云中看链： 区块链 ? 万物互联时代信任的基石

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信任是人类自有文明历史以来的一个永恒的话题。从周幽王为搏红颜一笑而烽火戏诸侯，从而因为失信于诸侯而致使西周覆灭；到商鞅为了树立威信、采用徒木立信手段来保证改革顺利推进；再到当今时代信用评级对一国政府、机构、企业甚至个人的影响，可以看到信任大到影响一个国家的安全稳定，政令的畅行无阻；小到影响到一个单位或个人的经济运转。

传统信任的建立主要通过政府、法律或规定的人为流程，像契约、签字画押、公证等。这种信任的建立带有很强的主观性和不确定性，往往因人而异，缺少客观性和可持续性。它通常依托政权的强制力量来维护信任，成本也非常高昂。

另一方面，能否用技术手段建立信任是人类长期以来探索的领域。从早期的印章、虎符，甚至一分为二的镜子，到近期的钥匙和锁等工具，是人们常用的建立信任的技术手段。到了信息时代，人们开始使用加密，数字签名等算法，特别是到公钥非对称加密系统（PKI）的出现，使得在互联网上建立信任成为可能。

然而建立PKI信任体系需要依赖成本高昂的中心化CA体系，不同CA之间的信任关系也存在问题。因此，在互联网上建立信任一直是一个很大的挑战，在互联网上采用中心化的信任机制一直没有在成本、安全性和性能上找到合适的平衡点。

2008年中本聪发表比特币的论文，第二年比特币系统正式上线。比特币基于区块链架构，在一个陌生的无中心网络环境，通过工作量证明（POW）的共识机制在虚拟货币的应用场景中建立信任。

这种不通过中心化的机构来建立信任的意义是史无前例的。在进一步讨论区块链信任机制之前，我们需要对上面笼统使用的“信任”概念做一个精确的定义。

“信任”的英文是“Trust”，Trust有多种定义。其中比较通常接受的定义是指一方对另一方完成某个行动的主观推测概率。由于“信任”是事前对对方的相信程度，因此量化的信任一般是通过检查交易对手过往的历史记录，或是其它人对交易对手的评价来计算一个信任的概率值。例如，前文说到的周幽王的烽火戏诸侯的记录，就会被诸侯作为低信任评估的一个依据。相反，商鞅通过徒木立信的记录，会被民众作为高信任值评估的一个重要依据。现代社会的征信记录，包括互联网上的用户评价，也可以作为对交易对手的信任评估的依据。

“信任”和“信用”是一个近义词。“信用”的英文是“Credibility”。“信用”的含义通常是在交易过程中对对方履行合约的主观推测概率。“信任”和“信用”概念的第一个细微区别是，“信任”是一个事前的概念，而“信用”的概念更接近事中。 可以说，先有了“信任”，才会有“信用”。“信任”是首先要相信对方的身份，相信对方所提供的材料的真实性。“信任”和“信用”的第二个细微差别是，“信用”需要有偿付能力做保障。因此，“信用”也是金融行业里最根本的要素之一。金融的主要功能是作为经济活动中的媒介，其实归根到底是信用的媒介。“信任”和“信用”的第三个细微区别是“信任”在某种程度上，具有传递性，而“信用”并没有传递性。比如说A信任B，而B又信任C，那么A在某种程度下，会信任C。特别是在互联网上，大部分的信任只能通过中心化的第三方机构对信任的传递来建立，例如CA，更多的则是金融机构，包括银行、保险、信托或第三方支付公司。第三方金融机构所起的作用就是传递“信任”。而这种传递，是依靠提供自身的“信用”来做担保，同时也因提供信用服务来收取费用。（未完待续）



上期介绍了在互联网上传统的信任建立方式。然而传统的信任建立方式概况的说存在五个问题。第一个问题是成本高。要维持一个中心化的机构，开销很大。第二个问题是独立性、客观性成疑。中心化的机构在很多情况下有利益冲突，容易受外界因素左右。第三个问题是安全性不高，容易成为攻击目标，形成单点故障。第四个问题是容易产生性能瓶颈，效率不高。第五个问题是容易造假。当前再互联网久为人诟病的刷单、刷榜问题，就是一个对传统信任建立方式来说挥之不去的梦魇。

2015年10月的《经济学人》把比特币和区块链定位成“信任机器”。文中对区块链分布式共享账本以及区块链通过密码学实现的不可篡改性做了介绍，同时也提到区块链的分布式账本比传统的中心化的复式记账在成本上有着巨大优势，指出区块链有潜力改变人们和企业如何合作的方式。同时文章也提醒比特币狂热分子不要单纯给自由意志迷住，像提出数字货币能够超越任何央行发行的法币的想法是非常不切实际的。文章认为真正的创新不是数字货币本身，而是铸造出它们的信任机器，而它的未来前景不可限量。

《经济学人》没有深入讨论区块链这个“信任机器”的机制。在笔者看来，区块链的信任机制有几个方面。

以比特币为代表的区块链信任机制

信任交易对手的比特币不能伪造，每一笔交易都有来龙去脉；信任交易对手的比特币在很大概率上不能双花（假设破坏者算力低于50%）

这个信任是建立在以下几点的基础之上：

• 比特币是每笔交易，除了挖矿获得的奖励币之外，必须有来源；
  
• 挖矿必须满足难度条件，必须获得100个确认；
  
• 每笔交易必须有支付人签名；
  
• 每笔转账必须满足一定条件（解锁条件）
  
• 以往交易不可篡改
  
• 链条最长（工作量最大）的区块链默认为共识区块链
  
• 最长链条上的区块内交易初步获得确认交易必须经过一定数量的确认
  

区块链状态共识的信任

区块链可以理解成一个分布式状态机，通过状态机复制来达到全网状态的共识。不同的区块链场景有不同的共识算法。这些共识算法在解决拜占庭故障上有不同的能力。所谓拜占庭故障，是指包括故意破坏、任意类型的故障。因此对区块链状态的信任也会因共识算法不同而有所不同。例如比特币的工作量证明（PoW）机制，解决的是一个概率性拜占庭故障问题，是一个最终一致性（Eventual Consistency）的共识算法，因此适合于公有链环境。而PAXOS，RAFT是一个强一致性的共识算法，但它不能解决拜占庭故障。因此适合安全性高的联盟链、私有链场景。而实用拜占庭容错(PBFT)则在一定的网络条件下，既能解决拜占庭故障，又提供一个强一致性的共识算法。因此在很多联盟链、私有链环境下成为一个比较好的共识选择。

对区块链存证的信任

区块链可作为一个“存在可信”证据链。通过将电子文件的哈希值存储在公共区块链，从而可以提供一个存在性、事件发生的证明，这对确权、法律存证、取证有重要作用。

对链上代码的信任

区块链上的智能合约，体现了“代码即法律”的理念。智能合约把规则代码化，一旦执行，将不受人为干预。其执行情况可以在区块链上追溯，体现了作为机器代码的独立客观和公正性。

综上所述，区块链提供了一种不依赖于中心化机构而建立信任的机制。这个在互联网上意义重大，也就是解决了互联网上信任建立的难题。在这基础上，通过区块链上的虚拟货币实现了信用的流通，继而实现了价值的传输，使得互联网从过去单纯的信息互联网转为价值互联网。

如果说当今在互联网上不用区块链，而是通过中心化的机构来建立信任，这样做虽然昂贵，但还是可能的话，那么，当不久的将来万物互联的物联网时代到来的时候，如果还是采用中心化的信任机制就会完全不可行。在这种时代，汽车自动和充电桩协调充电的价格、时间，冰箱自动下单订购牛奶都有可能是司空见惯、见怪不怪的事情。而在这个时候，区块链的意义就在于，为万物互联时代提供了一个信任的基石。（来源：亨利笔记，微信号：henglibiji）