央行李博：区块链需要迈过的几道坎

　　“区块链”近期热度不减，不管从金融应用领域还是从IT领域多得是畅想和期许，反而很多细节并没有搞清楚有些雾里看花。2016年伊始，《财新周刊》对中国人民银行周小川行长的专访从理性的角度给出了决策者对“区块链”的一种态度，需要脚踏实地地看清这一事物，维持一个“好奇心”。

　　从我的理解而言，区块链是一种“共识”实现技术，通过区块链可以记录网际间所有的交易，供区块链的用户见证实现“共识”，且链上信息内容“不可篡改”。而这种“不可篡改”性是通过系统内多个副本的存在增加了内容被恶意篡改的成本。以比特币系统而言，下图中的所有亮点代表一套内容一致的账本。因此，当所有的记录得到公示，就解决了现实生活中的“两表不可测”问题。两表不可测的原因是没有中心，两表数值各异观者无从可知。但中心不是必须，当存在多只表，且多数指针指向一个时间，少数服从多数，观者也就心知肚明。所以区块链要解决的一个问题就是“少数服从多数”，少数的存在有可能是数据生成的错误或者是恶意篡改的内容。也就是说你要篡改成功，就必须要改变系统中51%的副本[ 即51%攻击]，由少数成为多数。可想而知，篡改成本从技术难度、时间消耗、人员使用上都是巨大的。同时，区块链的另一个关键结合，是同智能合约的结合。通过程序执行合约，因为前者已经做到了合约内容的“原汁原味”，后者成为“观察者”用机器执行杜绝了合约双方的违约和执行中断。金融活动从最早的支付到金融衍生品的高度发展，背后都是一个个合约的签订和执行。同时各种金融创新绝大多数也是保证合约的执行和违约偿付。如果合约的达成变得扁平且执行贯彻，那么整个流程将更为简洁和高效，这便是区块链亦将提出就被金融领域重视的一个前提。另外，区块链是一个不断“膨胀”的记录系统，可以记录系统从开始到今后运营中的所以交易的记录。这一机制也便捷了第三方，特别是金融监管者对资产交易信息的追踪、监测和转移。

图1 比特币系统中的区块链副本

　　如果说合约是内容，当内容完成数字化，区块链就成为了信息存放的载体。因此，结合梅万妮•斯万意见，数据的存放就形成了两类模式。一类是数据就存放在块中，另一类是将数据压缩形成数字串列，也就是降维哈希过程[ 参见梅兰妮•斯万《区块链新经济蓝图及导读》第21页]。对于前者容易实现，但一致性问题突出。后者只同步数字串列，通过减少同步量解决一致性问题，但哈希过程的降维成为关键。数据存放的两类模式

　　一致性问题

　　一致性问题是分布式存储系统一个比较难解决的问题，通常这一个环节起容灾备份功能，同步操作大多放在“闲时”，是一种后台操作。区块链采用“前置”的同步操作，当一个块生成，块链的更新需要所有副本完成内容一致的复制。如果内容存储在块内，那么更新的数据量为更新的内容乘以副本的数量，再加上副本间的传输距离和带宽，整个操作是耗时的，整体的效率体现在系统中最长的同步时间，如图2。

图2 区块链的降维+哈希

　　因此采用这种方式，将影响对高频应用的响应，例如诸多的交易场景。所以解决一致性问题的办法一是控制更新内容的大小，二是限定副本的数量。比特币系统的实现是采用前者，私有链是应用了后者。