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区块链的“确定性 (finality)”意味着什么?

设你登录到你的活期银行账户:你马上就能看到你的活期账户余额、你的存款、你信用卡上欠了多少钱等等信息。当你关闭应用程序时,你会有一种自信,认为这些钱是“你的”,你卡上的任何电汇或交易都会被银行和商户“结算”,且并不会有太大风险。系统“运行良好”,你信任这个系统。但是,你真的拥有这些资金吗?资产的数字化所有权 (digital ownership) 是自互联网革命以来深深扎根于我们社会的一个观念。将数字密码和电子邮箱地址作为我们身份的观念,已经被认为可以充当以前具体实物身份凭证的标准。这种数字所有权的现象不仅在本质上是具有人为性的,而且是一个高度社会化的观念。除非资产的所有权得到其他人 (即你希望与之进行交易的人) 的认可,否则资产的所有权没有任何意义。

区块链技术重塑了我们对数字所有权的理解。我们有能力掌控个人自由的关键所在,就是无需把辛苦挣来的资产存入银行,而是可以借助强大的加密技术,让我们能够通过钱包将加密货币资产存放到区块链账本中。但即便如此,我们真的拥有这些加密货币资产吗?与在传统金融体系中一样,答案是否定的。

区块链钱包的概念确实是有些用词不当。钱包只存储密钥,密钥让你有权进行价值交易,这些价值是协议中的其他人都认可的属于你的数字价值。的确,用户拥有私钥,私钥让他们能够使用区块链生态系统进行交易,但这些密匙只是一种用于解锁对区块链网络中存在的资产 (也就是去中心化账本中的条目) 进行访问的凭证。

本文将重点讨论在最低级别上,PoW 区块链协议中的所有权意味着什么,并探讨其局限性。

PoW 区块链 (比如比特币) 的力量在于其安全性会随着时间的推移而增加。每个新生成的区块都代表者一个集体竞赛的结果,即矿工使用尽可能快的机器来找到某个加密难题的答案:在这场竞争中,通常是那些支出最高且最有效率的矿工更具优势。全球成千上万的机器和挖矿设备在电力和运营成本方面投入了数千万美元,参与到比特币和其他加密货币的挖矿中以获得区块奖励。

每年的比特币挖矿能源消耗趋势图,单位 TWh (太瓦时)矿工所获得的资产 (区块奖励) 具有价值,因为创建任何一枚加密货币都需要投入大量的电力,再加上加密技术保证了加密货币的稀缺性,并且这些资产是通过每个矿工都同意参与的全球性竞争而创造出来的。矿工所挖出的每个后续区块都会对之前的区块和交易的安全性进行累加。这种工作量证明模式是比特币和以太坊等区块链网络的安全性保障的基础。

交易的结算:确定性 (finality) 默认情况下,区块链网络中的参与者都认可“难度”最大的链,或者说是其中包含最多区块的链,也就是“规范的账本”。让每个人都对该“规范的账本”达成共识,这就是区块链中数字所有权背后真正的推动因素。如果明天一个新的账本被接受为真正规范的账本,而上面没有记录你的交易或加密货币,那你就遭受损失了,也不能再参与到该系统中了,因为该系统不再承认你的“所有权”,尽管你有一个本地副本。上述情况适用于所有基于最长链规则的区块链协议 (比如当前的比特币和以太坊)。但这些协议的安全保证并不是绝对的。在这些协议中,不能保证你的交易永远不会被逆转,也不能保证比特币协议中不会出现一条新的、更长的链。也就是说,工作量证明区块链的安全性概念是概率性的。运行的时间越长,生成的区块越多,那你的交易被逆转的可能性就越小。某条工作量证明链 (如比特币) 运行的时间越长,存在于该链上的以前的交易被逆转的可能性就越低。这一概念就成为结算的确定性 (settlement finality)。

交易逆转或者链分裂属于区块链分叉这一更大的现象范畴:在区块链分叉中,网络的一部分参与者对哪个才是“规范的账本”有着不同的信念。分叉可能对数字所有权产生巨大的影响,因为它是一个高度社会化的过程,可能由于各种原因而发生。在以太坊网络中,为了升级网络和添加新特性,网络会进行预定的分叉。有时会发生有争议的分叉,即一些不同意对网络协议进行更改的人会决定说服网络中的部分参与者来分叉出一条新链 (比如比特币现金就是从比特币核心链中分离出来的一个非常有争议的分叉链)。

但是分叉并非一种非同寻常的情况。事实上,由于网络状况的原因,比特币几乎每隔一段时间就会发生分叉。由于不是每个人都可以同时看到传播的区块,两个矿工都可能会创建出完全有效的区块,但是最终只有一个区块将会获得比特币协议的奖励。

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