《区块链：技术驱动金融》｜去中心化——如何正确理解区块链？

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核心书摘

《区块链：技术驱动金融》本书回答了一系列关于比特币如何运用区块链技术运作的问题，并且着重讲述了各种技术功能，以及未来会形成的网络。读完这本书，你会了解到所有比特币和其他数字货币相关的知识，对区块链技术具备基础性认识，能够区别那些完全虚构的故事。

适合谁读

· 大型企业管理者

· 互联网行业从业者

· 区块链行业从业者

关于作者

阿尔文德·纳拉亚南，普林斯顿大学计算机系副教授，科学家。

约什·贝努，电子前沿基金技术员。

爱德华·费尔顿，2015年被任命为奥巴马总统的技术顾问。

安德鲁·米勒，马里兰大学计算机科学博士。

史蒂文·戈德费德，普林斯顿大学计算机科学博士。

学什么？如何抓住区块链时代的机遇

区块链技术是21世纪的重大创新技术，它是数字化资产的分布式账本，是构建价值互联网的基石，是驱动分享经济发展的新引擎。

区块链的伟大，不仅仅在于其技术和算法的的精妙，更在于其与生俱来的经济学和社会学价值。它是一个分布式系统，顺应了互联网“分布式”、“去中心化”、“人人对等”的发展潮流，将重新定义商业模式和组织形态。

今天的文章从区块链技术的起源、优势、未来发展的方向三个维度出发，结合大量的实际案例，告诉你区块链技术的发展趋势，把握产业变革的力量，抓住区块链时代的机遇。

你还会发现

· 区块链技术的起源；

· 区块链技术与比特币的联系；

· 比特币的“挖矿”是什么。

一个中心：“信任”

信任是金融活动的根基。在我国过去的宗族社会，我们也有信任，这种信任往往就是靠故事里的那些村里的长者、权威来保障的。但是，随着社会分工的日益精细、社会交流的不断拓展，这种信任体系迅速走向破产。

电影《我不是潘金莲》就表现了宗族社会信任体系破产后的尴尬。李雪莲本来和丈夫是为了要二胎而假离婚，没想到被丈夫背叛，假离婚变成了真离婚。问题在于，并没有一个旧式的族长式的权威来为她主持公道，取代宗族权威来保障信任的法律，讲究的是证据，恰好李雪莲拿不出证据，于是产生了李雪莲后来一系列的“上访”故事。

在商业活动中同样是这样，所以我们就会想，有什么办法能够不依赖这个人是否道德，而只要他参与了交易行为，就无法弄虚作假、坑蒙拐骗呢？

即使在现代社会，也还有人希望靠道德和自律来保障信用，但事实上，这种保障十分脆弱，而且也不太经济；于是我们依靠法律，但法律往往是基于威慑和补救。威慑，当超过了背叛者的犯罪风险收益比太多时，往往就不起作用了，比如法律规定贪污100万元以上就处以死刑，这威慑看起来够大了，但假如一个人贪了101万，那么他就会想，反正都是死，不如贪一个亿甚至更多吧。

而法律救济的作用，往往实际意义不是很大，比如即使处决了犯罪者，受害者除了出了口恶气什么也得不到。这对于日常生活，可能还不是太紧要，但对于市场，特别是金融市场来说，就相当重要了。虽然我们不能假设每个市场主体都只看利益，但也同样不能假设他们都是道德高尚的人。既然依靠教育让市场主体“不愿”背叛，或者依靠法律让他“不敢”背叛的效果都很有限，那么，我们可不可以依靠制度，来使他“不能”背叛呢？

上一季书单中，我们曾读过一本书，是阿克塞尔罗德的《合作的进化》，书中提到了一个观点，就是合作并不一定建立在感情的基础上，有的时候，即使敌对的双方，在特殊机缘之下也有可能产生信任，所以在第一次世界大战的战争前线，发生了另人费解的停火默契。可见，信任也不见得要有双方的个人感情基础或者道德基因。甚至双方不必认识，不必清楚对方的真实身份，也不必依赖一个双方都认可的“保人”，因为“保人”同样可能背叛。

通过制度设计让本来互不信任的主体都去达成信任和守护信用，这就是区块链技术要达到的目的。那么，如何实现这个目标呢？

这就涉及到了区块链技术的两个基本点：安全和自由。

第一个基本点：“安全”

“安全”的意思是，你的财富，你的交易记录，不会被别人，包括交易对手或者第三方，比如中介或者黑客恶意篡改，使你蒙受损失，同时，你也不能通过某种作弊行为达到伤害别人，为自己牟利的目的。

在区块链的世界里，并没有一个大家都信服的用来仲裁、调停和实施奖惩的中心机构，否则就会和我们说的第二个基本点“自由”相冲突。于是，比特币的创始人中本聪及其他一些共同开发者，利用现代电子加密技术想出了一个办法。这就涉及到哈希函数、数字签名技术、和“公钥”、“私钥”的概念。这些看似高大上的概念，除了技术上的确高大上之外，其实并不是特别难以理解。

我们谈到交易安全，意思就是这种制度设计必须能够有效地防止一些风险，书中以比特币的运行为例，总结了区块链是如何防止六种主要交易风险的，下面我们分别解说。

1.防止食言

假设我向人们发放纸条，上面写着“拿到此条的人可以来我这里领取1元钱”。假设人们信任我不会食言而且我的签名不可伪造，他们就可以拿着我这张纸条，当成银行汇票一样去流通。在数字货币的世界里，就把我发放纸条的行为叫做一个“承诺”：承诺拿到纸条的人都可以到我这里领1元钱。

但这还不够，为了保证我不会等你拿到纸条时反悔说我没做过这个承诺，或者，我硬是说拿到这张纸条的人要给我1元钱而不是从我这里拿1元钱，我就得保证自己不会食言。所以，现实世界里，我可以把这张纸条写好，放在一个信封里，摆到桌子上，此时，除非我会魔法，否则我是不可能更改纸条内容的。在数字货币的世界里没有信封，但是它有密码学提供的哈希函数，一个哈希函数就相当于一个承诺。

哈希函数是什么呢？简单讲，哈希函数就是一个把现实信息变换成指定长度的数值的函数，这个指定长度的数值，就是“哈希值”，这个现实的信息，一般是一条交易记录。比如“张三向李四转了10个比特币”就是一个现实信息，与这个信息相对应的一长串象密码一样的数值就是“哈希值”。

哈希函数的作用不只是用来转换信息，更重要的是因为哈希函数具有隐秘性和约束性。隐秘性，就是说任何人如果只看到哈希值，他是无法还原成真正可读的信息的，当“张三向李四转了10个比特币”这个信息经过一次哈希转换后，就等于把纸条装进了信封，任何不会特异功能的人都只能看到信封，而不能直接读取纸条的内容。约束性呢？就是说一个哈希值对应一条信息，绝不可能同一个哈希值对应不同的信息，上面的例子里，就是说，我做了哈希转换，给出了哈希值，我就不能再更改纸条的内容、或者否认纸条的存在。

2.防止伪造

仅仅不食言还不够。一方面，假如有别人伪造我的签名，那么我就要承受很多损失；另一方面，假如我在签名之后，转而声称签名是伪造的，而不去兑现纸条上的承诺，那么拿到纸条的人就要承受损失。在现实生活中，这种情况可以通过笔迹鉴定，由司法程序维护自己的利益。但是在数字世界，这一套就不管用了，解决的办法是密码学中的“数字签名”技术。

首先，我们通过“数字签名”算法生成两组密码，在区块链的世界中，它们一组被叫做私钥，另一组叫做公钥。（这两组密码涉及一个很复杂的计算机技术，我们不需要了解，你只需要知道，如果不是你主动告诉别人，这两组密码在现有技术条件下基本上是不可能被破解的就可以了）。“私钥”就是你用来签名的工具，需要严格保密，不能告诉别人，打死也不能说；“公钥”其实就代表了你的身份，需要公布出去，让全世界的人都知道。

形象点说，公钥约等于你公司的银行帐号，私钥约等于你的帐号密码。说约等于是因为，在区块链中，你的签名是通过你的私钥和你的信息（公钥）两个参数生成的，所以，你这次的签名只能用于这张纸条，把你这个签名换在另一张纸条上，是无法通过验证的，也就是说，签名不可伪造。就像现实中，把你的签名剪下来贴在另一张纸条上，是无效的一样。

3.防止赖账

有了上面这些准备，我们似乎可以进行一次完美的数字货币交易了。但其实不然。假设一个交易的内容是张三给了李四1个比特币，尽管我们把这个交易记录利用哈希转换成为了哈希值，张三用自己的私钥为这个记录签了名，李四也通过公钥验证了张三的签名，现在这个比特币，貌似已经属于李四了。但没料到双方有了纠纷，李四不承认已经收到了张三的比特币，这又怎么办呢？

大家应该想到了，这时我们需要一个账本，只要账本上记录了这笔交易，李四就拥有这个比特币，不能说张三还欠他的钱。可从村长的例子来看，这个账本放在谁手里都不保险，于是，干脆就大家人手一册吧，只要大家的记录都一致承认张三给了李四钱，那么李四也就无法赖账了。

这是数字货币的另一个重要的概念——“共识”，只要交易获得“共识”，它就是真实的。加密数字货币与现实货币的一个区别就是，实际上并不存在如我们手里的硬币、纸币一样的物理形态的比特币。比特币实际上就是一个虚拟的货币单位，存在于各个交易记录中，这些交易记录显示的内容就是一个人拥有财富的证明，当一个人把财富转入下一个人的公钥，也就是代表这个人身份的地址时，只要这个交易记录获得共识，那么这些财富的所有者就改变了。

4.防止篡改

比特币与现实货币的另一个区别是，每条交易记录从最开始的账本，也就是所谓“创世区块”开始，只要获得共识，就会被永远记载，永远不会被篡改。我们可以把这个特点理解为，这个帐本只能在下面增加记录新内容，不能返回去插入或修改旧的内容，也因为这个特点，区块链上的每一次信息改变或财富转移都是完全可以追溯的，这也是近年来很多机构试图利用区块链技术实现产品溯源的原因。

既然有了账本，也就是区块，就得有人去记账，就是添加和确认交易记录。这个记账的工作，就是我们常常听人说的所谓“挖矿”工作，从事这个工作的人就叫做“矿工”。也许有人会问，挖矿是有收益的啊，记账看起来像是义务，怎么会把记账叫做挖矿呢？这里就是比特币的一个创造——奖励机制。每个矿工每次如果成功记一笔账，也就是在区块里添加一个交易记录，就会获得一笔比特币收入。

于是，大家就会抢着去记账了。但是，谁有资格去记账，却不是由系统指定的。矿工们要去完成的工作有点象是一个超高难度的、没有规律的“猜谜”游戏，当然，这个工作是依靠计算机去完成，谁最先猜出这个迷题，谁就有资格去记账，并且获得收入。所以一般来说，谁的计算能力，也就是所谓的“算力”高的话，谁就更可能获得收入。当然，由于解谜靠的是随机猜测，所以算力高也只是让你获得收入的概率比较高而已，并不是绝对的。

最初的“挖矿”，矿工们（主要是一些程序员）是用自己的个人电脑，也就是CPU挖矿，后来改为了更适合多线程的GPU，也就是显卡处理器来挖矿，现在，专门用于挖矿的大型挖矿机比如阿瓦隆矿机、蚂蚁矿机等也投入了使用；还有人尝试通过一群矿工合作组成所谓的“矿池”来提高算力，比较著名的就是比特大陆，据说比特大陆一家的“矿池”就占到比特币全网算力的40%左右。所以现在靠个人电脑来“挖矿”获利，几乎只是在理论上存在可能性了。

5.防止分叉

一旦某个矿工挖到了矿，其他矿工的工作可以说是白费了，这个幸运的矿工会在区块上记下这笔交易，并向全网广播这条消息，其他区块会同步信息，并去寻找下一个记账的机会，这个同步过程，也是一次确认过程。然而，如果两个人同时向全网广播，而其他矿工有的听到了张三的呐喊，有的听到了李四的呼吁，又该怎么办呢？这可能不是一个恶意的行为，但却是一个技术上可能产生的问题。

为什么呢？因为同一条交易记录只能在区块链上出现一次，如果两部分人分别记录了两个编号不一致的同一记录，比特币的区块链就出现了“分叉”，后来的人就好像发现同一个办事窗口排列着两条队伍，于是有的跟随甲队，有的跟随乙队，整个区块链的结构就被打破了，再调取交易记录时，这两条链就不知道哪一个才是正确的。比特币的解决办法是哪条链子最长，就跟随那条，这个原则看起来简单粗暴，但是从比特币的8年多的运行来看，这种方法还是行之有效的。

6.防止“双花”

“双花”不是两朵花的意思。在比特币的世界里，双花，就是同一笔钱花两次的意思，学名叫做“双重支付”。它是指张三明明给了李四1个比特币，后来张三想到，反正我又不是给了实际的货币，只是广播了一条记录，我不如再写一条记录，把同一个比特币支付给王五，这样我岂不是获得了两份交换收益呢？而事实上，张三最有可能的是把这笔钱写一个交易记录支付给自己，那么，李四受骗上当，张三不劳而获。

好在比特币对付“双花”也有独到的办法。首先，原则上以先听到并被记录下来的交易广播为准，后一笔交易如果使用了同一个比特币将被丢弃，然而，实际操作中，先后却不是那么容易分清楚的。于是一个收款人聪明的做法是等待一笔交易被第一个幸运的矿工记录在案之后，再经过5次确认，也就是总共有6个人将这笔交易确认记录在区块上，才算作这笔交易的最终确认。

现在他可以认为自己确实会收到这笔款项，从而开始发货。这是因为每次确认都需要时间，等待的时间越长两个交易被同时确认的概率就越小，6次确认之后，这个概率可以忽略不计了。

以上，我们以比特币为例，讲了区块链的“六防”，但这“六防”还不是区块链防止不正当交易的全部功能，基本上，有了这“六防”，一笔交易就可以安全地完成了，除非交易方不进入区块链的世界，否则就必须遵守这套规则。虽然区块链还不能说是完美无瑕，但区块链通过制度设计而保障的交易安全，与目前现实世界的交易规则相比，已近乎完美。

讲了区块链的第一个基本点安全，我们再来了解一下它的第二个基本点：“自由”

稍稍熟悉区块链或者比特币的人，都听过一个名词：“去中心化”。实际上，“去中心化”绝不是区块链的首创。去中心化的原则，是后现代主义思潮的一个基本思路。后现代主义认为，人类世界存在许许多多、大大小小的二元对立结构，比如男女、老少、官民、白人和有色人、欧美和亚非拉、文明和野蛮等等，而在这种结构中的两个元，地位并不平等，以一方为中心，另一方则退居边缘，而解构就是打破这种二元对立的中心和从属关系，也就是“去中心”。

比特币的创始人中本聪，出身于一个叫做“密码朋克”的组织。该组织的成员，以及后来比特币社区的不少成员，除了对密码学感兴趣之外，一般都具有较为坚定的自由主义和市场经济立场，反对用行政手段对市场进行监控和干预，在他们看来，首先，市场自己就可以运作得很好，过多的干预反而会造成各种问题，甚至直接是市场失灵的元凶；

其次，由于各种密码学手段的投入使用，比特币运行机制已经可以保障交易安全，也无需一个中心权威来保障人们在市场中合理地行事。这就为区块链世界的主流思想——交易自由，奠定了基础。由此便产生了一系列为保障交易自由而设计的规则要素：

1.匿名性

我们在前面提到，“公钥”就是一个人在区块链上的身份。而公钥实际上只是一串数字，并且，一个人并不必须只有一个公钥，他完全可以设置N个公钥，所以，并没有人可以仅通过观察一个公钥而将它同你的实际身份联系在一起。这样，也就给了区块链交易较难监控的特性。

然而，虽然我们可以在区块链上匿名交易，我们却并不能说区块链上的交易是完全不可监控的。因为监控者可以通过一个公钥的惯常行为模式而推测其交易模式，进而获得这个公钥的IP地址，这离查实这个公钥的现实身份其实已经不远了。其实，匿名性并不能保证交易完全自由，不受监控。就象我们平时在网络上通过某个ID去说话或行动时，这个ID与公钥在本质上没有差别。

此外，区块链的匿名性，也带来了一些负面后果。比如，将匿名性和互联网金融交易完美结合，就可能为洗黑钱提供便利，虽然区块链的主观意愿肯定不是为了逃避金融监管，甚至都不是仅仅为了实现它的某种货币职能，因为区块链技术被发明出来之后，它的可应用领域到目前为止，也才刚刚进入探索阶段，未来的想象空间无限广阔。

2. 去中心化

在前面所举的小村挖黄金的例子里，实际上我们已经讲述了中心化可能带来的风险。一个中心，可能是一个人，也可能是一组人，一个机构，都有可能利用自己手中的权力，为自己谋利而损害其他主体的权益。区块链用分布式账本的设计实现了去中心化，因为区块链上的每一个节点都是平等的，都不会拥有控制其他节点的能力。

也许有人会问，如果有人控制了区块链大部分算力，岂不是就可以为所欲为了么？这就是我们常常听到的，关于区块链的“51%算力问题”，意思是，如果有人控制了全网51%以上的算力，就可以操控整个区块链。这一问题，实际上只在理论上存在，由于匿名竞争的存在，51%的垄断性算力实际上是很难被独占的。

另一方面，假如真有人独占了全网51%的算力，该担心的恰恰是他自己，因为一但出现这种局面，这个区块链赖以运行的基础就被破坏了，玩家或节点就会选择退出，最终的结果就是这条“链”死掉了。

还需要明确的是，垄断与作恶同样需要成本。虽然各种币为了挖矿而制造的高难度谜题只是一个没有实际意义的计算，但是为了计算答案而消耗的，则是实实在在的成本，比如机房、电力、冷却、人工、防护措施等等，这些都需要在现实中花费真金实银去换，追求垄断性算力也是要计算投入产出比的，即使目前市值最高的比特币，如果认真计算的话，获得50%以上的算力可能也并不是一个高性价比的投入。

另一方面，其实说区块链是完全地取消了中心，也不是很准确。在点对点交易这一点上，可以说的确是去中心化，但虚拟币交易所，也就是可以把各种币兑换成现实货币的场所或平台，还有各种钱包软件等等，完全可以是中心化的。中心化与去中心化也并非水火不容，其实没有一个系统是完全中心化，或者是完全去中心化的。

比如，电子邮件其实是一个去中心化系统，它基于一个标准的中心化协议SMTP，任何人只要愿意，都可以设计一个自己的电子邮件服务器。但实际情况是，只有一小部分电子邮件服务商在这个领域占据着统治地位。比如国外的Gmail，Outlook，国内的163mail，QQmail等等。

另一个需要明确的问题是中心和中介问题。有些介绍区块链的文章以支付宝这类交易中介机构为例，认为区块链的去中心，就是在不经过中介的情况下，达到交易安全的目的。实际上，这是一种误解。

中介可能成为中心，但中介并不等于中心。晚唐诗人杜牧曾经写道：“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”。大唐鼎盛时期，杨贵妃要吃荔枝，得快马加鞭，千里迢迢从岭南运来，这是杨贵妃的特权，其它在北方生活的普通人，恐怕很难吃到。而如今，只要你想，并且不是太穷，就可以从水果商店买到荔枝，中介实际上扮演的就是水果店的角色，而我们从来不说水果商人就是水果交易市场的中心。

实际上，只有当一个机构消灭了某个市场上的所有竞争者，甚至潜在的竞争者时，我们才能说这个机构实现了绝对的垄断，成为绝对的中心。而中介同样是一个市场，中介间同样会存在竞争，当我们可以选择中介的时候，中介成为中心、进而成为“坏中心”的可能性就被大大降低了。从这个角度讲，维护自由竞争的意义，要比形式上的去中心更为重要，也更为深刻。

还有人习惯性地把去中心化与政治进行关联，但本书作者认为，技术的去中心化并是要和政府对立，未来区块链技术的机会就在于，以和政府功能互补的方式建立去中心化，而不是试图替代政府。

总结

以上就是《区块链：技术驱动金融》这本书的主要内容。我们通过“一个中心”也就是“信任”和“两个基本点”，也就是“安全”和“自由”，梳理了区块链的各种基础概念、特性和运作方式。

区块链在中国，乃至世界范围，仍旧可算是新生事物，有关区块链的各种应用仍处在不断推陈出新的发展中。在一个不确定的世界里，我们无法准确预测未来，但获取更多的信息，永远比无知和莽撞更具意义。

恭喜你和“今今乐道”读书会一起读完了你生命中的第1163本书，希望今天的内容能给你有益的启发。（拆书人：王羽）

《区块链：技术驱动金融》金句：现在比特币已经成为共识，共识决定价值。

区块链是脱胎于比特币协议的分布式技术，它同时又是一个完美的信用系统。区块链的原理和特性决定其先天肩负着重构金融在内的各行业未来形态的使命，更有甚者寄希望于由其来创造更理想的世界。

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（语音、文字、图片部分来自今今乐道APP和网络，老农整理）