区块链核心技术：共识机制与智能合约

不管你接受与否，未来都会改变。

区块链技术为数字经济时代带来了巨变的曙光。

这种剧变在互联网近 50 年的历史中已经发生过两次。 第一个巨变是全球联网……第二个巨变是全球应用……第三个巨变正在酝酿中。

——摘自《腾讯区块链解决方案白皮书》

第一次读到这段话的时候，完全想不到这是世界级企业对一项新技术的评价，一下子引起了我的兴趣。 “巨变”是什么意思？ 也就是说，完全有可能颠覆我们现有的经济结构和认知，彻底改变我们的生活方式。

一个从2009年诞生的比特币技术中抽象出来的区块链（block chain）技术得到如此高的评价，是不是很神奇？ 不管它会不会发生，这都是非常令人兴奋的。 我们正面临着变化，并且可能是其中的一部分。 任何年龄的人都没有这个机会。 真幸运！

不管你接受与否，未来都会改变。 全球很多经济学家、企业家、国家政客都在鼓吹区块链，声称区块链技术将重塑商业、货币和世界，将颠覆互联网、银行、证券、保险、物流、电力、制造、会计和税收，法律服务、文化创业、医药健康等众多行业。

虽然说到“区块链”，大家都会提到“去中心化”，也举了很多生动的例子。 但我是一个认真的人，我希望能找到大家做出这样的判断。 其背后的逻辑是什么？ 你需要了解所有推论背后的本质比特币采用共识机制，你需要了解区块链的核心技术逻辑。

看了一些书籍资料，除了“比特币”，了解区块链还有两个核心名词：共识机制和智能合约。

1. 共识机制

共识机制是区块链技术的核心。 要理解“共识机制”，就不得不提到著名的“拜占庭将军问题”。 拜占庭将军问题是 Leslie Lambert 提出的点对点通信中的一个基本问题。 主要用于分析分布式节点在传递信息时如何保持数据的一致性，即共识。

拜占庭将军问题

一群拜占庭将军各自率领一支军队围攻一座城市。 为了简化问题，将各军的行动策略限定为进攻或撤退。

由于一些部队进攻和一些撤退可能是灾难性的，将军们必须投票决定所有部队一起进攻或所有部队一起撤退的战略。 由于将军们分布在城池的不同方向，他们之间只能通过信使来往。

在投票过程中，每个将领会通过Messenger将自己投票进攻还是撤退的信息通知给其他所有的将领，这样每个将领就可以根据自己的投票结果和其他所有将领发送的信息知道共同的投票结果决定行动策略。

该系统的问题在于，将军中可能存在叛徒，他们可能不仅会投票给较差的策略，还会选择性地发送投票信息。 这样一来，破坏了各军的团结协作。 由于将军需要通过快递进行通信，流氓将军有可能伪造信件以其他将军的身份发送假选票。 而且即使保证了所有将领的忠诚度，也不排除信使被敌方拦截，甚至被敌方间谍所取代。 因此，很难通过保证人员可靠性和通信可靠性来解决问题。

据说拜占庭容错已经实现，假设忠诚的将军仍然可以通过多数票决定他们的策略。

拜占庭将军问题被认为是最难的容错问题类型之一。 在一个有n个节点的系统中，每个节点都有一个输入值，其中一些是错误的，甚至是恶意的。

在分布式计算中，不同的计算机通过通信和交换信息来达成共识，并按照同一套协作策略行动。 但有时，系统中的成员计算机可能会出错，发送错误的信息，而用于传输信息的通信网络也可能造成信息损坏，导致网络中不同成员对整体合作策略得出不同的结论，从而破坏了一致性系统性。

但是，中本聪在设计比特币系统时采用的“工作链证明”（PoW）模型很好地解决了共识问题。 至于“PoW”是什么，大家有兴趣可以研究一下。

2. 智能合约

智能合约是以数字形式定义的一组承诺比特币采用共识机制，包括合约参与者可以实现这些承诺的协议。 合约是存储在区块链中的程序。 合同各方将事先达成的协议安装到区块链系统中。 双方约定完成后，合同开始执行，不可修改。 至于执行合约所需的“燃料”，即手续费，同样需要提前支付。

智能合约可以解决日常生活中常见的违约问题。 如果应用到各个行业，可以避免违约的信用问题。

在区块链出现之前，商业世界中的信任关系通常依赖于个人、中介机构或其他诚信正直的组织来建立。 在区块链这个新兴领域，信任关系的建立是基于网络，甚至是网络上的一个对象。 由区块链驱动的智能合约将要求双方信守承诺。

在区块链系统中，共识机制和智能合约保证了数据的真实性和合约的执行，实现了“去中心化”。 当然还有很多技术方面没有讲到，有兴趣的可以多了解一下。

虽然大多数人对区块链的认识还停留在比特币和各种代币上，也就是金融行业的转型。 但是，在了解了区块链的核心逻辑之后，结合你所在行业的“区块链+”，区块链在各个行业的应用才刚刚进入上半场，相信你会想到很多好的创新方向。

#专栏作家#

公众号刘志远：袁哥谈产品，人人都是产品经理专栏作家。 《电子商务产品经理宝典》作者，起点学院产品导师。 多年电商产品实战经验。 主导了太多商家电商产品的建设和更新。 关注电商领域，包括电商平台、产品增长、商业模式、跨境海外等方面。