的區塊像以往快速地廣播。

「比特幣完善過程」極其艱難。協議的變更獲得需要社區的廣泛同意，達成共識並不容易。回想一下區塊的擴容之爭吧。一方提倡快速提高區塊上限，但會導致挖礦行業的進一步中心化，並使比特幣向傳統的支付商靠攏。另一方則認為繼續維持花費數小時等待交易的現狀，系統最早會在明年崩潰。Hearn和另一比特幣大伽Gavin Andresen是大區塊陣營的領導者。他們呼籲礦機公司安裝新版本的比特幣客戶端，它支持更大的區塊。儘管一些礦工部署了新版本，但似乎仍遭受網路攻擊，系統被大量細小交易推到了極限，顯示有待升級的必要。

這一切賦予我們動力去想出可替代比特幣區塊鏈的可行方案，它不再是運行加密貨幣的系統，而是優化過的可存儲數據的分散式賬簿。另一初創公司Coin Sciences打造了可自主設計區塊鏈的平台MutiChain，證明這個方向的思考是可行的。它除了能打造類似比特幣的公開區塊鏈，還能建立只允許審核用戶訪問的私有區塊鏈。如果所有用戶開始不認可挖礦，還有工作量證明機制可減少甚至消除，賬簿的貨幣部分會變得可有可無。

最初啟發中本聰靈感的是金融，那麼第一代採用區塊鏈的企業也許就是金融機構。在最近幾個月，出現了熱衷可防篡改私有區塊鏈的現象。其中的原因是，這誕生自反政府自由主義者的技術可讓銀行知曉它們的客戶與反洗錢規則后更好地符合政府需求，這點似乎很諷刺。但這還有更深層的吸引力。

工業歷史學家指出，只有在新技術被很好開發之後，它們才會得到廣泛使用。在電動機最初開發出來時，它們部署得像先於它們誕生的大型笨重蒸汽機。製造商花費了數十年才看到眾多分散的電動機能重塑人們方方面面的生活。在這次數字貨幣報告中，英格蘭銀行在金融領域看到同樣的曙光。這要感謝廉價的計算金融公司已將它們內部的工作數字化，但它們還沒對組織作出相應的變化。大多數支付系統仍是傳統的中心化：轉賬仍需要中心銀行的結算。當金融公司彼此開展業務，同步它們內部賬簿的沉重工作需要花費數天，這過程滯留資金和增加風險。

能解決這些問題和實現數字化銀行的承諾，並在數秒或數分鐘內完成交易的分散式賬簿可能有很長的路要走。它們能為銀行節省很多開支：根據桑坦德銀行，直至2022年這樣的賬簿一年能減少這行業200億美元的賬單。供應商仍需要證明它們能應對遠高於比特幣價格的交易，大銀行已經將這新興技術標準化。其中之一的瑞銀，提議創建標準的「結算貨幣」。瑞銀聯手高盛、摩根大通和其它22家銀行投資了區塊鏈初創公司R3 CEV，它的首要任務就是開發私有賬簿的標準架構。

銀行的問題並不是唯一的。各種各樣公司和公共機構都難以維護，同時還有經常不兼容的資料庫和相互交流的高成本難題。雄心勃勃的分散式賬簿項目——以太坊（Ethereum）想要解決這些問題。21歲的加拿大編程神童Vitalik Buterin的以太坊傑作能處理比比特幣更多的數據。它自帶編程語言，允許用戶編寫更複雜的智能合同，在接收貨物時能創建發票，或者在利潤達到一定水平時，會自動向股票持有者自動發送分紅。Buterin希望能實現「去中心化自治組織」——基本是運行在以太坊區塊鏈上的虛擬公司。

這類想法可能顛覆的領域是「物聯網」——以前幾十億靜態日常物品，例如由冰箱、門閂和草坪洒水器連接而成的網路。IBM最近的一份題為「設備民主」的報告，中心化地追蹤和管理數十億設備是不可能的，這樣的嘗試也不明智。這種嘗試會使它們容易受到黑客攻擊和政府監控。分散式記賬似乎是可行的途徑。

以太坊提供的可編程性不但可用來追蹤和記錄人們財產，還可以以其它新型方式被使用。以太坊區塊鏈內置的汽車鑰匙能遵循相應規則進行出售或出租，產生新型的P2P汽車租賃或共享。還有，有人提議利用這技術使自動駕駛汽車成為社會公共資源。根據事先設定的規則，這種汽車能使用自身存儲私鑰的數字資金來支付燃料、維修和停車費用。

不必驚訝，有些人認為這樣的計劃過於雄心勃勃。以太坊的創世塊在8月才被挖出，並只有小量的初創公司聚集在其周圍。Buterin在最近的博客承認，目前資金有點短缺。區塊鏈的特別細節不會持續引起反響，但這股熱情激勵著初創公司和老牌巨頭繼續發掘分散式賬簿的潛力。儘管社會總是嘲笑會計的能力，但賬簿的重要性依然不言而喻。

今天的世界深深依賴於複式記賬法。其記錄借貸雙方的標準化系統是了解公司財務狀況的必然途徑。現代資本主義為了發展是否絕對需要這樣的記賬，德國社會學家Werner Sombart聲稱這是值得商榷的。雖然複式記賬始於文藝復興時期的義大利，它剛好是個時間巧合，但它在全球的傳播速度遠慢於資本主義，知道19世紀末才被廣泛使用。但毫無疑問，這技術不但對公司記錄有深遠影響，而且能定義公司的未來。

賬簿不再需要公司、政府來維護，可及時推動公司和政府改變對當前運作、未來期望的思考。去中心化的記賬系統一樣值得信任，它們能帶來根本性的變革。這樣的想法值得我們思考和期待——區塊鏈仍是只適用於幾個領域的新事物，能走多遠仍值得懷疑。它們還面臨一些未知的阻力。一些比特幣批評者將其視為傳播「加州意識形態」的最新嘗試，加州意識形態是指那種以技術拯救世人的使命感，忽視和混淆現實動力，從而輕易將大量財富集中在精英手中。區塊鏈使用編碼實現信任，而並非民主政治、合法性和問責制，所以它很難吸引大眾或者獲得授權。

與此同時，數學化記賬的世界會遠離人為的操縱，這會帶來很多好處。Izaguirre女士不會再遭受強行拆遷的災禍；其它飽受不公正的地方會變得更好。如果說區塊鏈有一個根本性的矛盾，那就是：它以加密方式存儲無法更改的過去與現在而最終卻使我們我們走向不一樣的未來。