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区块链:不信任才是最大的信任

发布者: 等一轮残月| 发表于: | |来自: 电网头条

在2016年5月1日-28日(GMT),基于区块链技术的分布型自治组织DAO(DecentralizedAutonomous Organization)在不到一个月时间内筹集了约1.6亿美金,成为人类历史上最大众筹项目。

【黑科技】区块链:不信任才是最大的信任

传统的基金有投资人和职业经理人,投资人负责出钱不参与日常投资管理,而职业经理人负责日常投资管理。一直以来,普遍认为投资决策是一件专业要求非常高的事情,因此将繁杂的投资事务交给专业的职业经理人似乎是理所当然的。

【黑科技】区块链:不信任才是最大的信任

然而,区块链总是具有颠覆性,比如说这次基于区块链的DAO项目,它建立了一个去中心化的分布式投资基金,与传统的投资模式相比,只有投资人没有职业经理人。所有拥有股权的人都可以参加投票共同决定投资什么项目,最后根据少数服从多数的原则选择投资项目。姑且不去讨论这种方式是否是最优模式,DAO让人感觉这是让职业经理人下岗的节奏!

在某种程度上也可以说DAO是众筹网站。众筹网站面临主要的问题是投资人的资金安全,为了解决这一问题,众筹网站背后往往都有个财大气粗的干爹,比如京东众筹、淘宝众筹等。有了干爹们的信用背书,大家都放心地去投,出了问题还可以找他们有钱的干爹去。但是万一干爹出事了,把干儿子的钱花了怎么办呢?诺基亚、柯达那么牛逼,后来不是也给跪了吗?人在不得已的情况下,别说干儿子的钱、就是亲儿子的钱也保不准被花掉。所以牛逼的干爹也不保险。在现实社会中,只有假设人会作恶,才能做好防御手段,我们智慧的老祖宗也早就说防人之心不可无。

【黑科技】区块链:不信任才是最大的信任

人不可信,那么代码可信吗?DAO官网写着DAO是代码,基于代码的众筹网站也是极度疯狂的,就好比有人做了一个网站,然后和大家说都来投钱吧,我能保证你们的资金安全,而且我们一起干收益会很高哦。我相信99%的人会大骂他是骗子,剩下1%没骂他的肯定是疯子。DAO就是这么一个网站,而唯一不同的就是DAO采用了区块链技术,DAO众筹而来的钱都是通过代码控制,没有人可以私自挪用这些钱,让很多人相信钱放在DAO那里是安全的。因为DAO没有中心化系统的超级权限来修改数据,任何一笔资金操作都要投票认可。所以说DAO解决了信任问题,实际上是区块链技术解决了信任问题,而解决信任问题的核心就是共识机制。

共识机制,简单来说就是让众多参与者达成共识的机制,一般情况下采用少数服从多数的原则。有人将现实中的共识场景简化成一个数学模型:拜占庭将军问题。所谓的拜占庭将军问题是这样的,10支战斗力相当的军队去攻打一个敌军城池,敌军的战斗力最多可干掉5支军队的同时攻击但是无法抵抗6支军队的同时攻击。这10支军队分散在敌军周边且相距甚远,不能聚集在一起开会,为保证进攻时间一致,军队只能通过派出信使骑马传递信息。另外,10支军队中存在叛徒,叛徒可能做的事情就是不按照约定时间进攻,而不是对盟军发起进攻。当然叛徒数量不能超过三个,因为科学家们已经证明了在总节点数为3X+1个时, 叛徒不超过X个, 那么这个问题是可以解决的,否则是无解的。能否找到一种分布式远程协调沟通机制来让10支军队达成共识在同一时间发起攻击攻下敌军城池呢?

有条件的话,十只军队的将军们坐在一起开会讨论,投票解决问题,这是最简单的共识机制。但是当参与者依靠远程通讯,比如各个军队的将军派信使进行传递消息,将军们不能同时在线开会时,情况会变得复杂。如果每个军队的将军向其他九个城邦派出信使(即所谓的广播),则每个将军分别收到九封信,可能每一封都写着不同的进攻时间。因为所有的军队可能随时都在广播,这时整个系统变得非常混乱。首先需要解决各个军队消息传递的机制,如果能保证在一段时间只有一个军队可以广播,其他军队只能回复确认,这样整个系统通信变得有序起来。于是有人提出了著名的Paxos共识机制来解决该问题,大数据分析常用的hadoop分布式系统架构的zookeeper组件就是基于Paxos机制。Paxos需要事先确定提案者、和记账人,提案者提出一个方案,其他军队的将军每次仅对一个提案进行投票,记账人进行投票结果统计和发布,多数通过即所有军队执行,如未通过则所有人均不执行。如果第一个提案未通过,则可以提出第二个提案,再次进行投票,最终十只军队肯定会形成一致的攻击时间。然而,Paxos是假设所有的分布式节点都不存在作恶可能时,只考虑通信信道上可能出现延时、丢失、重复发送等情况,即十只军队中没有叛徒。拜占庭将军问题是假设其中有叛徒,在传递信件的过程中可能造假伪造签名、不执行通过的提案等,因此paxos无法解决彻底拜占庭将军问题。

Paxos让分布式系统的通信变得有序,但是不能解决人为作恶问题。比特币比较完美地解决了人为作恶问题,是通过密码学和经济学两个学科的知识共同实现的。密码学方面用到了哈希算法和不对称加密,两种算法结合可以解决传递信息的真实性问题,即确保信息不会在通信过程中被篡改或者身份被伪造。经济学方面是利用博弈论,假定分布式系统中所有节点背后的人都是经济理性人,不会做成本高于收益的事情。之所以叛徒会叛变,无非是因为叛变所获得的利益更大,如果能够设计一种博弈机制,让遵守约定的行为的收益高于违反约定的收益,那么基于经济理性人假设,节点就不会叛变。工作量证明(Prove of Work)机制就是这样的机制,各节点(即矿工) 基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的哈希数学难题(即挖矿), 最快解决该难题的节点将获得记账权。记账人无法轻易修改数据,如果要获得记账权,将要付出极其高昂的代价才有可能实现,当这代价大大高于叛徒获得的收益时,叛徒也将几乎不会作恶。当然,如果非理性地去搞破坏那么工作量证明将可能失效,但是比特币系统安全稳定运行了7年,尚未发生共识机制失效事件。

之所以基于区块链技术的比特币能够取得信任,是在创造这个机制的时候就假设系统中存在不信任的节点。所以说,不信任才是最大的信任。区块链实现的信任不来自于第三方的背书,而是所有参与者对于共识机制的认同。任何节点可以自由进去,不用审核加入者的信用如何,通过算力来竞争记账权,完全依靠工作量证明来创造公信力,实现全网共同记账。区块链网络中,通过算法的自我约束,任何恶意欺骗系统的行为都会遭到其他节点的排斥和抑制,因此其不依赖于中央权威机构支撑和信用背书。如著名期刊《经济学人》2015年10月31日刊发的封面文章《The trust machine》所述,区块链是创造信任的机器。共识算法则是驱动这台机器运转的发动机,这台信任机器的性能和结构是由发动机决定的。

后记,6月18日DAO被黑客攻击,价值近6000万资产被转移。但是被盗资金需要27天才能够流入黑客账户,由于DAO是基于以太坊平台(以太坊目前最著名的区块链开发基金会),以太坊提出了相应的解决方案,这也引起了极大的争论。比如,DAO是一个去中心化的自组织基金,以太坊的介入是否违背了去中心化的最初愿景?如果以太坊不介入,谁该为DAO投资者的损失负责?诸多法律问题随之被提出。但是笔者认为DAO被盗,并不是共识机制有问题,而是实现共识机制用的代码有问题。经历过世界顶尖黑客的攻击,区块链技术将会更加完善,未来会更美好,信用社会即将到来。

文 颜拥 浙江电科院

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