2.3 硬分叉——理念的冲突

2.3.1 节点许可

区块链系统是基于P2P分布式网络基础的，基于P2P网络的节点加入网络是否需要许可机制，区块链系统分为许可链和非许可链。

1）非许可链：去中心化的分布式网络平台，任何节点可随时加入或者退出，节点可以通过挖矿获得奖励。

非许可链的应用场景要求如下：

公开数据：链上任何节点都可以读写账本和交易信息，链上所有数据都为公开数据。

数据溯源：链上保留所有数据历史，因此可追溯数据从产生至今的所有历史过程。

恶意节点：链上任何节点都可能故意提交错误数据，需要多节点交叉验证。

数据不可篡改：链上任何数据只能“读写”，不能“改删”，即使错误也不能补救。

交易延迟：交易信息需要所有节点同步，节点越多，延迟越大。

非许可链典型应用场景：

可信时间戳：任何节点可以将“时间+数据”哈希后发布上链，用以证明自己拥有某项数据。

能源互联网：上链记录任何节点的能源产出和消费，用于分布式智能电网的记账。

2）许可链：只有特定的节点才能加入并读写链上数据。

许可链与比特币理念的根本冲突点：

只有特定节点可以加入链vs.任何节点可以随时加入和退出。

账本和交易数据读写权限vs.账本和交易数据公开透明。

许可链与比特币理念的共同点：

基于分布式网络。

账户和交易数据可溯源。

许可链根据节点的可信程度可选择：

共识机制是否兼容恶意节点（或者只考虑故障节点）。

节点读写权限（读写、只读、只写）。

交易是否可回滚（修改、删除）。

许可链典型应用场景：

银行

多家银行构建联盟链，共享分布账本。

节点身份公开可信，无须挖矿。

经协商一致，交易可回滚。

供应链

生产商、中间商（物流）、销售商、客户。

产品流程可追溯，增加消费信任。

产品库存公开，增强库存管理。

医疗&保险

个人、医院、药房、药厂、保险。

分散数据上链，构建全面个人健康数据。

为个人提供更好的医养、保险服务。

医药研发、保险产品设计提供更具针对性的数据支持。

2.3.2 去中心化

“去中心化”已经成为区块链技术被谈及最多的特性之一。实际上，去中心化包含两个层面：网络层面和信任层面。

从网络拓扑学的角度而言，网络拓扑结构包括三种（见图2-1）。

中心化结构：所有信息的获取依赖于中心节点。这种结构的优点是效率很高，缺点是过于依赖中心节点，中心节点故障将导致系统崩溃。

分布式结构：每一个节点都独立自主，互不依赖。这种结构的优点是系统健壮性很好，任何一个节点故障都不会影响网络运行，缺点是每个节点都是全功能节点，网络效率很低。

去中心化结构：介于中心化结构和分布式结构之间的一种结构。从拓扑结构上来说，又可称为多中心化结构。去中心化结构试图在系统健壮性和效率之间获得平衡。

比特币和以太坊等公链项目属于完全的分布式结构。对于比特币原教旨主义者或者比特币的狂热信徒而言，完全分布式结构（他们口中的“去中心化”所指代的含义）是一种信仰，任何变化都是对比特币精神的离经叛道。

在区块链技术的现实应用中，更需要根据应用的特性设计一种介于中心化和分布式的网络和信任结构，安全且高效地把区块链技术应用到现实场景中。

2.3.3 共识机制

如前所述，共识机制是区块链技术的核心，不同的共识机制会生成不同的区块链系统，具有不同的技术特征。

针对在区块链系统中应用场景是否考虑恶意节点（即主动数据造假节点）的存在，区块链分化为公链、联盟链和私链，共识机制和算法也随之不同，系统的效率也不同（见表2-1）。

公链，即非许可链，任何节点可以自由加入网络，这其中就包括恶意节点，公链的共识机制算法的容错率为50%，只要恶意节点的算力不超过50%，整个区块链网络都可以正常运转。

联盟链，许可链中的一种形式，节点要经过联盟许可才可以加入网络，但并不保证节点中不存在恶意节点，因此联盟链共识算法具有容错机制。目前常采用的拜占庭将军容错算法（BFT）及其相应的变种容错率在33%，只要恶意节点不超过33%，整个区块链网络就可以正常运转。

私链，许可链中的一种形式。私链场景中完全不考虑恶意节点的存在，仅仅考虑节点故障容错的情形。因此私链仅适用于高可信任环境。

2.3.4 激励机制

激励机制是指关于通证（Token）发行和分配的制度设计，用于打造区块链系统的共建、共治、共享生态。基于对通证的认知和理解，区块链发展分化为“链圈”和“币圈”。传统传销诈骗手段和通证化混杂加剧了冲突的复杂性。

1）无币区块链：是指专注于分布式网络、共享账本、加密算法、智能合约等区块链技术在行业中的应用，视区块链为新一代IT基础设施，不在意基于通证的激励机制。

2）通证经济：针对区块链项目的社群自治模式，基于博弈论和产权理论设计社群经济模型、治理机制和自金融生态。其中通证是项目和社群价值的载体，其发行和分配制度设计是通证经济的核心关注问题。

ICO（虚拟代币发行融资，参见本书第9章“ICO：总结与反思”）的出现把通证经济推向社会前沿，但通证经济理论和商业模式设计还未成熟，ICO中“空气币”“传销币”等非法集资行为对通证经济的发展带来严重负面影响。

3）通证与区块链分离：试图把通证经济概念引入传统（非区块链）领域，利用通证设计激活经济活力，其典型为“行为挖矿”机制。从目前已有的证链分离实践来看，大多项目走入了非法集资的邪路。

2.3.5 身份与隐私

比特币具有伪匿名特征。比特币的匿名性是指用户能持有一个钱包地址而不公开任何身份信息。但是，在比特币世界里的所有交易都是可追踪的，所有交易都保存在区块链里，基于社交大数据可以提炼追踪到真实用户身份。2015年，国际刑警根据比特币交易流水追踪到暗网交易的非法人员，直接把全球最大的暗网丝绸之路相关人员抓获。这加剧了人们对比特币匿名性的怀疑。

基于对匿名理念的认知和理解冲突，区块链发展分化为数字身份和完全匿名两条发展路径。

1）数字身份：完全实名制，在实名的基础上保护隐私数据的主权管理。

基于法律背书的实名认证，按照不同的授权等级采取人体生物识别特征（人脸、指纹、瞳孔、DNA等），并通过哈希生成数字身份。

区块链数字身份的实施让用户成为自己信息的主人，任何对用户信息的访问和使用都需要用户的数字授权。

2）完全匿名：另有一部分区块链项目走向更深入的匿名机制，完全匿名的代价是交易信息完全不可追溯。

达世币（DASH）：利用混币技术增加追踪难度。

门罗币（MXMR）：环签名技术隐藏交易者身份。

大零币（ZEC）：使用零知识证明技术隐藏交易双方以及金额。

2.3.6 控制与主权

比特币的支持者宣称比特币网络无控制权和主权干预，即没有任何一个用户、国家、政府可以控制比特币系统。无政府主义是比特币诞生的重要哲学理念。但实际上，比特币社区的核心开发者发布并上线的软件会影响系统的大部分节点和用户。因此，比特币社区的核心开发者实质上在控制着比特币系统，核心开发者的冲突和分裂会导致比特币网络的分叉，这在比特币的短暂历史上已经发生过很多次了。

因此，比特币系统无控制和主权的准确表述应该是：在现有比特币网络运行规则下，没人可以控制用户交易的时间和对手方。但是，无控制也意味着用户需要自负其责，即用户自己全权承担维护自己密钥的责任，一旦丢失无法找回。用户丢失密码导致其拥有的比特币永远无法找回的案例也数不胜数。

基于区块链本身的技术特性及其在社会治理中的应用潜力，中国贵阳市政府2016年发布的《贵阳区块链发展和应用》白皮书中提出了主权区块链的概念。

所谓主权区块链，是指将区块链技术发展纳入国家主权范畴下，在法律与监管下，从改进与完善自身架构入手，以分布式账本为基础，以规则与共识为核心，实现不同参与者的相互认同，进而形成公有价值的交付、流通、分享及增值，建立主权区块链。在主权区块链发展的基础上，不同经济体和各节点之间可以实现跨主权、跨中心、跨领域的共识价值的流通、分享和增值，进而形成在互联网社会的共同行为准则和价值规范（见图2-2）。

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[1] ASIC的全称是Application-Specific Integrated Circut，即专门设计用来完成特定计算任务的集成电路。在区块链领域用ASIC挖矿极为常见。