區(qū)塊鏈與比特幣的分別以及競(jìng)爭(zhēng)式區(qū)塊鏈與分配式區(qū)塊鏈解析

比特幣最近又漲到了新高，你也可以聽(tīng)到各種虛擬貨幣打算ICO。也因?yàn)楸忍貛诺年P(guān)系，“區(qū)塊鏈”這個(gè)名詞常常伴隨著比特幣一起出現(xiàn)，區(qū)塊鏈似乎和比特幣畫(huà)上了等號(hào)。但是區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式的儲(chǔ)存技術(shù)，比特幣是在區(qū)塊鏈的技術(shù)，再加上了區(qū)塊鏈的通訊協(xié)議和加密技術(shù)，才成為現(xiàn)在炙手可熱的虛擬貨幣。

▲ 比特幣最近的價(jià)值又創(chuàng)下新高，許多人也把區(qū)塊鏈就視為比特幣，但比特幣只是區(qū)塊鏈的一種應(yīng)用而已。

話說(shuō)重頭區(qū)塊鏈?zhǔn)裁词菂^(qū)塊鏈？簡(jiǎn)單的說(shuō)區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它是為了要解決目前這種中央式儲(chǔ)存帶來(lái)的問(wèn)題。雖然聽(tīng)起來(lái)區(qū)塊鏈?zhǔn)呛苄碌臇|西，但事實(shí)上，區(qū)塊鏈的技術(shù)早在2001年，麻省理工學(xué)院的論文就已經(jīng)發(fā)表出來(lái)了。我們現(xiàn)在大部分的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和交換，都是由中央式服務(wù)器來(lái)負(fù)責(zé)，各種設(shè)備連到這臺(tái)服務(wù)器存取、交換數(shù)據(jù)。這樣的運(yùn)作方式在設(shè)備少、數(shù)據(jù)量小的情況下也許問(wèn)題不大。但是在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各種設(shè)備都可以上網(wǎng)傳輸資料時(shí)，顯然使用這種“中央服務(wù)器”的數(shù)據(jù)傳輸和管理方式，會(huì)有很多的問(wèn)題。例如大家在談?wù)摰闹腔鄢鞘?，也許透過(guò)路燈上的傳感器來(lái)監(jiān)控溫度、濕度甚至是空氣質(zhì)量…的數(shù)據(jù)。那么，整個(gè)城市成千上萬(wàn)的路燈，如果每10秒就會(huì)傳送一次數(shù)據(jù)，那么數(shù)量龐大又密集的這些數(shù)據(jù)，要如何處理和處存呢？只要想想看每次有熱門(mén)的商品和票券要開(kāi)賣(mài)時(shí)，電商的購(gòu)物平臺(tái)承受不住瞬間涌入的流量，當(dāng)場(chǎng)崩潰一樣。因此，未來(lái)萬(wàn)物皆相連的時(shí)代，如果還是這種中央化的服務(wù)器，一定不可能應(yīng)付未來(lái)這種巨量的信息傳輸。而MIT早就預(yù)料到未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，因此早在2001年就發(fā)表了區(qū)塊鏈的技術(shù)。區(qū)塊鏈基本上就是一種分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)。把原本儲(chǔ)存在單一服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，透過(guò)區(qū)塊鏈的技術(shù)，分散在世界各地的儲(chǔ)存空間里。哪一臺(tái)機(jī)器有多余的空間可以存放數(shù)據(jù)，這時(shí)數(shù)據(jù)就會(huì)被丟到那一臺(tái)設(shè)備去儲(chǔ)存，而不必全部擠在同一臺(tái)服務(wù)器前等待回應(yīng)。
早期微軟的網(wǎng)絡(luò)芳鄰就是使用MIT的算法，網(wǎng)絡(luò)芳鄰可以允許把文件夾開(kāi)給100個(gè)人，這100個(gè)人都可以對(duì)這個(gè)文件夾的檔案做讀寫(xiě)，所以使用區(qū)塊鏈去做紀(jì)錄，最后再把這個(gè)區(qū)塊合并在一起，這和現(xiàn)在的區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)是一模一樣的。
比特幣而2008年出現(xiàn)的比特幣，則是區(qū)塊鏈的其中一種應(yīng)用。其實(shí)比特幣，并不單單只是加密算法而已，它一共包括了三樣?xùn)|西：一是區(qū)塊鏈的底層技術(shù)、二是區(qū)塊鏈的通訊協(xié)議、三是加密技術(shù)。把這三樣?xùn)|西加起來(lái)，才是比特幣的應(yīng)用。關(guān)于比特幣的新聞我們都看了很多，即然要成為交易的“貨幣”，比特幣首先要解決的就是“可信任”的這個(gè)問(wèn)題。紙鈔我們可以拿去驗(yàn)鈔機(jī)驗(yàn)，可以拿去銀行檢定真?zhèn)?；但比特幣只是一串的?shù)值代碼，如果被人修改了呢？如果交易雙方都不認(rèn)賬呢？于是比特幣用了“挖礦”這個(gè)方式來(lái)解決交易信任的問(wèn)題，那就是請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)上這些計(jì)算機(jī)來(lái)幫忙做“公證”。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，今天在辦公室里有個(gè)人要把他的二手iPhone X賣(mài)給我，講好了賣(mài)人民幣100元，于是我把100元當(dāng)場(chǎng)付給他，但對(duì)方今天手機(jī)沒(méi)帶來(lái)，說(shuō)明天再拿來(lái)。萬(wàn)一明天他沒(méi)拿來(lái)，然后說(shuō)：“我從來(lái)沒(méi)說(shuō)過(guò)要賣(mài)啊！也沒(méi)拿你的100元?！蹦窃趺崔k？為了避晚這種事情發(fā)生，所以我請(qǐng)30位辦公室里的同事幫我做見(jiàn)證：“你們都有聽(tīng)見(jiàn)啰，他說(shuō)那支iPhone X要用500元賣(mài)給我，而且我錢(qián)給他了。”大家都說(shuō)：“對(duì)??！對(duì)??！我們都看到了?！比f(wàn)一對(duì)方不完成交易，你上法院去告他時(shí)，這30個(gè)人就是你的人證。
而比特幣的機(jī)制也是如此，當(dāng)一筆交易需求產(chǎn)生時(shí)，全世界網(wǎng)絡(luò)上安裝相關(guān)程序的計(jì)算機(jī)來(lái)幫我們“公證”（透過(guò)各種密碼學(xué)上的復(fù)雜算法），大家都承認(rèn)這筆數(shù)據(jù)是正確無(wú)誤之后，這些公證后的紀(jì)錄，就會(huì)被切成很多塊，放入?yún)^(qū)塊中，再儲(chǔ)存起來(lái)。而當(dāng)下一筆交易要產(chǎn)生時(shí)，前一次交易的文件頭等信息，又會(huì)被加入下一筆交易中，成為計(jì)算的一部份內(nèi)容。也因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)，一個(gè)區(qū)塊連著一個(gè)區(qū)塊，成為一條長(zhǎng)長(zhǎng)鏈，而在這條鏈中，也紀(jì)錄了從創(chuàng)始區(qū)塊以來(lái)的所有交易紀(jì)錄。因此可以查詢到所有的資料。如果你現(xiàn)在才要加入比特幣的行列，光是下載相關(guān)的軟件數(shù)據(jù)，就達(dá)到70、80GB左右的容量。這包含了比特幣從第一筆到現(xiàn)在為止所有的交易紀(jì)錄。競(jìng)爭(zhēng)式區(qū)塊鏈而區(qū)塊的產(chǎn)生方式，主要有“競(jìng)爭(zhēng)式”和“分配式”兩種。比特幣的區(qū)塊鏈產(chǎn)生的“挖礦”，是大家最熟悉的“競(jìng)爭(zhēng)式”產(chǎn)生，而且目前使用挖礦來(lái)產(chǎn)生區(qū)塊的，也只有比特幣，其他都不是。以比特幣來(lái)說(shuō)，大概每15分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊，但這15分鐘里如果有交易產(chǎn)生了，這些未經(jīng)過(guò)公證的數(shù)據(jù)會(huì)被丟到“交易確認(rèn)池”里先等待，因?yàn)橐裙C的人進(jìn)來(lái)看。等了10分鐘左右，有100個(gè)人進(jìn)來(lái)了，這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊讓這100個(gè)人去搶?zhuān)凑l(shuí)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算的最快，誰(shuí)最可以拿走這個(gè)區(qū)塊，并且得到交易費(fèi)。而其他沒(méi)搶到區(qū)塊的99個(gè)人，就負(fù)責(zé)在旁邊幫做公證，證明這筆交易是正確無(wú)誤的。
這種區(qū)塊鏈產(chǎn)生的方式，叫做Proof of Word（POW：工作量證明）。之后，這筆經(jīng)過(guò)公證后的記錄，就會(huì)被切成很多塊，存在不同的位置，你必須把這些切成很多份的數(shù)據(jù)組合起來(lái)，才是一份完整的數(shù)據(jù)（當(dāng)然這些數(shù)據(jù)會(huì)有相對(duì)應(yīng)的備份機(jī)制，確保某些計(jì)算機(jī)損壞時(shí)，這些資料仍然可以被正確的還原）。之后，當(dāng)?shù)诙€(gè)區(qū)塊鏈產(chǎn)生時(shí)，就會(huì)加入前一個(gè)區(qū)塊交易訊息的hash值，使得每一個(gè)區(qū)塊都會(huì)和前一個(gè)連接在一起，形成一條長(zhǎng)鏈。如果你不知道前一個(gè)區(qū)塊的相關(guān)數(shù)據(jù)，就沒(méi)辦法生成之后的區(qū)塊，因此每個(gè)區(qū)塊會(huì)按照時(shí)間順序接連的串在一起。也因?yàn)檫@種「區(qū)塊」加「鏈」的結(jié)構(gòu)，讓這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)從創(chuàng)始區(qū)塊開(kāi)始之后，所有變動(dòng)歷史數(shù)據(jù)都被完整的保留了下來(lái)。而這樣的設(shè)計(jì)也形成一種幾乎無(wú)法篡改、也沒(méi)法偽造的數(shù)據(jù)庫(kù)。以目前區(qū)塊鏈大約每15分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊的時(shí)間點(diǎn)來(lái)說(shuō)，黑客必須要在15分鐘之內(nèi)，駭?shù)羰澜缟蠀⑴c這次公證的超過(guò)50％的計(jì)算機(jī)才有可能修改這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這幾乎是沒(méi)有辦法辦到的事情。但這種競(jìng)爭(zhēng)式的區(qū)塊產(chǎn)生方式，一來(lái)交易很不實(shí)時(shí)，必須要等10～15分鐘正式的結(jié)果才會(huì)被確認(rèn)；二來(lái)競(jìng)爭(zhēng)式的區(qū)塊方式，考驗(yàn)著大家的計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力，愈新的計(jì)算機(jī)，運(yùn)算能力愈強(qiáng)，為了讓大家有公平競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)，于是競(jìng)爭(zhēng)式的區(qū)塊產(chǎn)生方式有一個(gè)專(zhuān)有名詞叫“Difficulty”，在設(shè)計(jì)這種區(qū)塊鏈系統(tǒng)時(shí)，必須像打電動(dòng)一樣加入“困難度”不同的設(shè)計(jì)，來(lái)讓運(yùn)算能力不盡相同的計(jì)算機(jī)在挖礦時(shí)，有個(gè)較公平的機(jī)制。
簡(jiǎn)單說(shuō)，你能得到多少的貨幣，取決于你對(duì)于這次交易的貢獻(xiàn)，你的計(jì)算機(jī)計(jì)算能力愈強(qiáng)，你就能拿到愈多的貨幣分配。所以才會(huì)有許多專(zhuān)門(mén)的「挖礦機(jī)」出現(xiàn)。如果你的計(jì)算機(jī)不夠強(qiáng)，基本上挖不到什么礦。

▲ 一般用戶的計(jì)算機(jī)，沒(méi)法和專(zhuān)用的挖礦機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。

分配式區(qū)塊鏈但目前競(jìng)爭(zhēng)式的區(qū)塊鏈最大的問(wèn)題主要是，1、只有運(yùn)算能力夠強(qiáng)的計(jì)算機(jī)可以搶到區(qū)塊，2、耗費(fèi)了大量的能源在計(jì)算這些數(shù)據(jù)，3、共識(shí)機(jī)制的時(shí)間太長(zhǎng)。不同于競(jìng)爭(zhēng)式的挖礦，另一種區(qū)塊鏈產(chǎn)生的方式是用“分配”的。今天進(jìn)來(lái)一個(gè)人，我就分配一個(gè)區(qū)塊（或是兩個(gè)區(qū)塊）給他，而不需要像POW一樣大家搶?zhuān)@種方式叫做Proof of stake（POS：權(quán)益證明）。POS是根據(jù)你持有的貨幣數(shù)量和時(shí)間來(lái)進(jìn)行分配，像是發(fā)股息一樣，因?yàn)槟愠钟杏糜啵菀追峙涞截泿?，而和?jì)算機(jī)性能沒(méi)有關(guān)系。POS雖然改善了POW的許多缺失，但相對(duì)于發(fā)展較為成熟的POW來(lái)說(shuō)，發(fā)展不到兩年的POS還在不斷的演化當(dāng)中。甚至也有混合式的機(jī)制產(chǎn)生，把POW和POS結(jié)合起來(lái)的方式。智能合約區(qū)塊鏈里還有一個(gè)很重要的技術(shù)叫智能合約（Smart Contrct）?？吹胶霞s這兩個(gè)字，有些人也許會(huì)誤會(huì)智能合約好像和法務(wù)有關(guān)之類(lèi)的。但其實(shí)智能合約更像是通訊協(xié)議的概念，是可以自己定義的。例如你去快餐店買(mǎi)兒童餐會(huì)送玩具，這是一開(kāi)始就約定好的交易條件，所以當(dāng)“我買(mǎi)了兒童餐”后，你就要要“給我玩具”。因此智能合約的內(nèi)容，是各企業(yè)可以在創(chuàng)造自己的區(qū)塊鏈時(shí)，根據(jù)自己的行業(yè)和情境去設(shè)計(jì)和定義，當(dāng)滿足某些條件時(shí)，就自動(dòng)執(zhí)行某些程序或完成某些交易，并用區(qū)塊鏈加以公證和儲(chǔ)存。

▲ Jollen 熟悉 物聯(lián)網(wǎng)云端、區(qū)塊鏈與 Android/Linux 軟硬整合技術(shù)。于 2016 年創(chuàng)辦 Flowchain.co被國(guó)外媒體列為十大區(qū)塊鏈新創(chuàng)公司名單。

什么是ICO？ICO是“Initial Coin Offering”的縮寫(xiě)，指的是“首次代幣發(fā)行”，想要理解ICO，大家可以拿熟悉的IPO來(lái)對(duì)比。IPO是“首次公開(kāi)募股”，是公司第一次把股份賣(mài)給一般的大眾。IPO交易的東西是股票，而ICO交易的東西則是“虛擬代幣”，自己做代幣，然后放到網(wǎng)絡(luò)上去賣(mài)。這是一種集資的方式，例如我開(kāi)公司，想募資1000萬(wàn)，于是我做了1000萬(wàn)個(gè)代幣放到網(wǎng)絡(luò)上去賣(mài)，一個(gè)賣(mài)1元。這基本上就是ICO。正因?yàn)镮CO是集資的一種方式，但過(guò)去ICO有太多的詐騙，因此在許多國(guó)家ICO都是不合法的只有少數(shù)國(guó)家把ICO列入管理，可以合法募資。今年7月，美國(guó)證券交易委員會(huì)把ICO Token列入管理，這意味著在美國(guó)的ICO募資是由政府監(jiān)督管理的，想要在美國(guó)ICO，他需要提交的數(shù)據(jù)各審核的門(mén)坎等同于等同IPO，需要有會(huì)計(jì)師的背書(shū)，也要有大型投資機(jī)構(gòu)的介入，這對(duì)于投資人來(lái)說(shuō)會(huì)比較有保障。至于合法ICO的代幣能不能買(mǎi)呢？那就和上市的股票能不能買(mǎi)的意思是一樣的，投資者仍然要看這家公司的營(yíng)運(yùn)狀況以及各種條件來(lái)判斷這是不是一間值得投資的公司。實(shí)時(shí)交易？但剛才說(shuō)了。利用挖礦產(chǎn)生共識(shí)的方法，目前有時(shí)間上的延遲。對(duì)于交易來(lái)說(shuō)，至少需要等待10分鐘以上的才能完成。因此目前新的區(qū)塊鏈都在解決“如何達(dá)到近乎實(shí)時(shí)”的交易的能力。
因?yàn)樵谖磥?lái)的許多交易環(huán)境中，可能無(wú)法容忍這種10分鐘、15分鐘的延遲，就算不能真的做到實(shí)時(shí)，但如果能把這時(shí)間縮短至十分之一秒或是千分之一秒就可以完成，那么就能有更大的應(yīng)用空間。Jollen說(shuō)：“新的區(qū)塊鏈都在解決，『如何達(dá)到近乎實(shí)時(shí)』的交易能力?！眳^(qū)塊鏈 3.0區(qū)塊鏈1.0通常指的就是像比特幣這樣的加密貨幣，區(qū)塊鏈2.0則是各種金融科技（FinTech）的應(yīng)用。而到了區(qū)塊鏈3.0，其實(shí)就是訂制化自己的P2P區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)化結(jié)構(gòu)，訂制自己的區(qū)塊產(chǎn)生方式，訂制自己交易信息的內(nèi)容，以及去打造自己的區(qū)塊鏈。像是如果要把區(qū)塊鏈應(yīng)用在IOT物聯(lián)網(wǎng)，就必須要打造全新的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，這種全新打造的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，有個(gè)名字，分布式賬冊(cè)（Distributed ledger），而能不能打造自己的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，是未來(lái)能不能迎接區(qū)塊鏈3.0的重要指標(biāo)。那么分布式賬冊(cè)和區(qū)塊鏈的關(guān)系是什么呢？分布式賬冊(cè)就像一個(gè)平臺(tái)，讓大家可以上去寫(xiě)APP。就像現(xiàn)在各種應(yīng)用程序商店一樣，不同的功能，不同的行業(yè)，不同的使用情境，所以每支APP的功能和設(shè)計(jì)都不盡相同，而這也是未來(lái)區(qū)塊鏈的情況，現(xiàn)在的應(yīng)用程序商店里有多少APP，未來(lái)就會(huì)有多少區(qū)塊鏈的應(yīng)用。

▲ 在10月南區(qū)Fintech的演講中，Jollen示范了利用區(qū)塊鏈來(lái)打造直播平臺(tái)，并用GoPro做為直播工具。

Jollen甚至示范了用GoPro當(dāng)作直播的區(qū)塊鏈平臺(tái)。GoPro是體積相當(dāng)小的運(yùn)動(dòng)攝影機(jī)，Jollen把它Hack掉來(lái)當(dāng)作直播工具當(dāng)然是一種技術(shù)展示，但是當(dāng)使用區(qū)塊鏈的技術(shù)來(lái)架構(gòu)一個(gè)直播平臺(tái)時(shí)，意味著使用者未來(lái)可以不需要透過(guò)服務(wù)商的服務(wù)器，就可以達(dá)到直播的目的。他舉例：“如果我們用區(qū)塊鏈做視訊直播，那么后就不用透過(guò)直播平臺(tái)。直播客自己可以定價(jià)，觀眾付費(fèi)后，直播客把私有區(qū)塊鏈給你，這會(huì)大幅度改變現(xiàn)有的各種機(jī)制。”這個(gè)小小的示范就可以給大家?guī)?lái)很多想象和應(yīng)用的空間；如果區(qū)塊鏈可以應(yīng)用在直播平臺(tái)上，那么自然在其他的領(lǐng)域都有各種的可能性。