第11篇區(qū)塊鏈如何建立不受中央控制的記錄方式

1、匡扶會(huì)內(nèi)部學(xué)習(xí)材料外傳是為了解決這么一個(gè)問題：如何建立一個(gè)不受控制的方式。首先，明確兩點(diǎn)：(1)不是比特幣，只是比特幣將這個(gè)概念普及了世人。(2)只是一種方式。人類最早的方式有結(jié)繩，而后有了羊皮、木片，后來又有了筆和紙，到了現(xiàn)代又有了電腦、數(shù)據(jù)庫，究其本質(zhì)，只是人類方法的演變到現(xiàn)在的一個(gè)新形態(tài)，它依然是一種數(shù)據(jù)的方法。以下，節(jié)點(diǎn)代表某個(gè)人、某個(gè)機(jī)構(gòu)、某臺(tái)電腦等一切具有計(jì)算能力的。要解決的問題是讓這個(gè)方式能被所有節(jié)點(diǎn)共享的同時(shí)不被任何節(jié)點(diǎn)所控制，所謂控制，意味著擁有隨意添加、修改、刪除的能力。而一旦任何的數(shù)據(jù)擁有了這個(gè)屬性，則就有了很多想象空間。譬如說大家的賬本記到一塊兒，誰也沒法賴賬。以下，著

2、重用通俗易懂的方式解釋如何具備“不被任何節(jié)點(diǎn)所控制”的屬性。大家都知道超級(jí)計(jì)算機(jī)的概念，正如 F1 方程式一樣，超級(jí)計(jì)算機(jī)的榜單就是很多國家或者企業(yè)秀自己計(jì)算能力肌肉的地方。擁有超級(jí)計(jì)算能力意味著什么？大家都聽說過那個(gè)年代造演算出來的草稿紙都是一屋子一屋子的。而擁有超級(jí)計(jì)算能力意味著可以更快地模擬原、大飛機(jī)制造中的空氣動(dòng)力等等很多“大場景”，從而更快地得到計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行下一步工程迭代。任何一個(gè)國家、企業(yè)、組織的計(jì)算能力都是有限的，要不然，大家還比什么比？既然世界上的國家、企業(yè)、組織等的數(shù)目是有限的，那么這個(gè)計(jì)算能力的總和也是有限的。那么，總有辦法創(chuàng)造一道足夠難的算術(shù)題，使得這道“算術(shù)題”不能很

3、快被全球的所有節(jié)點(diǎn)解開。因?yàn)椤八阈g(shù)題”可以任意難度，而全球的計(jì)算能力是有限的。大家解題的速度快了，咱就題目難度，如此反復(fù)。硬件的發(fā)展速度再快，也跟不上調(diào)整題目難度的速度，畢竟這個(gè)調(diào)整只是參數(shù)的改變。算術(shù)的復(fù)雜度是件簡單事，那么有沒有辦法使得這個(gè)難度的過程是可控的呢？如果有，那么意味著，如果全網(wǎng)算出上個(gè)題的時(shí)間是 5 分鐘，若想下一個(gè)題解出的時(shí)間變?yōu)?10 分鐘，參數(shù)一改即可。當(dāng)然，10 分鐘是個(gè)預(yù)估的時(shí)間，畢竟你無法保證是不是某個(gè)節(jié)點(diǎn)突然運(yùn)氣變好，或是網(wǎng)絡(luò)上又加入了新的節(jié)點(diǎn)。，有。讓題目難度可控還有另一個(gè)要素，即：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都得苦苦計(jì)算才能得到正解，運(yùn)氣成分降到最低。畢竟一個(gè)題預(yù)估 10 分鐘完

4、成但是因?yàn)楦鞣N的影響全網(wǎng)算力只花了 9 分鐘是可以的，但是因?yàn)槟硞€(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)氣變得“過好”而變成 1分鐘或者幾秒鐘那就不能接受了。運(yùn)氣成分降到最低換做另一句話就是：“隨機(jī)性最大”。稍微懂點(diǎn)學(xué)的人知道，學(xué)是構(gòu)建在隨機(jī)性理論基礎(chǔ)上的。學(xué)的基石是單向函數(shù)(ay Function)。所謂單向函數(shù)是指一個(gè)方程 Y=F(X)，若知道 X，能很快算出 Y；但知道了 Y，確很難算出 X。而若要反推 X，只能靠“死算”。學(xué)的一切都是假設(shè)單向函數(shù)的存在，而應(yīng)用學(xué)的通用辦法是構(gòu)造一個(gè)“非?？拷眴蜗蚝瘮?shù)的函數(shù)，“非?？拷奔粗府?dāng)前沒有任何人能通過 Y 很快知道 X，但是誰也無法保證將來有沒有人能。MD5、SHA1、S

5、HA2 都是這樣的函數(shù)。在學(xué)發(fā)展的各個(gè)時(shí)期充當(dāng)了單向函數(shù)的使命，他們都曾經(jīng)無法，而后因?yàn)榍擅畹臄?shù)學(xué)方法及算力的得到破解(MD5 和 SHA-1 不是已經(jīng)早被了嗎，為什么現(xiàn)在仍然通行？)。下面回到正題。單向函數(shù)因?yàn)闊o法反推，只能靠死算，故而在上充當(dāng)了這個(gè)“算術(shù)題”的使命。那么算術(shù)的難度如何規(guī)定的呢？假設(shè)單向函數(shù) Y=F(X)，Y 的取值范圍是 0-99999，考慮下面兩道題的難度大小：(1) 尋找 X，使得 Y 落到范圍 0-99 內(nèi)(2) 尋找 X，是的 Y 落到范圍 0-9 內(nèi)兩道題誰更難？(2)難度相差多少？因?yàn)閺?X 反推 Y 是不可能的，只能隨機(jī)挑選 X 來計(jì)算 Y。從期望上來說題(2

6、)是題(1)難度的十倍。即為一個(gè)個(gè)用這樣的計(jì)算力保障的數(shù)據(jù)塊鏈條。從第一塊開始，每一個(gè)區(qū)塊依照一定規(guī)則收集數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)附上一個(gè)值，使得形成的數(shù)據(jù)塊經(jīng)過類似的單向函數(shù)計(jì)算后的結(jié)果落到一定范圍內(nèi)。通過估算全網(wǎng)的算力以及控制結(jié)果范圍的大小，來保障符合要求數(shù)據(jù)塊在足夠長的時(shí)間內(nèi)才能被找到。這個(gè)計(jì)算結(jié)果會(huì)被下一個(gè)區(qū)塊包含，而這樣形成的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則稱為。為何這樣的方式很難被篡改呢？就具體一個(gè)區(qū)塊來說，因?yàn)樵搮^(qū)塊經(jīng)由龐大的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)一起計(jì)算得出，背后有強(qiáng)大的算力保障。因?yàn)橹v究“先到先得”，誰先算到區(qū)塊，誰就決定區(qū)塊。任何一個(gè)想篡改數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)必須至少擁有同樣大小的計(jì)算力。所以篡改不是沒有可能，你要干得過所有加入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，當(dāng)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)越來越龐大，篡改的難度就越大。另外一個(gè)，當(dāng)區(qū)塊形成鏈?zhǔn)剑⒈划?dāng)前計(jì)算網(wǎng)絡(luò)接受。此時(shí)，越是想篡改舊的區(qū)塊，難度越大。因?yàn)槟愕冒押竺嬗?jì)算的區(qū)塊一并計(jì)算掉，因?yàn)槌恕跋鹊较鹊谩?，還遵循“越長越好”，因?yàn)樵介L的鏈條得到的算力保障越大，也就越不容易被掉，也就越安全。至于如果網(wǎng)絡(luò)上的出