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原本，這篇文章的標(biāo)題是《區(qū)塊鏈所預(yù)示的未來，需要什么樣的基礎(chǔ)設(shè)施？》，后來我反復(fù)想了好久，突然有一個有趣的念頭緊緊的拽住了我，于是我完全沉迷其中無法自拔，只能放棄原來的寫作內(nèi)容與提綱，而是努力試圖將自己的這個設(shè)想，闡述明白。當(dāng)然，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱不上一份白皮書!

一、區(qū)塊鏈的本質(zhì)是什么？

有人說是：分布式數(shù)據(jù)庫；有人說是：分布式賬本；還有人會進(jìn)一步說明：就是一種以分布式方式記錄賬本的數(shù)據(jù)庫，但是，這個數(shù)據(jù)庫只能添加、讀取，不能修改，刪除。

在苦思冥想的過程中，我突然想到：什么“賬本”呀，這完全就是一套版本控制系統(tǒng)。

• 除了初始提交，每一個提交都會有父提交——全部的提交歷史，也構(gòu)成了一個鏈，每一個commit，也可以說是一個block。
• 如果不經(jīng)過特殊操作，所有的提交都不會消失，只會增加——區(qū)塊鏈在這方面的限制更加嚴(yán)格。

所以：我們也許可以借助對版本管理系統(tǒng)的理解，來理解區(qū)塊鏈。

二、聯(lián)想：SVN與Git的區(qū)別

更遠(yuǎn)的版本管理系統(tǒng)，咱們不去提他，單說SVN與Git的區(qū)別：

SVN的版本號，是一個自增長的數(shù)字，因此，只能有一條鏈。

Git的版本號，是一串Hash值，不存在必須自增長的限制，因此Git的版本樹形狀會非常多樣，通稱DAG（有向無環(huán)圖）。

如果每一個節(jié)點，記錄世界上的一批交易的話，我們就會發(fā)現(xiàn)SVN與Git的兩種模式，存在性能上的巨大差距。因為SVN記錄的交易，必須是串行的，任憑世界上同時發(fā)生多少交易，都必須依次記錄！相比之下，Git的版本，就不必嚴(yán)格依序發(fā)生，最后的版本合并，也容易得多，這就是使得Git的并發(fā)性能，會好很多！

如果我沒有理解錯誤的話：IOTA的DAG Tangle，應(yīng)該受到Git的很多啟發(fā)。

三、繼續(xù)完善我們的設(shè)想——基于Git的分布式記賬系統(tǒng)

1. 創(chuàng)造一個初始賬戶

1. 建一個空的git倉庫
2. 創(chuàng)建一個root account文件，內(nèi)容是：100000000
3. 創(chuàng)建一個初始提交：init root account, 100000000

2. 新增一個賬戶A，并且從root得到轉(zhuǎn)賬

1. 新建一個文件A，內(nèi)容是：+20 from root
2. 修改root文件，添加一行：-20 to A
3. 創(chuàng)建第二次提交：root to A, 20

3. 如上所述，再創(chuàng)建第二個賬戶B，也從root得到轉(zhuǎn)賬

1. 新建一個文件B，內(nèi)容是：+20 from root
2. 修改root文件，添加一行：-20 to B
3. 創(chuàng)建第三次提交：root to B, 20

4. 創(chuàng)建一個fork倉庫，包含原來的全部賬本

5. 原始倉庫繼續(xù)發(fā)生交易

1. 新建一個文件C，內(nèi)容是：+20 from root
2. 修改root文件，添加一行：-20 to C
3. 創(chuàng)建第四次提交：root to C, 20

6. 在fork倉庫中，發(fā)生另一次交易

1. 修改A文件，內(nèi)容是：-10 to B
2. 修改B文件，內(nèi)容是：+10 to A
3. 創(chuàng)建一次新的提交：A to B, 10

7. 原始倉庫合入fork倉庫的變更

1. fork倉庫發(fā)起一次pull request
2. 原始倉庫accept pull request
3. 由于兩邊的文件變更不存在沖突，所以合入直接完成，A向B轉(zhuǎn)賬的交易，也被計入主線
4. fork倉庫同步原始倉庫的版本（git pull），fork倉庫的賬本同步至最新版本

四、基于Git的分布式記賬系統(tǒng)——要點

1. 每一臺Git Server，就是一個賬本庫

因此，一筆交易的雙方，可以選擇任意一臺服務(wù)器，記錄他們的交易。前提是：

• 這臺服務(wù)器上的賬本，是最新的（至少保存了交易雙方賬本的最新版本）；
• 交易雙方都信任這臺服務(wù)器的記錄是準(zhǔn)確，且及時的；
• 理論上，這臺服務(wù)器提供了轉(zhuǎn)賬與記賬的服務(wù)，可以收取服務(wù)費。

2. 交易雙方經(jīng)過協(xié)商，可以選擇任何一臺服務(wù)器進(jìn)行交易，并且支付費用

因此，賬本服務(wù)器，存在競爭關(guān)系。理論上，以下優(yōu)點將幫助交易服務(wù)器勝出：

• 交易賬本數(shù)據(jù)最新最全（這是核心競爭力，否則交易速度將會變慢）
• 交易記錄速度最快
• 交易費用最低（這需要一個平衡）

3. 數(shù)據(jù)同步成功率與服務(wù)可信度

為了確保自己的服務(wù)器上，擁有最新最全的數(shù)據(jù)。各家服務(wù)器都會有動力，頻繁的拉取其他服務(wù)器的賬本數(shù)據(jù)（git pull）。

可能存在這樣的現(xiàn)象：A拉取B服務(wù)器的數(shù)據(jù)，但是出現(xiàn)了版本沖突，因為有賬戶x，同時在A、B記錄了兩筆不同的交易。理論上，需要B先拉取A服務(wù)器的數(shù)據(jù)，然后A才能成功拉取B服務(wù)器的數(shù)據(jù)。類似于我們git push之前，需要先git pull.

當(dāng)A服務(wù)器拉取失敗時，他有義務(wù)通知B服務(wù)器：“你的版本太老”。于是B服務(wù)器會拉取A服務(wù)器的數(shù)據(jù)。當(dāng)A服務(wù)器再次重試時，拉取成功了。

于是，長期來看，A服務(wù)器拉取B服務(wù)器的數(shù)據(jù)，就會有一個成功率的記錄。我們也可以記錄，某臺服務(wù)器，針對其他所有服務(wù)器的拉取請求，其成功率的數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)，就代表其服務(wù)可信度。

4. 可信度最高的服務(wù)器，通常為了確保其數(shù)據(jù)的及時與準(zhǔn)確性，需要投入大量的成本，他們的交易服務(wù)費用，也將會比較高（好的服務(wù)，當(dāng)然應(yīng)該貴一些）

于是：我們得到了一個良性的，分布式多中心的，交易賬本系統(tǒng)！

五、三種交易類型與應(yīng)對策略

1. 最簡單的交易，就是發(fā)生在兩個賬戶之間的

參考復(fù)式記賬法，一筆交易我們至少需要同時修改兩個文件，因此我們需要確保在那臺git server上，兩個賬戶文件都已經(jīng)是最新版本了：

賬戶A說：我的賬戶地址是XXXX1，我的最新版本是YYYY1，你可以去以下服務(wù)器查證。

賬戶B說：我的賬戶地址是XXXX2，我的最新版本是YYYY2，你可以去以下服務(wù)器查證。

兩個賬戶，都可以選擇更加保守的策略，在更多的服務(wù)器上，互相查證對方的賬戶版本，是否為最新，并且最終商議出一個雙方共同認(rèn)可的交易服務(wù)器。

假設(shè)找不到一臺服務(wù)器，同時保存了雙方賬戶的最新版本，那就只能等待某一臺服務(wù)器，最終同步到了最新的版本，然后再執(zhí)行交易。

2. 對于頻繁收錢，或者頻繁支出的賬戶，如果每次都需要交易雙方協(xié)調(diào)版本，那交易成本就太高了

以頻繁收錢的賬戶為例，他可以對外公布一個自己的收款地址+服務(wù)器地址。所有的支付者，都到這個服務(wù)器上，與他交易。

付款者向指定服務(wù)器發(fā)出付款要求，指定服務(wù)器首先同步付款者的賬戶到最新版，交易服務(wù)器完成交易。

對于收款者而言，并發(fā)的支付請求，在交易服務(wù)器上被批量處理并記錄。不必嚴(yán)格遵守交易的先后次序，只要最終被全部記錄且數(shù)據(jù)一致即可。

頻繁支出的賬戶，也可以按類似方式處理。

3. 從個人賬戶到銀行賬戶

如果是個人對個人的交易，大家都是從我的錢包到你的錢包，這樣的交易可以和具體的交易服務(wù)器無關(guān)，也可以說每次交易都可以選擇任意的交易服務(wù)器。但是，如果是經(jīng)常存在賬戶進(jìn)出的情況，那么選擇在某家“銀行”開戶，就變成很自然的事情。

過去是從個人錢包發(fā)起交易，每次選擇交易記賬的服務(wù)。現(xiàn)在變成直接委托某個交易服務(wù)器，完成進(jìn)出。那么，不僅僅是完成數(shù)字貨幣進(jìn)出，也完全可以將一部分?jǐn)?shù)字貨幣，保存在那個“銀行”里。這樣當(dāng)然會更加方便快捷。

后續(xù)的發(fā)展，我們可以想象：現(xiàn)在的銀行能夠為客戶提供哪些服務(wù)，今后的數(shù)字貨幣銀行，同樣也有機(jī)會提供出來。

六、聯(lián)想與結(jié)語

1.本文未完善之處

我沒有深入去思考：如何達(dá)成信任這件事情?；蛘哒f：我認(rèn)為通過算法保障信任，其實非常危險。因為絕大多數(shù)人，是無法真正理解算法，最后也只能是盲目信任。所以，信任只能來自于歷史上是否清白，是否存在污點？算法公開是不夠的，數(shù)據(jù)要公開，過程要公開，所有歷史數(shù)據(jù)，都需要公開，這樣才能夠談得上信任。

換言之，信任不是0/1的選擇，信任是一個X%的事情。我對這個服務(wù)有80%的信任，于是我愿意冒著20%的風(fēng)險，去使用這一服務(wù)，如此而已。

沒有深入思考算法與協(xié)議的細(xì)節(jié)：為了實現(xiàn)一個幾乎沒有漏洞的架構(gòu)，我現(xiàn)在大概只能算是完成了1%的工作，開了一個頭而已。要是有朋友對于這個架構(gòu)，也非常感興趣，大家倒是可以一起研究一下。

2.未來的數(shù)字貨幣架構(gòu)

一個逐漸完善的架構(gòu)，肯定是分層、分模塊，多個組件是可以組合/替換的。目前的大多數(shù)公鏈，都想的是打造一個完整的，全面可用的架構(gòu)，我覺得他們多半都會失敗。但是，有誰能夠構(gòu)造一個類似于TCP/IP這一的協(xié)議族呢？我非常期待！

作者：莊表偉

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