文/薛洪言關(guān)于區(qū)塊鏈如何具有劃時代意義及其潛在的巨大影響，相信很多人都已經(jīng)略有耳聞、略知一二，這一點已經(jīng)逐漸沒了異議。而關(guān)于區(qū)塊鏈何時才能真正改變世界，大多數(shù)人則莫衷一是，一些人看到或參與了區(qū)塊鏈的初級商用實驗而變得樂觀，一些人則關(guān)注區(qū)塊鏈的潛在制約條件而愈發(fā)悲觀。問題來了，2009年至今，在近8年的時間內(nèi)，區(qū)塊鏈如何一步步進化并趨于壯大的？取得了哪些突破？距離規(guī)?；逃茫€存在哪些限制性條件？下面筆者做些拋磚引玉的思考，一家之言，歡迎大家留言交流。區(qū)塊鏈的由來及其演進邏輯區(qū)塊鏈（blockchain）一詞來源于比特幣，比特幣區(qū)塊鏈也是最早的區(qū)塊鏈，可視作區(qū)塊鏈1.0的典型代表。中本聰在第一版比特幣程序中，把保存比特幣交易數(shù)據(jù)的文件夾命名為blockchain，這一名稱被其他加密數(shù)字貨幣延續(xù)下來，區(qū)塊鏈成為指代加密數(shù)字貨幣歷史交易數(shù)量的專有名詞。從2015年開始，主流金融機構(gòu)開始研究加密數(shù)字貨幣的系統(tǒng)，把系統(tǒng)的底層技術(shù)和上層業(yè)務(wù)做了分離，用blockchain technology來指代這套底層技術(shù)組合，便形成了目前區(qū)塊鏈的概念和范疇。因此，區(qū)塊鏈并非單項的技術(shù)創(chuàng)新，而是對多種已有技術(shù)的創(chuàng)新性組合應(yīng)用，既包括密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)、一致性算法、博弈論等基礎(chǔ)學(xué)科的知識，在其進化過程中又相繼加入了工作量證明、智能合約、側(cè)鏈、閃電網(wǎng)絡(luò)等新的模塊和特性。在此過程中，區(qū)塊鏈的內(nèi)涵日趨豐富，距離走入現(xiàn)實世界也越來越近?；仡檯^(qū)塊鏈的演進歷史，便要從第一個區(qū)塊鏈——比特幣區(qū)塊鏈講起，比特幣區(qū)塊鏈的各種內(nèi)在缺陷是區(qū)塊鏈自身演化的主要驅(qū)動力。比特幣區(qū)塊鏈?zhǔn)瞧駷橹狗植脊?jié)點最多，也是最去中心化、最安全的區(qū)塊鏈，但存在區(qū)塊限制和擴展性差兩大難題。區(qū)塊限制表現(xiàn)為數(shù)據(jù)吞吐量、交易延遲（大約10分鐘一個區(qū)塊）、交易最終性（一般要等待6個區(qū)塊即60分鐘才能確認(rèn)為最終交易）等問題。通俗表達的話，比特幣區(qū)塊鏈每秒鐘只能處理7筆交易，每筆交易要等待約60分鐘才能最終確認(rèn)無誤。在這種限制條件下，比特幣區(qū)塊鏈只能支持幾十萬用戶半正常地使用，或最多支持幾百萬人每月使用兩次以內(nèi)。早期少有人問津時還能應(yīng)對，隨著比特幣生態(tài)圈的擴大，比特幣區(qū)塊鏈便出現(xiàn)了交易擁堵現(xiàn)象，很多交易需要排隊等待被寫入?yún)^(qū)塊鏈，為了提高優(yōu)先級，還不得不支付較高的手續(xù)費。擴展性差則是另外一個難題，意味著比特幣區(qū)塊鏈雖然是最大、最安全的區(qū)塊鏈，但除了比特幣交易外，很難便捷地應(yīng)用于其他領(lǐng)域。若區(qū)塊鏈僅限于數(shù)字貨幣領(lǐng)域，則其意義顯然要大打折扣。為了改進這種缺陷，便衍生出兩種不同的思路，一種是不排斥（或不脫離）比特幣區(qū)塊鏈本身的前提下進行的創(chuàng)新，一種是通過再造一個區(qū)塊鏈來解決這個問題。幾個關(guān)鍵的創(chuàng)新第一種思路下，衍生出了彩色幣、側(cè)鏈、閃電網(wǎng)絡(luò)等一系列創(chuàng)新；而第二種思路下，通過全新的底層協(xié)議和對比特幣各類創(chuàng)新提議的針對性吸收，便誕生了以太坊、瑞波、比特股、EOS等競爭幣區(qū)塊鏈。從現(xiàn)階段來看，比較關(guān)鍵的創(chuàng)新大概有這么幾種：共識算法的進化、圖靈完備的智能合約平臺和閃電網(wǎng)絡(luò)。共識算法的演進共識算法解決的是在分布式網(wǎng)絡(luò)中各個參與主體如何就關(guān)鍵問題達成一致意見的問題，包括內(nèi)容的準(zhǔn)確性、有效性、時間順序等等。正是有了共識算法，才能依靠分散、獨立的節(jié)點處理各類復(fù)雜的問題、應(yīng)對各種潛在的攻擊，確保區(qū)塊鏈安全有序運轉(zhuǎn)，達到去中心化、去信任、不可篡改的效果。舉個不恰當(dāng)?shù)睦?，看上去雜亂無章、缺乏智能的蜂群，如何建立起精致的蜂巢？又是如何在惡劣的自然環(huán)境下確保蜂群的基因延續(xù)？靠的也不過是一些簡單的規(guī)則，這些規(guī)則，大致可類比區(qū)塊鏈里面的共識機制。共識算法的重要性可見一般，區(qū)塊鏈的進化離不開共識算法的演進。比特幣區(qū)塊鏈采取的是工作量證明機制（POW），優(yōu)點是公平、去中心化，也最安全，缺點則是依靠算力的機制對電力存在巨大的消耗且達成共識的效率比較低。如美國分析師曾測算，按照目前礦機的演化速度，到2020年挖出一個比特幣可能耗費5500度電。若不能在共識機制上進行創(chuàng)新，僅僅基于環(huán)保和能源保護的考慮，便很難再出現(xiàn)第二個、第三個比肩比特幣的區(qū)塊鏈，區(qū)塊鏈的廣泛推廣應(yīng)用更是一句空話。于是，POW機制之外，我們又看到了POS、DPOS、PBFT、Casper等等共識協(xié)議，大幅推動了區(qū)塊鏈在環(huán)境保護、共識效率等方面的進步，也使得各種各樣的區(qū)塊鏈成為可能。智能合約所謂智能合約，是指能夠自動執(zhí)行合約條款的計算機程序。有了智能合約，便能把鏈下的很多業(yè)務(wù)搬到區(qū)塊鏈上，可視作連接區(qū)塊鏈與現(xiàn)實世界的橋梁。比特幣的腳本系統(tǒng)是對智能合約概念的第一個基本實現(xiàn)。不過，比特幣區(qū)塊鏈的可編程性僅僅停留在“將比特幣變成可編程的電子貨幣”，去實現(xiàn)一些基礎(chǔ)性的智能合約，延展性非常有限，復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)很難在比特幣區(qū)塊鏈上運轉(zhuǎn)。在提升區(qū)塊鏈延展能力上，區(qū)塊鏈社區(qū)做了很多嘗試，以太坊是最為成功的一個。以太坊實現(xiàn)了一個更為靈活的圖靈完備的智能合約平臺，圖靈完備的語言提供了完整的自由度，讓用戶搭建各種應(yīng)用，合約所能提供的業(yè)務(wù)，幾乎是無窮無盡的，它的邊界就是你的想象力。閃電網(wǎng)絡(luò)閃電網(wǎng)絡(luò)解決的則是交易效率問題，其目的是在不犧牲安全性和可證性的基礎(chǔ)上，將絕大多數(shù)交易帶離比特幣區(qū)塊鏈，從而可以大幅提升比特幣的交易效率。閃電網(wǎng)絡(luò)的核心思想在于把比特幣區(qū)塊鏈由結(jié)算平臺變成清算平臺，閃電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交易視為結(jié)算，通過閃電網(wǎng)絡(luò)在鏈下實現(xiàn)，需要脫離閃電網(wǎng)絡(luò)進行交易時視作清算，通過比特幣區(qū)塊鏈實現(xiàn)，這樣便大大降低了比特幣區(qū)塊鏈的交易數(shù)量，間接地提升了整個比特幣區(qū)塊鏈的交易處理能力。同時，由于極少地使用到區(qū)塊鏈，所以交易的手續(xù)費支出也大大降低。若引入閃電網(wǎng)絡(luò)，比特幣區(qū)塊鏈處理能力的瓶頸將被徹底打破，時延、最終性、容量甚至隱私問題也迎刃而解。基于這個原因，比特幣社區(qū)甚至認(rèn)為：“閃電網(wǎng)絡(luò)”的論文對比特幣的重要性僅在中本聰?shù)膭?chuàng)世論文之下，排名第二。閃電網(wǎng)絡(luò)的理念始于對比特幣區(qū)塊鏈的改進，之后被其他競爭幣區(qū)塊鏈采納，如以太坊便推出了類似的雷電網(wǎng)絡(luò)概念。閃電網(wǎng)絡(luò)解決了區(qū)塊鏈處理能力的瓶頸，也必將成為區(qū)塊鏈走入現(xiàn)實世界的重要推動力。距離大規(guī)模商用，還缺什么？從大的骨架上來看，區(qū)塊鏈從數(shù)字貨幣領(lǐng)域向現(xiàn)實世界的擴展已經(jīng)越來越近。缺的是什么？大概是時間，需要依靠時間去完善細(xì)節(jié)、依靠時間去達成共識，自然，最后還缺一個殺手級的區(qū)塊鏈應(yīng)用。這個應(yīng)用至少要滿足一個條件，那便是支持百萬級別用戶，且能吸引到百萬級別用戶。而做到這一點，則要求背后的區(qū)塊鏈能夠大幅降低交易費用、輕松升級迭代和bug修復(fù)、快速的反應(yīng)和超強的負(fù)載能力。當(dāng)然，跨鏈交互、權(quán)限控制、密鑰恢復(fù)、身份認(rèn)證等細(xì)節(jié)性功能就更不用提了?，F(xiàn)在看，無論是比特幣區(qū)塊鏈還是以太坊，距離這一目標(biāo)都還有很遠的距離。不過，方向已經(jīng)明確，不是么？

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