货币，区块链与社会可扩展性

货币与市场

通过撮合互惠互利的买卖双方及使用普遍接受的标准化支付手段（counter performance）（即货币），货币和市场可以让每一笔交易的参与者直接受益。这里的市场是亚当·斯密所用的概念：指的不是用来聚集买卖双方的特定场所或服务（尽管有时可能会涉及到这些），而是大量成对交易的集合，可以让产品的供应链变得协调。

在货币和市场的激励下，会出现更准确的价格信号，从而减少参与者在其他交换方式中所需的谈判成本、减少失误。可以说，货币与市场的有效结合，使得更多不同的参与者可以有效地协调他们的经济活动，不像以前那种类似双边垄断（而非竞争市场）的交换机制。

市场和货币可实现交易撮合（匹配买卖双方）、减少信任需求（依赖利己心理而非熟人和陌生人的利他心理）、可扩展的偿付手段【通过货币（一种广泛接受且可反复用于偿付的媒介）】以及优质信息流（市场价格）。

最早讨论货币和市场问题的思想家是亚当·斯密。在英国工业革命爆发之初，亚当·斯密在《国富论》中指出，即使是最简单的产品，也直接或间接地依赖于大量不同工种的劳动：

观察一个文明繁荣的国家中最普通的技工或日工的生活用品，你会发现，与日用品生产相关的那些工业（虽然只是一小部分）雇佣来参与生产的人数，多得不可胜数。例如，日班工人穿着的看上去极其粗糙的羊毛外套，却是大量工人的共同劳动成果。

牧羊人、拣毛人、梳毛人、染色工、梳理工、纺工、织工、漂白工、缝纫工和许许多多其他工人，需要综合他们不同的手艺才能完成这样一件家用产品。除此之外，将原材料在这些住在偏远地带的工人们之间运输，需要多少商人和承运人！更何况，将染色工需要的不同染料（这些染料往往来自世界各地）运输到一个地方，需要多少次贸易和航运、多少船工、水手、制帆人、制绳人！为了生产这些工人所使用的最普通的工具，又需要多少劳动！

暂且不论像水手工作的船只、漂白工用的水车、织工用的织机这些复杂的器械，单说牧羊人剪毛时所用的大剪刀这种非常简单的工具，就需要多少复杂的劳动：必须综合矿工、熔矿炉建造工、伐木工、烧炭工、制砖工、砌砖工、熔炉工、技工、铁匠等不同角色的工艺才能生产出来。

如果我们以同样的方式看待这名工人的其它衣服和家具，如，贴身穿的粗麻衬衣、脚上穿的鞋子、睡觉的床铺和床铺上的各种寝具、做饭的炉子、由地下采掘出来而且也许需要经过水陆运输才能送到他手边供他烧饭的煤炭、厨房中一切其它用具，餐桌上的一切用具、刀子和叉子、盛放食物和分取食物的陶制和锡蜡制器皿，面包和酒，可以保暖、透光并能遮蔽风雨的玻璃窗，和那些使北方也能成为极舒适的居住地的发明，这些发明所必须借助的一切知识和技术，以及工人制造这些发明所用的各种工具等等。

总之，我们如果认真想想这一切东西，考虑每样东西上凝结的各种劳动，我们就会发现：如果没有成千上万人的劳动和协作，一个生活在文明国家的普通人根本无法获得这些日用品。然而，我们却错误地认为维持这样的生活是多么轻而易举。

这些都发生在 1776 年后发生的一系列工业革命和全球化浪潮出现之前。时至今日，劳动分工已经历过无数的改良，其复杂度和范围扩大了许多倍。与其相信陌生人会做出利他行为，还不如相信市场和货币，因为它们可以创造许许多多利益共同体，来激励这个由陌生人构成的大型网络做出有益于公众利益的行动：

在文明社会中，人类随时都需要大量合作和帮助，然而在短暂的一生中只能和少数人建立友谊… 相比起其他动物，人类更会经常遇到需要他人帮助的情况，然而只期待着别人施恩是不行的。交换这种行为能让我们从其他人那里获得远远更好的所需物品。我们所需的饮食，不是来自屠户、酿酒师或面包师的恩惠，而是出于他们对自身利益的打算。

斯密接着又描述了劳动分工以及劳动生产率对于配对交换网络的依赖程度：「正因交换导致了劳动分工，所以分工的程度必然受到交换能力的限制。换句话说，分工受市场的制约。」随着国家乃至全球的交换网络不断壮大，越来越多的生产者参与其中，劳动分工得以细化，劳动生产率得以提高。

货币则通过提供更多交换机会来促进社会扩展性。作为被广泛接受且可反复使用的财富存储及转移媒介，货币通过减少交易中的偶然性问题（交换需求匹配以及转账需求匹配的偶然性）降低了交易成本，使得交换涉及的商品和服务种类越来越多，参与者也越来越多样化。

在一个有关相关事实的知识分散在许多人手中的体系里，价格能协调不同个体的独立行为……在任何一个多人协作的社会中，无论谁想要制定一种中央计划，或多或少都得基于某个知识。这个知识最初不是给规划者的，而是给其他人的，其他人必须再通过某种方式传达给规划者。

对于一切解释经济过程的理论来说，作为计划基础的知识通过何种方式传达给人们是至关重要的问题，至于最初分散在所有人中的知识的最佳利用方式是什么，这一问题至少是经济政策，或者说是设计高效的经济体系的主要问题之一…

每种商品都有一个价格（或更确切地说，各地的价格是相互关联的，其差别取决于运输费用等等），这个简单的事实似乎暗示着一种解决方法，如果所有信息都掌握在一个人手里，就有可能为所有商品都找出那个合适的价格，但这仅仅是在概念上有可能而已，实际上，所有信息都分散在每个涉及这一过程的人手中…

神奇的是，在诸如某种原料短缺的情况中，无需发出任何指令，也没有多少人知道其中原因，就会有成千上万的人（他们的身份花几个月时间也无法全部调查清楚）会自发地开始节约该原料或使用该原料生产的产品；也就是说，人们会做出正确的选择…

价格体系正是一种人类偶然发现但尚未理解的制度之一。人们正在学着利用价格体系（但是远远没有学会充分利用它）。价格体系使得劳动分工和资源协调利用在知识均匀分布基础上成为可能……解决方案在只掌握部分信息的人的交互协作中产生。

区块链与密码学货币

可扩展的市场和价格需要可扩展的货币。可扩展的货币需要可扩展的安全性，这样更多不同的人可以使用该货币，同时货币不会失效——不能伪造、 不会通胀、也不会被盗。

2009 年，以中本聪为名的某个人或是一群人创造了比特币。中本聪在货币上的突破是通过信任最小化给人们提供了社会可扩展性：减少交易对手风险和第三方风险。中本聪使用计算成本高昂但自动化的安全系统代替计算成本低但制度成本高的传统安全系统，很好地增加了社会扩展性。一组只需部分信任的中间机构取代了原本单一的需要完全信任的中间机构。

-打了「计算兴奋剂」的金融控制：区块链就像由机器人组成的军队，互相检查彼此的工作。-

当我们可以通过计算机科学而不是传统的会计师、监管人员、调查人员、警察和律师来保障金融网络的最重要功能时，我们会趋向于一个自动化、全球化且更安全的系统，而不是人为控制的、局限于本地的且不一致的安全系统。如果我们通过正确的方式在公链上实现密码学货币，就可以使用一大批计算机来替代传统银行业的大量官僚。

「通过使用计算机来维护区块链，我们就能将互联协议中最关键的部分放在一个更加可靠和安全的基础上，让我们以前不敢在全球网络上尝试的信托交互成为可能。」

对于区块链技术，尤其是比特币来说，最有价值的特点包括：

可独立于现有机构运行

可无障碍地跨越国界运行

区块链之所以具备这些特点，是因为它可以在没有人为干预的情况下保持高水准的安全性和可靠性。如果没有高安全性，区块链将只是一种资源利用率极低的分布式数据库技术，依然需要依赖于当地官僚制度来保证其正常运行。

-自 20 世纪中期以来，计算机的效率提高了好几个数量级，但人类的大脑并没有多少变化。新的计算能力为突破人类的极限创造了许多可能性，而随着人类思维发挥到了极致，基于人类心智设计的制度也已经发挥到了极致。结果就是，人类没有剩余的心智来提升我们现有的制度了。

但如果我们用计算机直接代替人类发挥功能，社会扩展性依然有很大的改进空间。（重要提示：这个结论取决于上图中斜线的斜率，而不是人类能力线的绝对位置。上面显示的能力线位置是任意的，仅仅取决于我们对人类能力的估算）。

一个新的中心化金融实体，一个需要信任的第三方，如果不像传统金融机构那样拥有等效于「人工区块链」的制度，极有可能成为下一个 Mt. Gox。如果没有官僚制度，它就无法成为一个可信的金融中介。

计算机和网络的成本很低。扩展计算能力需要的额外资源成本也很低。若想以安全可靠的方式扩大人类传统制度的管理范围，我们需要更多会计师、律师、监管人员和警察，同时也要面临随之而来的官僚作风、风险和压力。律师费用高昂，监管成本更高。而计算机科学在保障货币安全方面远远优于会计师、警察和律师。

在计算机科学中，安全性与性能之间存在根本的权衡。比特币的自动化可靠性源自其运行和资源使用产生的高昂成本。直到现在，还没有出现既能大幅提高比特币区块链的计算可扩展性（例如交易吞吐量），又能保证这种改进不会影响比特币安全性的办法。

对于比特币来说，很可能不存在两全其美（保持可靠性，同时大幅提高性能）的方法，这也许是无法避免的权衡关系之一。与现有的金融信息技术比较，中本聪做出了一些重要权衡，以牺牲性能为代价提高安全性。在这些权衡中，看似浪费资源的挖矿过程是最明显的一个，但不是唯一一个。

另外一个权衡是消息传递的高度冗余。为实现数学上可证明的可靠性，消息需要在所有节点之间全面广播。比特币无法实现这一点，但即使要达到近似的目的也需要极高的冗余性。因此，1 MB 的区块消耗的资源远比 1 MB 网页消耗的多，因为前者在传输、处理和存储方面需要更高的冗余度，以实现比特币的自动可靠性。

这些必要的权衡都以牺牲性能来实现足以支撑独立运作、全球化和自动化可靠性所必需的安全性。这意味着比特币区块链无法在达到 Visa 的每秒交易处理量水平的同时，保持自动化可靠性，而自动化可靠性才是其相对传统金融系统的独特优势。

相应地，我们只需要一个对信任最小化要求较低的外围支付网络（如 Lightning [9]）来承担大量小额比特币交易，而比特币区块链只需要定期对成批的外围网络交易进行结算。

虽然比特币支持的交易吞吐量比 Visa 或 PayPal 都低，但它具有更强的自动化安全性，适用于重要交易。任何满足互联网接入条件并拥有智能手机的人都可以支付 0.20-2 美元的交易费（这远低于当前的汇率手续费），然后在全球任何地方使用比特币服务。而低费用的小额交易可以在比特币的外围网络上处理。

在设计 Bitgold 时，我已经认识到共识无法在保证安全的情况下扩展到高吞吐量的场景中去，所以我把它设计成了两层架构：（1）Bitgold 本身，作为结算层；（2）Chaumian 数字现金，作为拥有高吞吐量和隐私性（通过 Chaumian 盲签名实现）的零售级外围支付网络，但这个外围网络像 VISA 一样是需要信任的第三方，因此需要由会计师等角色组成的「人工区块链」来保证可靠性。

这个外围支付网络只涉及小额交易，因此只需要很少的人力就能避免重蹈 Mt. Gox 的覆辙。

从设计上来说，货币必须在安全性的基础上具有社会可扩展性。例如，货币必须难以被任何使用者或者中间人伪造（以免稀释供给曲线，进而导致过度的或意想不到的通货膨胀）。黄金在世界上任何地方都具有价值，而且不会受恶性通货膨胀的影响，因为它的价值并不取决于任何一个中央权威机构。比特币在这些方面同样表现突出并且可以运行在网络上，它能让阿尔巴尼亚境内的人无需信任第三方 和/或 支付天价手续费的情况下，安心地向津巴布韦境内的人支付比特币。

现在「区块链」有着各种各样的定义，但几乎所有的定义都是出于营销炒作的目的。我建议给「区块链」一个可以将其内涵传递给外行人的清晰定义。区块链应该既有区块，也有链。链指的是默克尔树或其它具有不可伪造的完整性功能的密码学结构。此外，为了在客观上尽可能容忍最糟糕的情况和恶意参与者，受区块链保护的交易和其他数据应该用合理的方式复制下来（通常情况下，即使有 1/3 到 1/2 的服务器作恶，这个系统依然能正常运行。

-比特币的社会可扩展型安全性基于计算机科学，而不是警察和律师，所以它支持跨国界支付，例如，非洲的客户可以向中国的供应商无缝付款。私有链要做到这点很难，因为它需要可以在不同行政管辖区之间共享的身份验证、数字证书以及公钥基础设施服务（PKI）。-

因为这个特点，以及（但愿很少）可能出现的会导致历史区块无效的软件更新需求（一种叫做硬分叉的危险情况），区块链还需要一个人工治理层（虽然这一层也会面临政治斗争的风险）。最成功的区块链（比特币）之所以能维持其不可变性，一方面是因为技术专家们之间的去中心化决策，另一方面是因为秉持着不可篡改性原则。这种原则下，只有少数没有任何其它可行方案的重要漏洞修复和设计改进可以使用硬分叉。

在这种治理理念下，会计或法律层面上的决定（例如，更改账户余额或撤销交易）不能成为执行硬分叉的理由，它们应由系统外（或系统上层）的传统治理机制来实现（例如，通过法院禁令强制比特币用户发送一个新的交易，从而起到撤销旧交易的效果，或没收特定用户的密钥，从而没收该密钥所控制的代币）。

所谓的事后不可伪造性和不可变性，指的是一旦数据被提交到区块链上，就无法在不知不觉中被篡改。与一些炒作所说的概念相反，我们没有任何办法保证数据上链之前的来源是否真实，或数据本身是真是假。这需要采取额外的办法，通常涉及高成本的传统制度。

区块链不能保证数据的真实性；它只是把真相和谎言都以无法篡改的方式保留下来，让后来的人客观地分析这些信息，从而更有信心揭露谎言。日常的计算机是一块算力画板；而区块链则是算力琥珀。重要数据应该尽早地封装进区块链琥珀，最好是由生成数据的设备在签名加密后直接提供，最大限度地发挥区块链在保证数据可靠性上的优势。

因为一些公有链（如比特币、以太坊）的安全性目标受到了 51% 算力攻击的限制，我们都很关心，怎么分辨大矿工的身份，来推断「有没有可能联合其他人发动 51％ 算力攻击」。

区块链的安全性有其客观上限，区块链治理会严重受到 51％ 攻击可能性的影响。当然了，攻击者当然不会称之为「攻击」，可能会说成是「开明治理」或者「民主行动」之类的。一些用于修复漏洞或是改善协议的软件更新需要软分叉。另外一些软件更新则需要硬分叉，这会给比特币带来比软分叉更大的安全和连续性风险。

比起其它网络协议，区块链虽然已经极大降低了信任要求，但实际上离免信任性仍然遥远。矿工算是部分可信方。那些不是工程专家或计算机科学家但是投入大量时间学习区块链设计原理和代码的人必须充分信任开发者社区，就像那些想要理解一门专业学科的研究成果的非专业人士对该领域的科学家的态度一样。在硬分叉期间，交易所的影响力也很大，因为它们可以决定自己的市场和交易代号支持哪个分叉。

因此，公有链可以相对（但并不能绝对）地避开身份难题，设法在更高的现实或社会层面确认最有权力的矿工的身份，这可能比试着将身份这样（基于大脑）的天然模糊的概念映射到协议层更合适，公钥基础设施在这方面的艰难尝试正是前车之鉴。

所以我认为有一些「私有链」有资格成为真正的区块链; 其他的则应该归类到更宽泛的「分布式账本」或「共享数据库」等类别下。它们的社会扩展性与免许可型公有链（比特币和以太坊）完全不同。

以下方案都有安全识别（可区分和可计算）服务器身份的要求，而非像公有链一样允许匿名身份。换句话说，他们需要其它一些在社会扩展性上差得多的方案来解决女巫攻击问题：

私有链；

侧链的「联合」模式（唉，现在没有人知道如何在降低信任要求的情况下开发侧链，尽管之前有过那么多憧憬和承诺）。侧链可以是私有链，二者非常匹配，因为它们在架构上和（对公钥基础设施的）外部依赖性上都非常相似；

基于多重签名的方案，即使是通过基于区块链的智能合约完成的；

基于阈值的将链下数据搬到链上的「信息输入机制」。

要识别服务器的身份，主流但社会可扩展性通常较低的方式是基于可信认证机构（CA）的 PKI 体系。为了避免受信任的第三方变成安全漏洞，可靠的 CA 自身就必须是高成本的劳动密集型官僚机构，这些机构通常会自行或是由其它机构来进行广泛的背景调查（例如商业调查公司 Dun&Bradstreet）。（我曾经带领团队设计、打造过这样的 CA）。CA 也充当守门员的角色，保护这些需要许可的系统。CA 可以成为引起全局控制和故障的单点。「公有链是自动化的、安全的、全球化的，但身份认证是劳动密集的、不安全的、局域的。」

基于 PKI 的私有链对于银行和大型企业来说是一个不错的选择，因为它们已经有成熟的内部 PKI 系统，用来认证批准重要交易所涉及的员工、合作伙伴和私有服务器。银行 PKI 相对可靠。我们也为 Web 服务器提供了半可靠的 CA，但这一般来说不包括 Web 客户端，即使人们在 Web 发明后一直在尝试解决客户端证书问题：例如，广告商们会希望有更安全的方式，可以替代电话号码和 Cookie 来追踪客户身份。但这还没有实现。

PKI 可以为少数重要的事情和人员很好地工作，但对于不那么重要的实体来说，它并不那么好或容易使用。它的社会可扩展性受其所依赖的传统身份认证官僚体系的限制。

我们需要通过更具社会可扩展性的方法来统计节点数量，换句话说，需要更健壮的方法来尽可能抵抗腐败，评估节点对区块链完整性的贡献大小。这正是工作量证明和广播复制的关键：大幅度牺牲计算扩展性来提高社会扩展性。

这就是中本聪的天才权衡。它的天才之处在于认识到人比计算机昂贵得多，且这种差距每年都在扩大。它的天才之处在于可以让人们跨越人类的信任边界（例如国界）安全地进行无缝协作，不再像 VISA 或 Paypal 那样依赖于「有事找警察」架构，后者昂贵、容易出错，甚至会有腐败问题，仅仅在正常工作时，这些官僚机构才能提供一定程度的可靠性。

结论

随着互联网的兴起，各种网络组织如雨后春笋般崛起，包括社会网络、长尾零售商（例如亚马逊）以及为小型买家卖家提供交易平台的各种服务商（eBay、Uber、AirBnB 等）。这些只是对我们新能力的最初级尝试。由于近几十年来信息技术的巨大进步，限制网络组织参与者人数和类型的已经不再是计算机和网络，而是还没有充分跟上技术进步的人类思维和制度设计。

初期的互联网尝试都是非常中心化的。区块链技术通过计算机科学而不是「有事找警察」来实现数据完整性，使得信任最小化货币（密码货币）成为可能，它也必然为其它金融领域以及主要基于在线数据进行交易的场景带来进步。

这并不意味着，让我们的制度适应我们的新能力是一件容易的事，或在某些特定情况下困难会少一些。乌托邦的想法在区块链社区非常普遍，但它们不是可行的选择。对我们高度发展的传统制度进行逆向工程，甚至以新形式重塑一些旧制度，通常比从零开始、或者高谈宏大计划和博弈理论要好得多。

中本聪向我们展示了这样一种关键策略——牺牲计算效率和可扩展性（消耗相对便宜的计算资源）以减少为了实现陌生人协作所需要的社会制度（例如市场、大公司和政府）中的人力浪费，更好地利用人这种宝贵资源。