區塊鏈：天使or惡魔

龐榮榮，鄭 韋，劉佳佳，陳紅飛

（臨沂大學物流學院，山東 臨沂 276000）

引言

截至2017年4月底，全球455家區塊鏈相關公司累計獲得融資額為19.47億美元[1]，并且區塊鏈在全球熱度持續不斷攀升[1]。因此，區塊鏈也成為目前最熱門的話題之一。

人們了解區塊鏈的過程，往往是從比特幣開始的，因為比特幣是區塊鏈技術開出的第一朵鮮花。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣，它是依據特定算法并依靠大量的計算之后才產生的數字貨幣，與其他法定貨幣不同的是，它并不是由特定的貨幣機構發行。2009年1月，中本聰建立了一個開放源代碼項目，并挖出了第一批50個比特幣，這標志著比特幣正式誕生。由此，人們對比特幣的關注日益高漲，并進而轉向關注比特幣背后的底層核心技術——區塊鏈。

一、區塊鏈簡介

1.區塊鏈的真面目。區塊鏈，即區塊（交易活動）+鏈（賬本）=區塊鏈。從數據庫的構成來看，區塊鏈是一種分布數據庫，并且具有共享屬性。它的結構形式具體是按照時間順序，將眾多的數據區塊以鏈條的方式，再組合成特定的數據結構。除此之外，它又采用密碼學方式，來最終保證數據的其不可篡改和不可偽造特性，最終成為去中心化、去中介、免信任的共享總賬，使得系統成為能夠安全存儲那些簡單的、有先后關系的、能在系統中自我驗證的數據。并且，這種系統需要集體共同維護，是一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算范式系統。

2.區塊鏈的類別。第一，公有區塊鏈。公有區塊鏈具有以下特點：一是最早的區塊鏈；二是應用最廣泛的區塊鏈?，F如今，各大虛擬數字貨幣，如比特幣等都是基于公有區塊鏈所設計。公有區塊鏈沒有官方組織、管理機構和中心服務器，也可以這么說，任何個體或者團體只要他們愿意，都可以作為節點以系統規則自由接入網絡且不受控制。并且，他們中的任何節點都可以發送交易，而且這些交易能夠最終獲得該區塊鏈的有效確認，任何人和組織都可以參與其共識過程。第二，私有區塊鏈。私有區塊鏈有別于公有區塊鏈，它屬于公司、個人所有，私有區塊鏈的系統運行規則是根據公司或個人需求而進行設定，其中僅少數節點具有讀寫權限，總賬是使用區塊鏈的技術進行記賬，與其他分布式存儲方案相類似。第三，聯盟區塊鏈。聯盟區塊鏈的地位是在公有區塊鏈和私有區塊鏈之間，聯盟區塊鏈可以在某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，全部的預選節點一起決定每個塊的生成，預選節點也可以參與共識過程，然而其他的接入節點用來參與交易，但不過問記賬過程，所有人都可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢。

二、區塊鏈的天使面孔

1.天使面孔一：分布式數據存儲。區塊鏈中任一節點的權利和義務都相同，可以直接實現端到端的信息傳輸，區塊鏈中的數據在維護方面來說，可以由這個系統中全部有維護功能的節點一起維護。由于使用分布式核算和存儲，存在于網絡中的所有節點都具有對等的權限，沒有上下級關系，區塊鏈系統中理論上不存在中心化的硬件或管理機構，即具有去中心化的特征。

2.天使面孔二：信息透明性。系統所有用戶都有權限使用區塊鏈系統中的數據，借助于節點所具有的查詢功能，全部用戶都有權限進而查詢區塊鏈中的數據信息，并最終借助于區塊鏈系統進而開發出相應的應用程序，有效解決了傳統信息不對稱引發的各種問題，整個系統的透明度高，具有即去中介的特征。

3.天使面孔三：高度自治性。在那些以區塊鏈技術為基礎的網絡中，使用已經一致的規范和協議，進而自動、安全地互換數據，并且不需人為干預，在整個系統中的所有節點都可以實現。在此背景下，網絡中所有節點都具有數據交換的功能，這一特點將區塊鏈技術自由靈活的特征展現得淋漓盡致。

4.天使面孔四：數據不可篡改。非對稱密碼學技術是區塊鏈技術所蘊含的一門關鍵技術，能夠實現對交易數據進行加密。而且在理論層面上，工作量證明機制保證了數據的一致性，即不可篡改性，使得數據信息安全可靠，因此區塊鏈的數據展現了很高的可靠性和系統的安全性。

源于區塊鏈存在以上的諸如此類的天使面孔，因此許多領域都在研究如何應用區塊鏈，如“區塊鏈+金融”“區塊鏈+能源”“區塊鏈+物聯網”“區塊鏈+大數據”“區塊鏈+通信”“區塊鏈+醫療”“區塊鏈+教育”“區塊鏈+物流”“區塊鏈+眾籌”等等。雖然很多機構在抓緊研究區塊鏈，但必須看到，現在很多還是在技術層面理解區塊鏈，并沒有從產業應用領域角度來研究和理解。

三、區塊鏈的惡魔面孔

隨著區塊鏈概念被不斷“神化”的同時，“黑天鵝事件”卻接連不斷。2016年6月以太幣去中心化組織The DAO被黑，價值逾5 000萬美元的以太幣外溢出DAO的錢包，以太幣價格瞬間從記錄高位21.5美元跌至15.28美元，跌幅超過23%，比特幣也受影響下跌超10%[2]，這已用事實證明了區塊鏈技術不能夠完全確保交易“不被篡改”的特性?；趨^塊鏈技術的幣種的安全問題受眾人質疑，并且還有各類山寨幣充斥在我們周圍，這些傳銷幣通常以眾籌的方式發行，以高收益為誘餌，承諾項目具有高回報率，如摩根幣、維卡幣、V寶、K幣等打著區塊鏈技術旗號的“虛擬數字貨幣”，事實上卻是以詐騙斂財圈錢為目的。

1.惡魔面孔一：新標準新中心?，F階段，不同企業和機構都熱衷于開發自我的區塊鏈系統，區塊鏈技術所表征的分布式記賬技術，有可能因為標準林立而各自為政。因此，目前全行業亟須建立統一標準規范。區塊鏈技術雖然實現了運行時的去中心，但是強化了設計時的中心化。

2.惡魔面孔二：區塊鏈資源耗費巨大。區塊鏈對資源的耗費極為巨大，其中首當其沖的便是電力資源的耗費。截至2016年初，比特幣區塊鏈的全網計算能力已經達到了驚人的8×1018次運算/s，已經遠遠超過了當時美國運行最快的計算機的運算速度。但是，我們必須認識到，區塊鏈技術的全網算力無法像云計算一樣，實現通過協同合作的方式進而對外輸出，最終產生價值。此外，不同個體及組織之間在挖礦能力上的較量已經進入白熱化，因此是產生高額電費的直接原因。據知，一家擁有大約2 500臺礦機的挖礦工廠，每個月單論礦機運行的電費就達到了驚人的40萬元。源于所采用的工作量證明機制的緣故，雖然在資源消耗上我們耗費了大量全網算力，但交易速率卻依然被限制在10筆/S以內，未能及時處理的交易只能排隊等待。區塊鏈通過廣播的形式進行它們之間的消息交互，排隊消息的廣播容易引起廣播風暴，消耗底層網絡的大量帶寬資源，影響網絡性能甚至導致網絡最終癱瘓。

3.惡魔面孔三：技術集成創新危機隱現。第一，隨著以新思維創新的數學算法，以及計算能力不斷提高（例如量子計算機的發展），這些都將使得以往認為安全的加密信息，在較短時間內被解密的概率大大提高。第二，基于以P2P網絡為基礎的穩定性，大量節點的存在維持了網絡的穩定和健康。價格處于高位的比特幣，加上電費便宜，因此比特幣挖礦的收益可以覆蓋成本。很多比特幣礦廠位置的選擇都經過精心的選擇，比如很多礦機部署在小水電站周邊用以降低運營成本。但是我們也必須看到，不排除因為成本、政治或其他因素，迫使節點退出網絡，因此我們要防范由此可能帶來的區塊鏈網絡的不穩定性。第三，事實證明系統在僅擁有少數節點時工作量證明機制存在一定的風險。我們不妨可以假設有這樣一種情況，當攻擊者的算力超過全網算力的50%時，攻擊者便輕松實現51%攻擊，導致整個系統的癱瘓和失效。

4.惡魔面孔四：區塊鏈自身的問題。第一，區塊鏈的工作量證明機制構成的本身便限制了交易速率，使得交易速率10筆/S以內，不能與現在成熟的快速高效支付系統一樣實現快速交易。第二，多數的區塊鏈APP，為了實現物品溯源和證書公證等目的，在交易附言里添加物品和驗證信息，進一步加快了區塊鏈的膨脹速度，以至于區塊鏈的讀寫操作日益緩慢。第三，區塊鏈技術在高效低耗、安全和去中心化三者方面之間，形成了彼此之間的矛盾，使得他們之間“不可能三角”問題更加突出。

5.惡魔面孔五：用戶數據安全保護問題。區塊鏈技術必須首先面對用戶私鑰保管及維護問題。在現有區塊鏈技術規則下，用戶的私鑰與現實中的個人身份信息類似，遺失即失去，進而使得用戶身份被竊取盜用后所帶來的風險極高。因此倡議在未來，需要在安全性、便利性方面進行平衡。

四、關于區塊鏈的思考

近來，我們不得不承認有一部分組織或個人打著區塊鏈概念進而鼓吹區塊鏈的“神奇”用途，但是我們必須認識到區塊鏈并不神秘，因為它是一項已經面世長達八年之久的技術，因此我們應力爭在做好基礎性研究，更應該理性看待這個天使，避免走上P2P、互聯網金融等概念炒作的老路，讓它變成禍害人間的惡魔。