區塊鏈技術理想與現實的差距區塊鏈
我們需要的是一艘能承載人類全部價值夢想的巨艦，而眼前全部卻還只是一條舢板。
在人類歷史上，從來沒有哪項試驗性的技術，能在面世之初就獲得如此大量的資金追捧和廣泛的關注。古語講天下熙熙，皆為利來，天下攘攘，皆為利往。比特幣的風頭，蓋因它離“錢”如此之近。從另外的角度看，區塊鏈技術的出現，既是偶然，也是必然。它其實是互聯網發展到特定階段的產物。
從技術上講，比特幣所使用的理論技術，均是上世紀的產物。數字加密貨幣的技術構想，可以追溯至1983年David Chaum所發表的ECash論文，文中所設計的加密貨幣流通方式，正是后來比特幣賬本技術的基礎，1998年Nick Szabo所發表的Bit Gold，幾乎給出了比特幣的所有技術要素。
然而一切繼續選擇沉寂，比特幣網絡開始運行時已經是2009年。除了次貸風波愈演愈烈，那一年并不特別，但世界比起十年前已經有了很大的不同，互聯網泡沫陰霾散盡，移動互聯網大潮一路高歌，頭條最先出現的位置不再是報紙和PC，而是我們手中的屏幕。我們掌心里的設備，運算速度已經超過了十年前的PC，我們掌心的網絡帶寬，已經百倍于十年前的PC，而我們的PC更是幾乎無時無刻不連在互聯網上。正這樣規模的節點數量和網絡連接，才有了比特幣所依賴P2P網絡的運行基礎。可以說，數字貨幣的種子萌動已久，但真正催生其生根發芽的，是無處不在的網絡和計算。
正是比特幣的奇跡，才讓人們關注到了區塊鏈，這種伴著比特幣成長起來的技術，以完全自組織的形式，竟然在陌生人之間承載起了數百億美元的價值和信任！人們一邊興奮于這全新的網絡奇跡，一邊問出了所有好奇的孩子都會問到的問題：它能力的邊界會在哪里？
連續九年處理和保護著逐漸攀升至千億美元市值的比特幣基礎賬本記錄，區塊鏈表現出了極度可靠性；在無數匿名參與者對交易的篤信中，區塊鏈表現出了無可匹敵的信用背書能力；在全球礦主們日益激烈的博弈中，區塊鏈表現出了無與倫比的天然公正性。一種完全數字化網絡化的手段，一個完全自治的系統，體現了極度可靠、極度可信、極度公正的特性。
從技術上講，區塊鏈這些非凡的特性并非憑空想象。它的可靠性來自于分布式對等網絡技術，即所謂的去中心化。這給了系統以極強的連續服務能力和抗攻擊能力，使用了同類技術的eDonkey文件共享系統，連續多年受到包括FBI在內的多方力量合力圍剿仍蓬勃運行，不曾有一天停擺。另一個更典型的去中心化例子就是互聯網本身，這個立項于冷戰時期，以對抗核戰爭破壞為目標的網絡通訊系統，顯然已成為人類文明的基礎設施。區塊鏈的可信性，來自于分布式存儲于全球節點上的鏈式數據結構，這是一個極其強壯的結構，篡改它不僅面臨著不可逾越的計算難度，同時面臨著收買其他大量節點的社會學難度和成本。區塊鏈的公正性來自于共識算法中無捷徑的運算難度和無歧視的運算規則。后兩種特性有著密碼學和數學的理論保證，也有著比特幣這些年運轉效果的實際驗證。
基于比特幣的成功，另外一種數字貨幣以太坊項目做出了更大膽的嘗試，他們在區塊鏈上實現了智能合約。這是一種特殊的程序腳本，如果說比特幣用區塊鏈技術實現了價值的數字化鑄造和交換，那么以太坊則允許我們對這些數字價值編程，可以對價值的流轉編寫任何附加規則。這樣一來，數字價值的操作就不再是簡單的收入支出，而是可以變換出更多復雜的業務形式。
還是要從技術角度再強調一下“鏈”和“幣”的區別。在技術邏輯上“幣”和“鏈”其實是涇渭分明的，但具體到比特幣的實現上，這兩部分就像八寶粥里的米和豆一樣，是緊緊混雜和耦合在一起的，中本聰并沒有刻意把它分開，或者說中本聰也沒有把區塊鏈作為一個需要單獨考量的部分。
雖然區塊鏈重要的理論框架在時間戳（Time-stamp，1991年）和哈希現金（Hashcash，2002年）中就已發表，中本聰曾在白皮書中引用，但顯然中本聰只是把它當作比特幣技術的一個配角。基于這個歷史原因，很多圈內人在理解這個問題上也是眉毛胡子一把抓的，所以在判斷問題時，常會思維混亂或結論模糊。數字貨幣是十年寒窗一朝得中，而區塊鏈技術卻是無心插柳。區塊鏈技術可以作為數字價值和信用的容器或載體，是比特幣成功以后人們才意識到的事。而比特幣只是這個載體上的第一種數字化的價值媒介。所以區塊鏈技術并沒有預設的目標，更缺乏一個非常透徹的描述。但有一點是顯而易見的，這個全自治的信用容器是人類目前能盛放這類數字化價值的唯一技術。
回想一下，我們平時所遇到的種種麻煩，多多少少都和可靠性、可信性、公正性有點關系。區塊鏈的美好特性，沒法讓人們不去想象它的應用可能。尤其是數字貨幣的火爆，直接為人們敞開了一個理想化的數字金融體系之夢：價值可以在任何兩人之間無障礙的傳遞，合約可以按照約定規則自動化的執行，人的意見可以按照既定的投票比例無障礙的表達，匯兌、支付、期貨、擔保、抵押等金融業務從此直接發生在當事人之間，無需任何中介和背書，全球范圍瞬間可達，而且更加公正和可信。甚至于，在金融以外，版權、物流、供應商協作、慈善、選舉、自治組織等領域都充滿了對區塊鏈的暢想。而這也不過是我們前幾篇所述愿景的極小一部分，如果信用可以被計算機算法量化，如果價值可以用全數字化的方式流轉，一個可以媲美人類文明的計算文明時代也許將就此開啟。
然而，當我們嘴角仍掛著夢境的微笑，回頭審視這承載著我們全部暢想的區塊鏈技術時，會發現我們需要的是一艘能承載人類全部價值夢想的巨艦，而眼前全部卻還只是一頁舢板。
事實上，由于區塊鏈伴數字貨幣而生，其架構和算法都牢牢的打上了數字貨幣的印記，中本聰的興趣在于創造一種去信任（Non-Trust-Based）的數字貨幣。而這樣的定位使得區塊鏈的設計完全以鑄幣和交易為導向，另外，中本聰將比特幣定位為試驗性項目，對算法有效性的追求強于效率追求。因此當我們嘗試使用區塊鏈去做更多事情時，就遇到了種種掣肘。
首當其沖的就是表現在性能上，比特幣區塊鏈現在典型的交易速度是7筆/秒，以太坊是14筆/秒（作為對比，國際VISA信用卡交易速度約平均2000筆/秒，峰值還要再高幾倍）。從任何一個角度看，這都不能滿足商業級業務的基本要求。這個問題目前表現得還不算明顯，因為現在市場上大量的數字貨幣交易是在交易所內部的私有數據庫里完成的——交易并沒有真的在鏈上發生。如果僅僅把區塊鏈視為貨幣，這也許還可以忍受，畢竟鏈下交易也能達成交換目的。
可是一旦講到區塊鏈的高級特性“智能合約”時，“鏈上性能”就至關重要了。因為智能合約只能在鏈上完成，這意味著千軍萬馬面前只有一條獨木橋。幾個月前，這座橋第一次被一只“貓”擠垮了，一個叫做加密貓（CryptoKitties）的小游戲的智能合約造成了全球以太坊交易的大擁堵，這一現實是十分冷峻的。現在雖有一些鏈外技術號稱交易速度已經達到了每秒幾十萬甚至上百萬筆，但這類技術對區塊鏈的鏈上性能毫無幫助。另外一些區塊鏈社區為了提高鏈上效率和降低算力消耗，將區塊鏈的共識算法降級為分布式容錯算法，雖然取得了較好的效率提升，但也極大地損失了區塊鏈的關鍵特性，于是只能在局部范圍內使用，從而被稱為“聯盟鏈”或“許可鏈”、“私鏈”，甚至有些人干脆拒絕同意這類技術是區塊鏈。
我們可以再簡單地多說一下DApp，這種去中心化的App形式，確實是區塊鏈理想中非常重要的支點。這是一種比智能合約更進一步的技術設想，智能合約本質上是一套用來操作鏈上資產記錄的程序代碼，DApp則期待更進一步地用來操作鏈上及鏈下的所有資源。之所以說“期待”，是因為DApp目前真的是一種技術愿景，當前的實現仍然算是一種原型驗證級別的嘗試。人們對DApp最斑斕的幻想，是期待這種技術以去中心化的方式支配我們未來的一切。何以如此？因為我們已經見識了數字貨幣在區塊鏈上無可辯駁的信用效果，那么假如這種效果能夠加持在我們生活的方方面面，那么一個毫無欺詐、即時響應的全球性價值體系將承載我們的生活，小到我們走進超市消費、異國旅行，大到購置房產和養老保障，我們可以選擇把自己的一切，交給一個由公開規則支配的、超越人類信用的、完全可信賴的DApp來守護。
這就要求一個能記錄和操作普世數據的區塊鏈技術，其上不僅僅是幾個帳本和一些操弄賬本數據的智能合約，而是一個能夠容納更多數據類型、支持更完整更通用的互操作性、在去中心化模式和共識方式上更包容的對等計算系統。否則前述的理想只能是鏡花水月。更重要的是，DApp對鏈上性能是極度依賴的，在不破壞去中心化特性的前提下，鏈上性能的突破是未來關鍵。注意此處強調了“去中心化特性”，這其實是一個鏈上系統的公信力基礎。我們能不能退而求其次的以“中心化”或“多中心化”的方式來運行一個區塊鏈和DApp呢？這是一個很有挑戰的話題，事實上，“可以運行”和具備自治的“天然信任”是完全不同的兩個命題，而后者才是區塊鏈技術的獨有特性。最近有一個很火的DApp區塊鏈項目在全球范圍內選舉超級節點，這其實是一種向不成熟技術過度妥協的方案。嚴重時，這會讓系統退化為一個傳統的分布式系統。假如一個設計良好的分布式系統就能夠等同區塊鏈，那么數字貨幣的奇跡應當是上個世紀就發生，而絕不會只有不足10年的運行史。
由于數字貨幣的血統，這使得現有區塊鏈從數據結構到算法的全部設計都是為交易數據優化的，甚至是專門定制的。這使得現在的區塊鏈技術不能適應大部分非金融業務的場景，也無法應對以非結構化數據為主的互聯網應用。而且由于共識算法與交易數據耦合過于緊密，使得現有區塊鏈技術的通用性和擴展性都非常差，哪怕是稍許的業務邏輯變動，都會導致數據的不一致而分叉，對于嚴謹的業務系統而言這是不可接受的。
互操作性幾乎為零是現有區塊鏈的另一個致命傷，在眾多數字貨幣之下運行著的區塊鏈，每一條鏈都是一個完全閉環的獨立世界，每一條鏈上的價值資產都必須以這種封閉的閉環才能維持自洽。這種情形就好比一家銀行完全不接受其他任何銀行的匯兌請求一樣，這一矛盾暫時還沒有表現的那么明顯，是出于以下兩個因素：一是互聯網沒有地域疆界，從而減輕了交易者對障礙的實際感受，二是鏈下交易所暫時承擔起了不同鏈上資產的交易需求。但事實上，如果我們對區塊鏈的愿景是未來無所不在的價值互聯，那么，這種如同平行宇宙般割裂的價值流轉方式，必定無法承載起業界的期待。
此外如算力消耗方面的“算力黑洞”問題、鏈上業務邏輯尚不完整等問題都在考驗著區塊鏈作為未來價值互聯基礎的定位。雖然我們現在看到的區塊鏈項目林林總總多如牛毛，實際上在做原始創新的項目非常少，絕大多數項目是比特幣、以太坊以及超級賬本這三個項目的拷貝和衍生。以太坊并不象坊間傳說的那樣可以冠以區塊鏈2.0的稱號，事實上，以太坊革命性的改進主要是數字貨幣層面的，在區塊鏈的層面，以太坊仍然沿用了比特幣的鏈架構和共識原理，效能仍舊低下，因此更準確地講，以太坊應該被稱為數字貨幣2.0而非區塊鏈2.0。相對而言，超級賬本項目在鏈架構和原理方面的改進更為突出，然而令人遺憾的是，其節點地位的不對等導致其只能作為“聯盟鏈”使用。超級賬本自身并不避諱這一問題，而有很多由超級賬本克隆的項目為了掩蓋這一問題，在全球數據中心盡量多的布設節點來躲避人們對其局部效應的質疑，這其實是徒勞的。據統計，在Github平臺2016年啟動的區塊鏈項目達2.6萬個，一年后死亡率高達92%，究其原因，除項目定位不佳以外，以上三種主流技術難以支撐項目目標也是重要因素。略作小結一下，受限于數字貨幣的血統和試驗性項目的定位，區塊鏈仍面臨著非常嚴重的性能問題、業務兼容性問題和互操作問題，雖然已經有一些改進技術在做修修補補的工作，甚至公布了一些驚艷的技術指標，但這些改進對于鏈上性能改善甚微，有些還嚴重破壞了區塊鏈特性，導致應用范圍嚴重受限。
這一切表明，區塊鏈離我們的最終夢想還有著相當的距離。不過，眼前面臨的問題不會阻擋區塊鏈潛力無限的未來。作為一項試驗性技術，區塊鏈在短期內綻放出數字貨幣、智能合約、通證（Token）等全新的互聯網價值工具，每一件都在顛覆著傳統認知，我們實在沒法斷言前方還將有多少驚喜等待著我們。就如同開篇所述，巨變的種子已經悄悄埋下，靜待著雨夜春雷。區塊鏈在等待一些必要條件的成熟，從而成為人類文明下一代基礎設施的基石。區塊鏈的進化還在不斷的加快，文中提到的問題已經突破在即，區塊鏈一些更新的技術特性已經呼之欲出。
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