由于區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)鏈表結(jié)構(gòu),當(dāng)把不同的新區(qū)塊連接到同一個(gè)舊區(qū)塊后面的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)分叉。一般來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,由于不同的人選擇不同的分叉出塊,所以速度會(huì)有差異,這不同的分叉的區(qū)塊鏈長(zhǎng)度就會(huì)有所不同。按照區(qū)塊鏈的規(guī)則,一般是選擇最長(zhǎng)的分叉作為主鏈而舍棄其他較短的分叉,這時(shí)分叉便會(huì)被消除了。

但如果有一部分人堅(jiān)持選擇某一條較短的分叉,這時(shí)就會(huì)與主鏈分道揚(yáng)鑣,成為兩個(gè)不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。這時(shí)我們就說(shuō)這個(gè)新的區(qū)塊鏈系統(tǒng)是從原有的系統(tǒng)中硬分叉出來(lái)的。如果區(qū)塊鏈系統(tǒng)出現(xiàn)比較大的升級(jí),一般也會(huì)進(jìn)行硬分叉,一部分礦工會(huì)用新的規(guī)則挖礦,一部分會(huì)遵循舊的規(guī)則。最后的結(jié)果要么是舊的礦工逐漸放棄舊規(guī)則,要么繼續(xù)分叉出現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)。

所以我們看到通過(guò)硬分叉實(shí)現(xiàn)的升級(jí)是不向前兼容的,而如果這個(gè)升級(jí)是向前兼容的則被稱為軟分叉。

除了早期的像比特幣這樣的項(xiàng)目?jī)H能記錄數(shù)字貨幣,現(xiàn)在主流的區(qū)塊鏈系統(tǒng)都是通過(guò)智能合約來(lái)承載資產(chǎn)的,用戶可以自由定義自己的資產(chǎn)。合約中的資產(chǎn)可以理解為一個(gè)會(huì)被持久存儲(chǔ)的變量,變量類型可以是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu),所以可以描述豐富的信息。至于資產(chǎn)類型以及生命周期管理均由智能合約編寫者來(lái)決定,這個(gè)是開(kāi)放給用戶的。

鏈上交易記錄的形式包括的信息是取決于智能合約是怎么編寫的。一筆交易可以記錄很多信息,取決于智能合約的用途,比如,可以做轉(zhuǎn)賬,可以做投票,可以做存證,等等。

區(qū)塊鏈上的賬戶是用智能合約來(lái)承載的,具體一個(gè)賬戶可以理解為智能合約中的一個(gè)變量。

賬戶可以包含豐富的信息,我們可以創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)來(lái)承載豐富的信息,因此技術(shù)上可以包括現(xiàn)有系統(tǒng)的各類信息。

與華為賬號(hào)關(guān)聯(lián)方面,區(qū)塊鏈的賬戶體系目前大多采用一對(duì)公私鑰對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn),只要將一對(duì)公私鑰對(duì)跟華為賬號(hào)綁定,即可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一映射。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)復(fù)試記賬的模型,所有的記賬節(jié)點(diǎn)都會(huì)記錄一本賬,記賬節(jié)點(diǎn)數(shù)量沒(méi)有限制,節(jié)點(diǎn)間依靠P2P網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最終一致性。

通常在公鏈里(比如,比特幣、以太坊),每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一對(duì)公私鑰,誰(shuí)擁有這對(duì)公私鑰誰(shuí)就擁有該節(jié)點(diǎn)。一個(gè)組織或個(gè)人也可能擁有很多節(jié)點(diǎn)。

在聯(lián)盟鏈里,每個(gè)組織掌握一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn),像互聯(lián)網(wǎng)一樣,每個(gè)組織類似于一個(gè)AS自己治理自己的節(jié)點(diǎn),組織之間互相同步、鑒別數(shù)據(jù)。

很多非開(kāi)發(fā)人員提到區(qū)塊鏈的時(shí)候,一般指的是加密數(shù)字貨幣,他們與區(qū)塊鏈會(huì)產(chǎn)生的交集一般也是買賣加密數(shù)字貨幣。擁有以太幣等加密數(shù)字貨幣可以參與以太坊等平臺(tái)上面的許多DApp項(xiàng)目。如果非專業(yè)的開(kāi)發(fā)人員想使用區(qū)塊鏈技術(shù),那么根據(jù)不同情境會(huì)有不同的選擇。如果是個(gè)人想要開(kāi)發(fā)一些簡(jiǎn)單的DApp應(yīng)用,可以選擇以太坊等支持智能合約的公有鏈,這些大型的公有鏈一般都有很詳細(xì)的教程。如果是小型組織想要發(fā)行自己的代幣,同樣可以學(xué)習(xí)以太坊上面的智能合約。如果是企業(yè)用戶想要通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)創(chuàng)造一些應(yīng)用的話,可以選擇一些企業(yè)級(jí)的區(qū)塊鏈平臺(tái),比如,Quorum、Corda以及華為云區(qū)塊鏈等。

在區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的最初階段,區(qū)塊鏈和“去中心化”是綁定在一起的,人們認(rèn)為去中心化是區(qū)塊鏈的最大特點(diǎn)。然而近年來(lái),隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)區(qū)塊鏈理解的深入,人們發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈的許多特性并不需要完全地去中心化。適當(dāng)?shù)胤艞壱恍┤ブ行幕梢蕴岣吖沧R(shí)效率,或者更加適配特定的應(yīng)用場(chǎng)景。聯(lián)盟鏈就是對(duì)這種思想的有效實(shí)踐。聯(lián)盟鏈中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都是經(jīng)過(guò)審批加入的,所以可以放寬它們的權(quán)限來(lái)提高效率。從這種意義上講,聯(lián)盟鏈確實(shí)不夠去中心化,只能說(shuō)是“弱中心化”或“多中心化”。但實(shí)際上,這并沒(méi)有減少其作為區(qū)塊鏈的種種特性,比如,可追溯性、不可篡改性等。

區(qū)塊鏈最重要的特點(diǎn)就是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都儲(chǔ)存一份完整的賬本,很多人都管區(qū)塊鏈叫分布式賬本,所以它是不是就是一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)呢? 區(qū)塊鏈儲(chǔ)存交易信息的確是運(yùn)用了某種數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)(比如,LevelDB、SQLite等),而且它的節(jié)點(diǎn)又的確是分布式的。但是當(dāng)我們把這兩個(gè)詞合起來(lái)說(shuō)的時(shí)候,分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在現(xiàn)實(shí)工程中是有特定的特性和要求的。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和區(qū)塊鏈的共同點(diǎn)就不說(shuō)了,它們的區(qū)別點(diǎn)還是有很多的。數(shù)據(jù)庫(kù)有索引管理,而區(qū)塊鏈的索引是固定的; 數(shù)據(jù)庫(kù)在一致性上要求ACID模型或者BASE模型,而區(qū)塊鏈?zhǔn)强梢猿霈F(xiàn)大規(guī)模分叉的,不符合數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性模型; 數(shù)據(jù)庫(kù)有管理員權(quán)限和單一管理入口,而區(qū)塊鏈的所有人都有相同權(quán)限,是多管理入口; 數(shù)據(jù)庫(kù)可以刪除內(nèi)容,而區(qū)塊鏈不可以刪除內(nèi)容; 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容一般是分片的,而區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容都是完整的。區(qū)別還有很多,不再一一列舉。

另外,區(qū)塊鏈不單單如數(shù)據(jù)庫(kù)一般只是負(fù)責(zé)承載數(shù)據(jù)本身,而是通常需要與智能合約結(jié)合起來(lái)作為一個(gè)功能完整的應(yīng)用,可以處理復(fù)雜的邏輯。從這個(gè)角度來(lái)看,分布式數(shù)據(jù)庫(kù)便不再可以簡(jiǎn)單概括區(qū)塊鏈系統(tǒng)了。

貨幣的本質(zhì)是一般等價(jià)物。我們傳統(tǒng)意義上的貨幣之所以有價(jià)值是因?yàn)榇蠹叶颊J(rèn)可它有價(jià)值,大家都愿意用實(shí)際的商品與它作交換。面包有吃的內(nèi)在價(jià)值,車有出行的內(nèi)在價(jià)值,而紙幣只不過(guò)是一張紙,黃金只不過(guò)是一塊金屬而已。由于比特幣和黃金一樣具有稀缺性、防偽性、可分割性等特點(diǎn),可以被用作一般等價(jià)物。從當(dāng)年10000比特幣購(gòu)買了兩個(gè)披薩開(kāi)始,比特幣就已經(jīng)可以用來(lái)買東西了。如今,比特幣、以太幣、門羅幣等加密數(shù)字貨幣都可以用來(lái)購(gòu)買商品,而其他加密數(shù)字貨幣在一些交易所也可以換成法定貨幣,因此可以認(rèn)為它現(xiàn)在是有價(jià)值的。正如法定貨幣也可以變得沒(méi)有價(jià)值,比如,津巴布韋元。當(dāng)人們對(duì)某個(gè)加密數(shù)字貨幣失去信任的時(shí)候,它的價(jià)值也會(huì)隨之消失。

數(shù)字貨幣在很多情況下就是代指加密數(shù)字貨幣,但是也很容易想到數(shù)字貨幣的形式不止加密數(shù)字貨幣,比如,銀行的電子支付或者支付寶等支付方式就可以看作支付數(shù)字貨幣。但實(shí)際上目前的電子支付中所交換的并不是真正意義上的數(shù)字“貨幣”,而是銀行的資產(chǎn)證明,你只能通過(guò)銀行才能把它換成法定貨幣。而真正意義上的數(shù)字貨幣須是由央行發(fā)行的法定數(shù)字貨幣,這種數(shù)字貨幣無(wú)須由銀行兌換,其本身就是法定貨幣。

加密數(shù)字貨幣是否可以被稱為“貨幣”,眾說(shuō)紛紜。由于加密數(shù)字貨幣沒(méi)有國(guó)家信用背書,很多專家認(rèn)為只有法定貨幣才能被視為真正的貨幣。事實(shí)上,如今的比特幣等少數(shù)幾個(gè)加密數(shù)字貨幣已經(jīng)被大量用作支付和購(gòu)買商品,符合貨幣的價(jià)值尺度、流通手段、貯藏手段和支付手段四種職能,稱其為“貨幣”亦無(wú)不可。

而加密數(shù)字貨幣之所以能夠有這么良好的貨幣性質(zhì)正是區(qū)塊鏈技術(shù)所保證的。所以人們會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)為法定數(shù)字貨幣就是央行發(fā)行的加密數(shù)字貨幣。但事實(shí)上,區(qū)塊鏈對(duì)于法定數(shù)字貨幣的研究有一定的借鑒意義,但必須得結(jié)合具體的需求來(lái)選擇具體的技術(shù)。因此,加密數(shù)字貨幣是法定數(shù)字貨幣的重要參考,但不是必然的形式。

區(qū)塊鏈的賬戶本質(zhì)上是一個(gè)公私鑰對(duì),不需要和現(xiàn)實(shí)身份掛鉤,從這個(gè)意義上來(lái)看,它是匿名的。很多人利用比特幣來(lái)洗錢,或者在暗網(wǎng)上做非法交易。但不能說(shuō)它是完全匿名的,因?yàn)槊總€(gè)人手里都有一份完整的賬本,所有的交易都是公開(kāi)可查的。如果將區(qū)塊鏈的賬戶和現(xiàn)實(shí)身份對(duì)應(yīng)起來(lái)就會(huì)暴露這個(gè)人的交易歷史。有一些加密數(shù)字貨幣專門為此創(chuàng)造了解決方案,比如,門羅幣、達(dá)世幣、Zcash等。這些加密數(shù)字貨幣用一些加密算法使得轉(zhuǎn)賬記錄可以被驗(yàn)證但不可被瀏覽,所以可以實(shí)現(xiàn)匿名。

談及區(qū)塊鏈技術(shù),很多人都會(huì)將其與高能耗聯(lián)想到一起,比特幣對(duì)能源的消耗程度已經(jīng)達(dá)到了可以用“恐怖”一詞來(lái)形容的地步。然而,區(qū)塊鏈并不等于比特幣,當(dāng)前的區(qū)塊鏈系統(tǒng)從公有鏈到聯(lián)盟鏈再到私有鏈不一而足,而不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng),其能耗情況其實(shí)也千差萬(wàn)別。比如,以Hyperledger Fabric為代表的聯(lián)盟鏈系統(tǒng)是可以運(yùn)行在通用服務(wù)器上的,并不需要高能耗的“礦機(jī)”來(lái)進(jìn)行共識(shí)。所以,說(shuō)區(qū)塊鏈技術(shù)都很耗電是片面的。

區(qū)塊鏈的不可篡改特性是區(qū)塊鏈最基本的優(yōu)秀特性之一,然而不可篡改并不意味著在任何時(shí)候都不可修改。首先,可以將區(qū)塊鏈系統(tǒng)所使用的共識(shí)算法分為強(qiáng)一致共識(shí)和弱一致共識(shí)。針對(duì)強(qiáng)一致共識(shí)(如PBFT),一旦某一個(gè)區(qū)塊通過(guò)了共識(shí)過(guò)程,那么這個(gè)區(qū)塊就是確定了的,不可篡改。而針對(duì)弱一致共識(shí)(如PoW),雖然某一時(shí)刻已經(jīng)產(chǎn)生了一個(gè)區(qū)塊,但是這個(gè)區(qū)塊仍有可能在后續(xù)共識(shí)過(guò)程中由于全網(wǎng)的主鏈選擇而被拋棄,也就是“分叉”過(guò)程。而更特別地,以PoW 為例甚至?xí)艿?1%算力攻擊的威脅,也就是一旦某一方掌握了超過(guò)51%的算力,他可以在系統(tǒng)里為所欲為,任意修改。所以,針對(duì)弱一致共識(shí),通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)保證某一筆交易被確認(rèn)的概率,如比特幣需要再生成6個(gè)區(qū)塊才能在很大概率上保證當(dāng)前區(qū)塊不會(huì)被篡改,但仍然不能免于51%算力攻擊(雖然這極其難做到)。而另一方面,不可篡改是說(shuō)我們不能修改所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),但我們依然可以修改本地節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),只不過(guò)盡管我們修改自己的數(shù)據(jù),但是其他未被修改的節(jié)點(diǎn)不會(huì)相信我們修改了的數(shù)據(jù),我們“自欺欺人”其實(shí)是無(wú)效的。所以,我們需要辯證地來(lái)看待“不可篡改”這一特性。