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区块链共识机制:安全、高效的解决方案

时间:2023-11-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:区块链技术的关键是共识机制的设计,目的在于解决区块链的安全性、扩张性、性能效率和能耗代价等问题,促使陌生人在数字世界不再需要中间方而是通过一定的合约机制达成信用共识。共识机制是分布式系统的核心,“良好的共识机制有助于提高区块链系统的性能效率,提供强有力的安全性保障,支持功能复杂的应用场景,促进区块链技术的拓展与延伸”[19]。区块链上的共识机制借助计算资源或者网络通信资源达成共识。

区块链共识机制:安全、高效的解决方案

一直以来,共识对任何时代、任何地域的制度来说都具有重要的维系社会、团结社会、统一社会的作用。区块链作为一种建立在所有参与者对每一次交易的共同认可、共同见证基础上的共识机制,涉及三类不同语境下的共识概念——机器共识、市场共识与治理共识。这三者共同决定了区块链的安全性、可扩展性和去中心化等重要特性[17],并起到了社会整合[18]与稳定市场的作用。

机器共识。区块链技术的关键是共识机制的设计,目的在于解决区块链的安全性、扩张性、性能效率和能耗代价等问题,促使陌生人在数字世界不再需要中间方而是通过一定的合约机制达成信用共识。共识机制是分布式系统的核心,“良好的共识机制有助于提高区块链系统的性能效率,提供强有力的安全性保障,支持功能复杂的应用场景,促进区块链技术的拓展与延伸”[19]。在P2P网络(点对点网络)中,互相不信任的节点通过遵循预设机制最终达到数据的一致性,这被称为机器共识。机器共识允许关联机器连接起来进行工作,并在某些成员失效的情况下,仍能正常运行。区块链采用不同的机器共识,在满足一致性和有效性的同时会对系统整体性能产生不同影响,可以从四个维度评价机器共识的技术水平。第一,安全性,即是否可以避免二次支付、私自挖矿等的攻击,是否有良好的容错能力。以金融交易为驱动的区块链系统在实现一致性的过程中,最主要的安全问题就是如何检测和防止二次支付行为。第二,扩展性,即是否支持网络节点扩展。扩展性是区块链设计要考虑的关键因素之一。根据对象不同,扩展性又分为系统成员数量的增加和待确认交易数量的增加两部分。第三,性能效率,即从交易达成共识并被记录在区块链中至被最终确认的时间,也可以理解为系统每秒可确认的交易数量。第四,资源消耗,即在达成共识的过程中,系统所要耗费的计算资源,包括CPU(中央处理器)、内存等。区块链上的共识机制借助计算资源或者网络通信资源达成共识。[20]

市场共识。以商品交换为基础的市场社会是一种异质性社会,它肯定独立的个人对特殊利益的追求,同时要求以多元利益和多元价值并存为前提的社会和谐。要保证价值共识在现代社会中实现,就必须在交往中通过建立具有共同规范的协议达到理解,进而达成认可和共识。一个没有共识的社会是无法存在的。从最基本的层面上说,共识是一种保证群体不发生冲突并推动其共同做出决策的基础。在大数据时代,坚持一个安全标准、一把度量尺子,公平公正地对待网络空间各利益相关者以及平衡各参与主体的利益,已经成为一种共识。首先,市场共识体现在市场交易形成的均衡价格中。以比特币为例,它被越来越多的人接受,根本原因在于区块链技术为人们提供了一个被广为认同与接受的共识机制,使其在特定市场环境下具有法定货币的职能和功用,“比特币是否可以作为货币使用,是基于当事人之间是否存在货币认同。这决定着区块链是否能够得到超出比特币的更大范围应用,发挥更大的技术优势和制度价值”[21]。其次,区块链不仅是多方参与的“共识系统”,也是一种良性的博弈机制。伴随着技术的不断进步,共识机制已经逐渐从一个抽象概念发展成分布式账本技术的重要支撑,强调网络中全部或大部分成员就某个交易信息或某条数据达成一致的意见。参与者之间的共识是区块链的核心,在没有中心机构的情况下,参与者必须就规则和应用方法达成一致,并同意运用这些规则进行交易,遵守规则的将会获得利益,破坏规则的将被驱逐出局。最后,要实现一个具有安全性、可靠性、不可篡改性的去中心化系统,需要在尽可能短的时间内保证分布式数据存储记录的安全性和不可逆性。在一个互不信任的市场中,各节点达成一致的充分必要条件是每个节点出于对自身利益最大化的考虑,都会自发、诚实地遵守协议中预先设定的规则,判断每一条记录的真实性,最终将判断为真的记录记入区块链之中。可以说,市场机制这个基础协议通过价格和竞争激发了每个节点创造财富的能动性,并使互不信任的节点进行大规模协作成为可能,激发共享经济和协同治理的巨大潜能。(www.xing528.com)

治理共识。对于一个未实现真正法治的社会来说,共识性的思想运动是促进社会改革的一大动力。简单地说,为了让社会正常运作,我们需要“就事实达成共识”。治理共识作为区块链共识体系中的三大要素之一,指在群体治理中,群体成员发展并同意某一个对群体最有利的决策。治理共识有四个关键要素:第一,不同的利益群体;第二,一定的治理结构和议事规则;第三,相互冲突的利益或意见之间的调和折中;第四,对成员有普遍约束的群体决策。治理共识涉及人的主观价值判断,处理的是主观的多值共识,治理共识的参与者通过群体间协调和协作过程收敛到唯一意见,而此过程如果不收敛,就意味着治理共识的失败。[22]发达国家,已经有负责建立这些基本事实的机构,但这些机构正广受抨击。全球区块链商业理事会主席托米卡·蒂勒曼曾指出,区块链有潜力抵挡侵蚀,创造一种新的景象,让人们可以就核心事实达成共识,同时确保与隐私相关的事实不会泄露出去。区块链可以让一群人在不依赖于中心化实体仲裁的情况下,也能就各种事实达成共识。人类文明历史并非来自所谓的绝对事实,而是来自一个更为强大的事实概念——共识。这是一个社会范围内的协议,让我们可以越过疑心,建造信心,协作互动。“在国家治理和社会治理领域,技术与法律具有相互替代性,如果在某一社会场景中技术解决方案的成本低于法律解决方案,技术工具便可能取代法律形式成为秩序生成的主要手段。”[23]区块链作为具有普适性的底层技术框架和共识机制,或将为金融、经济、科技甚至政治等各领域的治理模式带来深刻变革。

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