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区块链的信任从何而来?

2018-07-09 09:42 陈利人

人们常说,区块链解决了信任问题,那么,到底是什么意思?怎么解决的?换句话说,区块链的信任从哪而来?


首先是信任从数学和密码学而来。人类相信科学。


完全随机的随机数生成器,保证了每次都会生成真正不同的随机数。这样,每次使用数字钱包,都能生成唯一不同的公钥和私钥。这样,就不怕账号和私钥和别的用户重了。也不用担心自己的私钥被人偷了。保证了账号的可信。


加密hash,数学和理论上保证了任何一个内容都会生成出一个唯一的hash值,相同的内容都会生成相同的hash值,不同的内容都会生成出没有冲突的不同hash值。从hash值,不可能推出原来的内容。这样就保证数据的不可窜改和数字签名的可信。


PKI(Public Key Infrastructure/公钥体系)保证了任何公钥加密的内容,只有唯一的对应的私钥,能够解开,保证了私密性和通讯过程中的安全性。任何私钥的数字签名的内容,只有相应的公钥才可以验证通过,保证了数据的integrity,传输的过程中不可能被窜改。拿到的内容,只可能是持有公钥对应的私钥的用户产生的。保证了对数据来源的信任。


从数学和密码学上,保证了区块链上数据的所有权的正确和数据的可信。也就是说,一个用户的私钥签名的数据,只可能是他的,因为别人没法模拟,没法窜改。


其次是信任从分布式共识而来。


区块链的分布式共识,解决的是在有不诚实的节点的情况下,如果诚实的节点足够多,是能达成共识的,达成一致性的可信结果。这就是常说的拜占庭将军问题。


基本的原则,就像社会生活中的民主投票,当一个提议被多数人(超过50%)同意通过,那么这个提议就是大家公认的结果,正确的结果,因为大部分人认为是对的。


比如,POW(Proof of work/工作量证明)就是解一道hash难题,谁先解出来的结果,就是这次的提议,然后,其它的节点去验证,当大多数节点都验证正确的话,那么就是这次投票的正确结果,大家以后必须认同和遵守。


对多数民主的信任,就是对分布式共识的信任,也就是对区块链的信任。


再次是信任从Merkle树和区块+链的数据结构和算法而来。


每个区块都有一个唯一的hash值来表示,后面的hash值的计算包括了前面区块的hash值的内容,这样,所有的区块组成了一个链式数据结构。这种数据结构保证了数据几乎不能被窜改,如果没有巨大的计算资源。因为一旦前面的数据被改动,所在的区块的hash值变了,那之后的所有的区块的hash值必须重新计算,而这将是一个浩瀚的工程。


一个区块内所有交易生成的Merkle树的根节点的hash,是参与区块的hash的计算,而交易本身的内容并没有直接参与区块hash的计算。这种方式,也保证了区块内的交易是不能被窜改的。这样,还可以通过Merkle树中的路径来证明一个交易的存在和正确性,这就是SPV后面的原理。


通过这些数据结构,交易和交易的顺序,一旦生成,就确定了,不能改变,值得信任。


最后是信任从博弈论,经济学和心理学而来。


博弈论中的纳什均衡,指的是参与人的这样一种策略组合,在该策略组合上,任何参与人单独改变策略都不会得到好处。那么,这样,保证了参与者诚实合作,得到的经济收益是最大的。任何人作恶的成本,可能都会大于他友好合作的收益。再说,如果作恶,破坏了整个区块链的经济系统,任何人都没有好处,都是损失,这是一个双输的结果,大家都不愿意看到。


在区块链系统,由于密码学的加持,不能无中生有产生新的交易,每个交易必须有源头;也不能改变一个已经生成的交易的内容。那么,只能有一种作弊方式,拿到商品后,撤回原来交易,就是常说的“双花”。而这种作弊带来的收益,不及老老实实的生成区块来的合适。


从经济利益和博弈来看,大家互相诚信合作才能整体收益最大。


密码学,民主共识,数据结构和算法,博弈论,经济学,心理学,等等,让区块链赢得了人类的信任。可以看出,区块链解决的是人们对它的信任,而不是解决的人和人之间的信任。

 
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