區塊鏈技術應用的本質：不得不誠信
從區塊鏈技術原理分析其本質
工業和資訊化部“資訊化和軟體服務業司”在《2016中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》中對“區塊鏈”是這樣定義的 ：“狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將資料區塊以最成熟相連的方式組合成的一種鏈式資料結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分散式帳本。廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式資料結構來驗證與儲存資料、利用分散式節點共識演算法來生成和更新資料、利用密碼學的方式保證資料傳輸和訪問的安全、利用由自動化指令碼程式碼組成的智慧合約來程式設計和操作資料的一種全新的分散式基礎架構與計算正規化。”
這裡面的關鍵術語： 分散式資料儲存、鏈式資料結構、點對點傳輸、加密演算法、共識機制、智慧合約 。 這是區塊鏈技術的六大重要構成， 沒有這些技術的綜合，也就難以稱作區塊鏈技術。
當然，要使區塊鏈技術得以執行應用，還需要其它軟硬體的構成；如基礎設施、基礎元件、介面、應用、操作運維和系統管理；但這些在非區塊鏈的網際網路技術中也普遍得應用。而上述六大部分，使區塊鏈技術顯明地區別於其它網際網路應用技術。也正是這些重要的技術構成，使得區塊鏈技術的應用為打造不得不誠信的社會生產關係並創造良好的社會經濟效益提供了可落地應用的抓手工具。
1， 分散式資料儲存 ： 分散式是指不依賴於中心伺服器（叢集）、利用廣為分散的計算機資源進行計算的模式。賬本（分散式賬戶）負責區塊鏈系統的資訊儲存，包括收集交易資料，生成資料區塊，對本地資料進行合法性校驗，以及將校驗通過的區塊加到鏈上。賬本層將上一個區塊的簽名嵌入到下一個區塊中組成塊鏈式資料結構，使資料完整性和真實性得到保障，這正是區塊鏈系統 防篡改、可追溯特性 的來源。典型的區塊鏈系統資料賬本設計，採用了一種按時間順序儲存的塊鏈式資料結構。
下圖展示中心式和分散式兩種不同的儲存架構樣式。顯然，在分散式儲存架構中，不存在非得儲存並提取資料資訊的一箇中心伺服器，資訊可以同時儲存在多個對等節點中；這使得每個節點要刪除或修改其它節點的資料資訊變得不大可能，尤其是要刪除或修改過半數鏈內節點的資料資訊極不可能，也使它刪除或修改本節點的資訊來掩蓋真相失去了意義；這就使得資訊的儲存行為嚴謹認真並確保其真實完整。
2， 鏈式資料結構 ： 如下圖所示，一個區塊分為兩大部分：.區塊頭和區塊體。區塊頭裡面儲存著區塊的頭資訊，包含上一個區塊的雜湊值（PreHash），本區塊體的雜湊值（Hash），以及時間戳（TimeStamp）等等。區塊體儲存著這個區塊的詳細資料（Data），這個資料包含若干行記錄，可以是交易資訊，也可以是其他某種資訊。區塊與Hash是一一對應的，Hash可以當做是區塊的唯一標識。
一旦有人計算出區塊鏈最新資料資訊的雜湊值，相當於對最新的交易記錄進行打包，新的區塊會被創建出來，銜接在區塊鏈的末尾。新區塊頭的Hash就是剛剛計算出的雜湊值，PreHash等於上一個區塊的Hash。區塊體的Data儲存的是打包前的交易記錄，這部分資料資訊已經變得不可修改。這就使得區塊鏈成為一個鏈狀結構；也使得資訊不可篡改而又可以溯源；並確保資料資訊的儲存上鍊行為嚴謹認真，並確保其真實可信。
3， 點對點傳輸： （peer-to-peer， 簡稱P2P）又稱對等互聯網路技術，依賴網路中參與者的計算能力和頻寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾臺伺服器上；這和分散式儲存是對應的。點對點傳輸與中心伺服器傳輸的示意圖如下所示。
P2P網路的分佈特性通過在多節點上覆制資料，並且在純P2P網路中，節點不需要依靠一箇中心索引伺服器來發現資料。在後一種情況下，系統也不會出現單點崩潰；從而增加了防故障的健壯性。這種資料資訊傳輸方式也就能夠實現去中心化伺服器的目標。
4， 加密演算法 ：經過密碼專家及科研人員的多年努力，科學的加密演算法被髮明出了許多種；系統介紹加密演算法的加密學也成為了學科；從對稱加密演算法也發展到了非對稱加密演算法，出現了雜湊（雜湊）演算法、非對稱加密演算法RSA、ECC為橢圓曲線密碼學.......
目前加密學已經在為達到量子計算機都難以破解程度而研發。它能確保資料資訊是安全的，為使上鍊經濟組織和個人都不得不誠信。
5， 共識機制 ： 共識 ，簡單理解就是指大家都達成一致的意思。在現實生活中，有很多需要達成共識的場景，比如 開會討論，雙方或多方簽訂一份合作協議 等。而在區塊鏈系統中，每個節點必須要做的事情就是讓自己的賬本跟其他節點的賬本保持一致。
如果是在傳統的軟體結構中，這幾乎就不是問題，因為有一箇中心伺服器存在，也就是所謂的主庫，其他的從庫向主庫看齊就行了。
但由於區塊鏈是一個分散式的對等網路結構，在這個結構中沒有哪個節點是“老大”，因此一切都要商量著來。所以在區塊鏈系統中，如何讓每個節點通過一個規則將各自的資料保持一致是一個很核心的問題，這個問題的解決方案就是制定一套共識演算法，建立一套共識機制。
共識機制負責協調保證全網各節點資料記錄一致性。區塊鏈系統中的資料由所有節點獨立儲存，在共識機制的協調下，共識層同步各節點的賬本，從而實現節點選舉、資料一致性驗證和資料同步控制等功能。 資料同步和一致性協調使區塊鏈系統具有資訊透明、資料共享的特性。
區塊鏈成為一個難以攻破的、公開的不可篡改記錄的去中心化誠實可信系統，要在儘可能短的時間內做到分散式資料記錄的安全、明確及不可逆，提供一個最堅實且去絕對中心化的系統，就得依靠共識機制實現上述目標， 共識機制可以保證最新區塊被準確新增至區塊鏈，為區塊鏈平臺真正的去中心化提供了保障，以充分確保區塊鏈參與者各方的對等權益。
共識機制是通過計算機語言來形成的，這種演算法稱作共識演算法。根據共識演算法採取的策略，可以被分為兩大類，即概率一致性演算法和絕對一致性演算法。
目前被區塊鏈專案廣泛採用的演算法 還 有工作量證明(PoW)、權益證明(PoS)、股份授權證明(DPoS)、實用拜占庭容錯(PBFT)等， 另外一些專案則採用2種演算法的混合演算法，如PoW+PoS、DPoS+PBFT等， 此外還有燃燒證明（PoB，Proof of Burn）、沉澱證明（PoD，Proof of Deposit）、能力證明（PoC，Proof of Capacity）、消逝時間證明（PoET，Proof of Elapsed Time）等尚不成熟的演算法。
但這些還都存在形成中心化控制的風險；目前也有在研發分權制衡共識機制及其演算法。
6， 智慧合約 ： 是一套以數字形式定義的承諾，承諾控制著數字資產幷包含了合約參與者約定的權利和義務， 由計算機系統自動執行 。
智慧合約是一種特殊協議，旨在提供、驗證及執行合約。具體來說，智慧合約允許在不需要第三方的情況下，執行可追溯、不可逆轉和安全的交易。智慧合約包含了有關交易的所有資訊，只有在滿足要求後才會執行結果操作。智慧合約和傳統紙質合約的區別在於智慧合約是由計算機生成的。因此，程式碼本身解釋了參與方的相關義務。
事實上，智慧合約的參與方通常是網際網路上的陌生人，受制於有約束力的數字化協議。本質上，智慧合約是一個數字合約，除非滿足要求，否則不會產生結果。
早在 1995年智慧合約由跨領域法律學者尼克薩博提出來的，幾乎是與網際網路同時出現 ；他定義智慧合約是“一套以數字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執行這些承諾的協議。”不過，在區塊鏈技術出現之前，這隻能是一種設想。因為缺乏能夠支援可程式設計合約的數字系統和技術。
區塊鏈技術的出現解決了該問題，不僅可以支援可程式設計合約，而且具有去中心化、不可篡改、過程透明可追蹤等優點，天然適合於智慧合約。
首先， 在區塊鏈生態環境下，任何獨立的一方都無法控制智慧合約的執行過程。 分散式的特性保證所有參與方都必須反覆檢查合約的執行正確性，任何與預定義規則不合的行為都會被其他參與者禁止。此外，區塊鏈會同時在所有機器上模擬合約的執行，通過互相比較執行結果，來保證結果的真實性。只有當他們認同結果後，才會認可合約操作並真正的執行。由於機器是被不同組織掌握的，沒有人可以作弊。
其次，通過將智慧合約直接儲存到區塊鏈上，就可以保證合約程式一旦被篡改，能很快的被發現，從而遮蔽掉被惡意篡改的程式碼，有力的保證了業務的安全性。
再次，大量的合約都是經濟利益相關的。 區塊鏈實現了貨幣的數字化 ，為合約中大量出現的資金交易提供了天然的途徑。同時，通過將數字貨幣和合約執行的資源建立聯絡，可以有效防止惡意程式碼的執行。
最後， 隨著區塊鏈平臺的發展，智慧合約可以進行任意計算 ，從而可以支撐更為複雜的業務。計算過程也是在網路上開放的，保證了其透明性以方便監管。
因此，完全可以說，智慧合約是區塊鏈技術一個很重要的特性；智慧合約的部署將使得上鍊的經濟組織和個人不得不確保並承認事件的真實。
綜上所述，由 分散式資料儲存、鏈式資料結構、點對點傳輸、加密演算法、共識機制、智慧合約 等 共同構成的區塊鏈技術使得上鍊經濟組織和個體不得不誠信、並以此為基礎而逐漸促成社會普遍誠信。
當然，這裡面重要的步驟 就是這些經濟組織及個人要能夠將其資料資訊乃至行為納入區塊鏈體系中，使得相關經濟資訊及經濟行為在鏈上執行，從而讓區塊鏈體系中各節點操作者可以對鏈上資訊與行為進行研判分析而準確客觀地做出評判並決策交易；這種交易可以不再需要經由第三方或其它多方的擔保保證增信，從而大大提升經濟行為效率、降低交易成本及創造效果明顯的增量財富。
機制逼迫下的不得不誠信才會有社會普遍的自覺誠信
在缺乏一套能夠確保參與者必須誠信的科學機制的社會中， 一方面對於誠信缺失風險的擔憂而阻礙了本可以形成的交易，另外一方面為了使交易能夠進行，而不得不借助第三方或其它多方的擔保保證或抵押，或者投入大量的人力物力進行核查； 這都大大增加了交易的成本、降低乃至大幅度消減了交易成功的效率；自然是極不利於社會經濟的發展；也會破壞社會的穩定、降低政府運作的有效性、導致國家形象受損，國際地位下降。
而普遍的 誠信則可大幅度降低社會交易成本以及大幅度提升社會經濟效益。因此，中國政府也反覆強調 ，要“把誠信建設擺在突出位置，大力推進政務誠信、商務誠信、社會誠信和司法公信建設，抓緊建立健全覆蓋全社會的徵信系統，加大對失信行為懲戒力度，在全社會廣泛形成守信光榮、失信可恥的氛圍。”
認識到了並不意味著能夠實現，在缺乏整套確保不得不誠信的科學機制狀態下，從事徵信工作的那些人都難免失信，又如何確保構建成功覆蓋全社會守信光榮、失信可恥的氛圍呢？
基於物質世界及人類社會的規律，要構建誠信社會， 僅通過說教及法規紀律是遠遠不夠的，還得需要不依賴於人為主觀、機器可以自動執行的硬約束機制來造就， 從上面的分析可知，區塊鏈這樣的科學技術，就是能實現這個目標的硬約束機制，使上鍊之行為及其資料資訊“不得不老實真實”、“不得不誠信”。只有機制逼迫下的普遍的“不得不誠信”才會有普遍的“自覺誠信”。
因此，接下來關鍵的問題是如何讓各經濟組織及個人能夠部署區塊鏈並上鏈使用鏈？只有“鏈滿天下”“萬眾上鍊”，才會有在區塊鏈技術的廣泛而深入地應用中促成誠信社會的構建。
區塊鏈技術的佈道與開拓者探索實踐出了非許可的公鏈與許可聯盟鏈的區塊鏈技術的應用方式，並結合中國的國情，最終出現了不少可商業落地使用的許可聯盟鏈。
聯盟鏈相對於公有鏈來說，治理更有規可循，且更容易達成共識，甚至有些故障可以迅速通過人工干預來修復。
儘管還不能做到對絕對中心化的消除，但基於區塊鏈技術中加密演算法、共識機制以及分散式資料儲存結構、智慧化合約等等的要求， 只要參與到區塊鏈技術應用的各個機構，就會不得不遵循一種基於共同利益追求目標下的執行規則，從而使得即便處於相對絕對地位的領導者也會對其追隨者做出的承諾負起應有的責任來； 而不再像區塊鏈技術改造之前那樣鑑於追隨者也無確切的證據而可以“翻手為去覆手為雨”，甚至可以輕而易舉地尋找替罪羊推卸責任。
而基於區塊鏈技術的應用， 處於相對絕對地位的領導者也能夠對其追隨者的忠誠透明做出更為精準的判斷，從而較方便地鑑別出那些陽奉陰違、口蜜腹劍、偷樑換柱、弄虛作假者。 顯然，對於相對“絕對最高地位”的領導者，區塊鏈技術的應用將會是極為高效有力地領導和管理下屬的工具，使系統內圍繞著共識而大大地減少內部耗散並更富效率地實現目標。
尤其是對處於相對“絕對最高地位”的領導者倘若恪守奉公為民理念，基於與參與節點形成相互坦誠共同實現理想願景的宗旨，通過區塊鏈技術的全面深入應用將確保所言所論不會流於形式而有了可使各方確定的實現機制保障。
總之，區塊鏈技術能夠改善聯盟體系的各參與單位的效率、優化各參與單位之間的合作關係並帶來良好的效益提升，就為區塊鏈技術的廣泛深入全面的應用提供了完全具備操作現實性的鍥入通道，也為與具有中國特色的國情緊密結合提供了各方均可接受的靈活彈性選擇空間；也由此可以 開啟中國通過全方位推進佈局區塊鏈之聯盟鏈的方式，依照帕累託改進原則來展開區塊鏈技術應用的新徵程，從而有可能實現“鏈滿天下”“萬眾上鍊”的社會形態，打造出一個普遍誠信的社會。