比特币和其他第一代加密货币使用的区块链工作量证明机制可能要慢一些,因为它需要大量的计算机算力。以权益证明作为起点是潜在的替代方案,一些区块链开发商已经重新开始寻找最简单的方法来达成共识,即在尽可能短的时间内,让各个节点在大多数计算机网络上统一区块链的真实状态。
另一种方法是向加密货币网络引人不同的层,它不是一个单一的计算机网络,而是使用“中间节点”来创建的两个独立的,但有关联的网络个用于普通用户,另一个用于信任的计算机构成的网络的主干。最早使用这种想法的货币之一是Dash(最初以X Coin的形式推出)。它的工作原理是将网络分成两类—-工作量证明的挖掘网络(任何人都可以加入),以及Master Node网络。
为了成为一个主节点,计算机必须投资或锁定1000单位的加密货币。此时,这台计算机要做的唯一事情是作为货币验证服务的一部分执行功能。与比特币一样,矿工们通过工作量证明的方式来创建区块,但主节点负责通过协商一致的程序对每个区块进行审核,块奖励在两个网络中被分离。通过使用在块创建者网络外部运行的其他验证网络,可以避免使用工作量证明机制的加密货币的许多漏洞。
例如,51%攻击不能发生,因为主节点不会批准新的、伪造的区块链。控制51%的算力以保证攻击者不能有权限篡夺主节点,而控制51%的主节点则需要存储几乎无法计算的数量的货币来支持攻击。中间节点系统还允许更快的交易确认,因为主节点协商一致发生在挖掘块时,而不是在块被创建时。当块被创建好时,所有的主节点都毫无疑问地已经确认了交易。
达成共识才能工作
对开发下一代区块链系统的人群而言,Dash基于共识的方法引发了他们极大的兴趣。人们逐渐认识到,区块链的根本作用是就某件事达成一致,并尽快达成这项协议。一旦有人解锁他们的钱包或创建了一个交易,区块链的主要任务就是记录交易,使这个交易不能被篡改,从而可以开始创建新的交易。
一家名为瑞波(Ripple)的公司开发出了迄今为止规模最大、发展最为成熟的区块链。它的软件也叫瑞波,是一种新的区块链形式,旨在处理跨国界,甚至跨不同国家货币的银行间的转账。通过使用数学和计算机科学实验“拜占庭将军问题”瑞波的工程师们相信他们已经证明了工作量证明机制和权益证明机制都是不必要的。瑞波的区块链分类账簿不仅是为促进区块链的本国货币XRP的转移而设计的,而且是为以任何货币进行的交易设计的。从某种意义上说,瑞波区块链形成了自己的安全通信账户系统,允许任何银行在任何其他银行之间创建交易。
瑞波公司硬件设备创建好之后,银行成为瑞波网络中的节点。两家银行无须使用传统的货币兑换系统进行借方或贷方账户的通信,而是可以使用它们喜欢的任何货币类型在分类账簿中进行交易。这些变化会实时显示在分类账簿上。此外,如果有必要进行货币兑换,该网络将利用“做市商”持有多种货币的储备,自动找到交易的最佳价格,然后更新所有账户。甚至可以使用XRP来使交易变得顺利,而不需要任何一端的节点,甚至不需要涉及加密货币。这些交易在一分钟内就搞定了,无论这些交易是在什么地方。
通过依赖可信节点之间的共识体系,瑞波网络允许参与银行之间的全球交易,除了汇率以外,几乎不存在任何间接成本。该公司希望能减少与国际货币兑换有关的费用。然而,只有银行和公司才能成为瑞波网络的节点。普通客户必须在其中一家银行开立账户,才能通过瑞波公司为他们把钱汇到另一家银行。这允许银行继续为交易设定价格。通过这种方式,瑞波公司希望将区块链分类技术在主流市场推广到那些已经控制了系统的人手中,而不是干扰资金转账行业。截至2017年2月,瑞波的XRP加密货币已经是全球第三大加密货币,仅次于比特币和以太坊。
智能合约
最近许多涉及区块链的创新应用都关注于在分类账簿中包括附加信息或替代加密货币交易的概念。瑞波允许对其他货币交易进行记录,未来币(Nxt)允许使用其他文本对不同组或不同类别的加密货币(称为“颜色”)进行排序,从而允许在区块链上表示不同类型的资产,如财产或商品。连锁店和Fact om等公司正在研究如何在区块链中记录所有权和股东信息。甚至有人提议对比特币的区块链进行软件更新,以增加块的大小,以允许更多的交易。这些可能会为区块链带来额外的主题或加密功能,从而提供全新的特性。
在区块链开发的世界中,最令人兴奋的事情不只是将交易或数据存放在区块链中,还包括代码本身。这将允许区块链作为一个去中心化的程序,实际运行的软件可以根据市场环境的变化进行更新和修改。这段代码可以自动启用所谓的“智能合约”。然而,研究人员发现,这种代码和法律术语结合的新领域正在产生极大的复杂性。虚拟货币开发商尼克·萨布(Nick Szabo)在1997年首次提出了“智能合约”这一概念。他的想法很简单:买房子的时候,金钱和行为通常是通过一个可信的第三方律师或银行进行的。当第三方对交易双方都满足了彼此的合同要求感到满意时,他们就会相应地交出钱和契约。一个智能合约可以自动做到这一点,而不需要第三方。契约和金钱都以数字形式提供给这个项目及协议的条款。
当智能合约发现条款被满足时,它直接交付数字支付和产品。区块链在分类账簿的分散机制中保证了合同的代码,就像它保证了加密货币的交易一样。同样的区块链可能持有契约、付款和合同,只是更新它的分类账簿,以说明新的、交换的所有权。这样的合约不必太复杂。例如,一个简单的停车计时器就可以在区块链中运行代码——当收到停车付款时,它会将车辆登记为合法停车。一份智能合约可以简单地理解成是一种投票机制。智能合约的代码可以接受注册股东的投票,进行统计后,报告最终计票结果,不收取任何费用。
在一些合同中,区块链代码不需要做任何决定,而是像数字储物柜一样。资金会进入储物柜,直到双方同意使用公钥打开储物柜,否则,在此之前储物柜里的资金是无法取出的。这些简单的合约想法可以在比特币的未来版本中得到应用,比如本书中提到的闪电网络。
以太坊时代
既然智能合约已经引起了区块链开发人员的关注,区块链其他方面的可能性也开始出现。例如,区块链可以管理股东投票机制吗?它们甚至能控制整个公司吗?从法律的角度来看,公司只不过是定义领导、所有权和利润分享结构的一系列规则。也许像这样的东西真的可以被写进代码中,然后在区块链中得到保护。这可以被称为“自治公司”。
2015年,一位名叫维塔利克·布特林(VitaliBut erin)的俄罗斯程序员推出了一款名为以太坊的区块链,它允许将智能合约嵌入其中。使用一种称为Sold ty的自定义编程语言,程序员们可以将他们的代码上传到以太坊区块链,并在以太坊(区块链的加密货币)上支付少量费用。
一旦代码被植人一个块中,它就会收到一个地址。然后,任何人都可以使用他们的计算机来锁定地址,并运行包含在内的代码。代码所能做的限制取决于程序员。它可能是一个用通用文本响应的小程序,也可能是一个只对特定人员进行授权响应的简单契约。从理论上讲,它也可以是一个自治的公司,通过编程购买有用的东西,把它租出去,然后收款——所有这些功能的实现都在以太坊区块链上。
以太坊的潜力导致了创建比特币的理想主义者的躁动,自治公司已经成为加密技术支持者的新梦想。如果一个完整的业务可以在一个分布式的、分散的区块链中进行,它超出了任何国家的管辖范围,并且提供了一个全新的“免费”概念,那么,谁能从自治公司征税?一个以区块链为基础的企业应该向哪位政客低头?政府的不完美可以避免,取而代之的是简单、开源的代码,任何有编程技能的人都可以访问,这种方式最终是安全的,不受人性弱点的影响。受这种理想主义影响的投资者抓住了支持以太坊的机会,以太坊开始成为仅次于比特币的第二大加密货币。
在以太坊公司成立后,人们开始出现了各种各样的想法。例如,一家名为Slock的瑞士公司,想出了一个计划来建造一把锁——那种可以装在门上的物理锁——可以连接到互联网和以太坊区块链上。这将允许人们使用区块链租赁房产,如假期进行短租。门锁根据智能合约只有在客户付完费用后才会开门,在租期结束后会自动再次锁门。
自治公司
分布式自治组织的首席执行官克里斯托夫·詹奇(Christoph Jentz ch)是Slock.it公司的首席执行官西蒙·詹奇(Simon Jentz ch)的兄弟,他有一个雄心勃勃的计划。他决定尝试创建一种以太坊的创建者维塔利克·布特林(Vital ik But erin)最先讨论过的自治公司。于是他开始写代码,并得到了Slock.it的支持。2016年年初,它被发表在《以太博物馆区块链》上。
分布式自治组织背后的思想似乎相对简单。分布式自治组织将是众筹的载体。潜在的资助者将会购买分布式自治组织的股份,称为分布式自治组织令牌,使用当地的以太坊加密货币。这些令牌授予的投票权与购买的数量成正比。从这些销售中,分布式自治组织积累了可以投资的加密货币资本。
接下来,人们将向分布式自治组织提交服务建议,试图从分布式自治组织的资金储备中获得投资。他们可能需要做一项工作,比如为分布式自治组织编辑代码,或者构建并销售某种基于虚拟的产品,或者甚至做慈善工作。那些提供服务的人,被称为“承包商”,也会提出分布式自治组织应该为此支付多少钱,以及他们是否会从他们的计划中给分布式自治组织带来一些利润。分布式自治组织中的令牌持有者将对提案进行投票。如果提案被批准,承包商就会做这项工作,当合同的条款完成时,分布式自治组织就会支付给他们。如果有利润返回到分布式自治组织,那么这些利润将属于所有令牌持有者。分布式自治组织的想法变得非常流行,在以太坊筹集了超过1.5亿美元——历史上最成功的众筹项目。但很快,分布式自治组织编程的复杂性开始显现。