Bitcoin之源Blockchain燒你數簿


@劉兆生 2017/07/14

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用一句香港市井俗語「燒你數簿」作為一種最具潛力嶄新的網絡內結構Blockchain (現有譯作「區塊鏈」) 作開場白,莫名其妙?且慢,這絕對貼題!的確,Blockchain正是可以取代具數千年歷史發源自意大利的double entry簿記的一種電子交易模式,既方便快捷且安全,無人插手,不費吹灰之力,會計上所有交易分類賬 (Ledger) 自動保存在網上;換句話說,分類賬被網上分佈式的Blockchain取而代之 ,「燒你數簿」並非言過其實!只不過你「已被燒的數簿」依然存在,只是藏於一個無處不在的公共分類賬 (Public Ledger) 間,本文容後有詳盡述及。

Bitcoin是錢嗎?


Blockchain是甚麼?

首先,Blockchain是甚麼?核心上,Blockchain是一種集數學、運算學和電腦網絡於一體的偉大加密 (Cryptography) 技術成果,一種網絡互信機制 (Trust Protocol),有人更稱之為「上帝機制」(The God Protocol)!可想而知,這機制的潛力多大,估計日後改變人類未來一切交易活動均可在此中尋。可惜的是,最早應用這機制卻是臭名昭著的Bitcoin,連之前台灣綁匪要求釋放黃坤贖金要的也是Bitcoin!最近黑客WannaCry也要Bitcoin贖金解碼!無怪令這Bitcoin背後的Blockchain技術蒙上不白之冤和為人所忽略。

我們先不要被聲名狼藉的Bitcoin先入為主,其實Bitcoin包含三層意思,常為人混淆誤解。最高一層是Bitcoin作為貨幣應用;中層是推動Bitcoin交易專用的內結構技術Bitcoin Blockchain;和最基層可延作全方位廣泛應用的網絡機制——Blockchain。不過我們只愛一籃子說是Bitcoin,未知內裡乾坤。

Bitcoin 作為密碼貨幣 (Cryptocurrency) 的穩定性常為人詬病,其實其幣值去年大部份時間一直徘徊在二百五十美元左右,今年開始升至一千美元上落。歐盟亦已納Bitcoin為流通貨幣。至於背後Blockchain技術,反譏地,正是Bitcoin這種無孔不入的「黑勢力」,凸顯此科技威力無限,引起廣泛討論,並吸引有識之士研究怎樣能把Blockchain這概念和工具開拓新應用,對此,全球各行業尤以電腦及金融界均不敢掉以輕心。

香港亦已開始研究

去年以瑞士銀行為首的集團,已成立了一間名為R3 CEV公司,聯同高盛集團、摩根與及二十多間銀行,目的是開發以Blockchain為內結構的一個標準私人客戶記賬系統;NASDAQ也即將推出類似系統;連以保守見著的英格蘭銀行研究分析後也承認Blockchain技術極為創新及具深遠影響,代以一個比較嚴肅稱號——「分佈式分類賬技術」(Distributed Ledger Technology,DLT)。更不可不知的是,自2013年起,全球已有近八百間startup公司成立 (詳情可參閱https://angel.co/Bitcoin),專注研發以Blockchain為基礎 (單是2014至15年間已有超過十億美元投入,前Netscape 創辦人今貴為風險投資名人Marc Andreessen更儼似Blockchain技術代言人),互相鬥快推出一些類似Bitcoin的應用軟件,專攻一些horizontal niche市場,說不定一批㑹生金蛋的鵝隨時橫空出世!香港有否空間參於其中?

今年3月28日金管局已宣布正研究類似Bitcoin性質的央行數碼貨幣 (CBDC) 應用,陳德霖指出,預期今年底前完成第一期研究,筆者更期待香港創新及科技局局長楊偉雄不久期間會跳出來說「我真的見過Blockchain的神袐始創人Satoshi Nakamoto」呢!

再說Blockchain應用之大。這包括一切可能推翻人類傳統的金融經濟交易活動、錢幣價值、契約協定和中央註冊登記系統運作、甄別有效選舉票,與及除此之外應用到儲存個人身體基因排列、健康狀態和醫療紀錄等市場,更有涉及目前想像未及的Internet of Everything範疇上。Blockchain無限的可塑性,先讓筆者從Bitcoin和Blockchain的神袐始創人Satoshi Nakamoto說起。

Satoshi Nakamoto是誰?

話說2008年11月1日Satoshi Nakamoto在網上公佈了一個發明,與及只說了一句精簡話〝I’ve been working on a new electronic cash system that is fully peer-to-peer, with no trusted third party”,之後便連結到他的科技白皮書 (White Paper) 去,繼而在Bitcointalk.org討論網出現,主動澄清及解答好一些技術問題,直至2010年12月12日Satoshi Nakamoto最後一次出現,之後便消失,至今無影無蹤!此君真有其人?還是一群人的集體代號?無人知悉,可能永遠是個謎。*

姑勿論如何,他留下來的概念,繼續在各領域不斷發揚光大。無他,能推翻傳統交易系統,關鍵是他以上那句話中的兩個字:一是「fully peer-to-peer (完全對等)」,即「大家在網上咁髙咁大,無分彼此」。Peer-to-Peer這網絡術語更有群策群力之意。

Peer-to-Peer顛覆市場

最佳例子乃是當年Napster顛覆數碼音樂市場,用的就是這技術:我想聽某首歌時,便問網絡上全球已存放了這歌在電腦內的眾多人,每人分一秒半秒給我,電腦便運用peer-to-peer軟件下載給我,我便能結合成整首歌,在家中一氣呵成播出;當然,有權利亦有義務,別人問我攞歌時我亦樂意與他分享。這種從亞里士多德到John Rawls鼓吹的互惠互利伸張正義的哲學主義,一瞬間在網絡世界中靜悄悄地實現,不把版權法打到稀巴爛才怪!現今Spotify不也是合法地用了peer-to-peer技術嗎?更甚者,Peer-to-Peer Computing結構已發展成現今主流應用之一,法律擋不住科技洪流又一鐵證!

二是「no trusted third party (無須互信第三者)」。傳統上,每宗交易或事務記錄 (統稱Transaction),無論大小,除買賣或授受雙方外,一定涉及一個中間人 (third party,第三者)。不說複雜的M2、M3和M4交易,就算是用現金一手交一手,我們最終也要當地貨幣發行銀行做中間人 (一用到鈔票也需要銀行嘛!)。最後,如要用最原始的bartering,以物換物,或以物換服務,或以服務換物,若是珍貴的交易也要證明物件的來源。

踢走第三者

打個比喻,我用一粒很髙卡數的鑽石換你一層樓,你定要查看我的鑽石來源、出世紙、估值、易手多次等;當然,我也要到土地廳查看你層樓的業主是誰,到銀行估值和查看有否「釘」了契等。為甚麼?因為買賣雙方互不信任,故須找名互相信任的第三者才能撮合一宗交易。哪第三者信的是甚麼?不就是相信物件以往一切交易過程的歷史紀錄——會計上的分類賬 (ledger)。但世上有好些物件的ledger是不公開的,只有那些所謂第三者,例如金融體系內有監管及法律權力的機構,或業內專業人士才能查閱。最大的分類賬擁有者當然是國家政府,而Blockchain就是連這第三者也想踢走!試想多少人飯碗會砸破?整個經濟體系可不動搖?因此,反對之聲不絕耳是人之常情;擔心者更有安全、真偽驗證、私隱和黑客入侵等問題的考慮。

雖然目前Blockchain技術理論上已能排除以上憂慮,但目前最難克服的,是用家的心理障礙和各地政府是否一致認同與支持 (目前洪都拉斯和希臘政府已以Blockchain技術作土地註冊之用)。看來,Blockchain能否繼電腦史上四次Disruptive Computing Paradigms後 (從Mainframe至PC至Internet至Social-Mobile),成為第五次的Connected World of Bitcoins或World Wide Ledger of Values,最終要視乎各國政府野視和前瞻力夠不夠深遠!如要再精細說Blockchain這機制如何在網上運作,以下可作一入門概梗。

Blockchain入門概梗

Blockchain除了是一個Public Ledger外,亦是網上一個龐大的資料庫,也是一個軟件機制,紀錄每項交易是誰擁有與及其交易歷史,用的是上述提過的peer-to-peer技術,這技術把每項交易同時複製出千萬個拷貝分佈在全球網絡千萬個nodes上 (網上任何人只要擁有PC也可以免費下載軟件成為一個node,而非是政府或某些龐大企業集團旗下的特權),而且每項交易可供任何人查閱。當然為了安全和保密,Blockchain內藏一個「共識機制」軟件,由它全天候控制網上認證與運作。此機制乃是一個精妙數學與運算科學合成程式,每一交易均需要全部nodes同意方可進行,同時每十分鐘更新一次。

以Bitcoin交易過程為例,假設甲方和乙方互不認識,各稱擁一個Bitcoin Wallet (錢包軟件)。在網上,甲方願意用若干Bitcoin換取乙方某些服務或物件,「共識機制」軟件便往全球網上的nodes去訉問甲方是否擁有某數量Bitcoin,和找出其Bitcoin交易紀錄。每次交易紀錄乃是依附在Bitcoin上的一個block,每一個block內含三部份。

第一部份稱為Block# (最原始的是Genesis Block,Block #是0)。每作一次交易,機制㑹把交易資料 (無論資料或文本多長) 轉換成一個獨一無二,不能逆轉的定位數 (十六位) 密碼稱之為Hash Value (例:2FE5 80EE D7B8 779A),再通過一個叫Merkle Tree的數學運算,結合這剎那在網上其他類似交易的Hash Values,得出一個此刻交易特定的Combined Hash Value,此為Block的第二部份;第三部份便是烙上時間印 (Time-stamp)。而最具監察功能的是,在每次新加進一個Block,事前先必須通知全球的nodes,一起用所謂的Miner解密軟件,開採 (mine) 出一個只可用一次的密碼數字叫Nonce,以供其他nodes核實後才能「出世」(就算黑客入侵,也不夠時間竄改全球拷貝,因每十分鐘更新一次),新的Block#才會加1,與之前所交易過的Block像咭紙般疊起來,形似一條無形順序鏈,是之稱為「區塊鏈」,Blockchain是也!

再者,Blockchain這「共識機制」精彩之處,一是Combined Hash Values不易破解,一有差池機制即「落閘」;二是它能克服Double Spend和 Byzantine Generals網絡交通常見的時差難題 (即杜絕「駛完再駛」和「預約同步發令」);三是這「共識機制」可把由甲乙雙方訂立契約協定編程,Bitcoin貨幣即可變成任何物品,例如地契、鑽石、古玩、名車名酒、個人選票、遺囑 ...... Blockchain從而由公共Blockchain變成私人專用Blockchain,藉此打開無窮無盡應用的可行性。

信死物而不信人

最後,歸納一下Blockchain的理念:若每宗交易或事務記錄 (統稱transaction) 始初出現一刻已有一張專用的公共分類賬目 (Public Ledger) 存在網上,每次交易變化,均不經人手自動產生流水紀錄,無人可竄改,無人敢收手續費,無須監管,Blockchain這機制便代替了互信的執權第三者。

在網絡世界中愈來愈多的跡像顯示,令筆者覺得未來社會人類信死物而不信人的現像再不是子虛烏有。他日,全球公私營機構像被「燒了數簿」,但「數簿」還在——網上,自己隨時查數,無人再可話事 ! 令筆者不禁迷思,我們豈已進入了鼓吹自由至上主義 (Libertarianism) 和無政府資本主義 (Anarcho-capitalism) 先驅者Murray Rothbard追求的理想世界乎?

咦!還有,為甚麼偉大科技創新總不是來自甚麼局?我對這神袐人Satoshi Nakamoto肅然起敬!

後記: 誰是Satoshi Nakamoto一直是個謎。自從2010年12月12日他突然在網上消失,全球坊間久不久有傳聞他真人現身;他的日本名字更有多個中文翻譯包括中本聰、中本智、中本哲、中本敏及中本覺等;2014年更有一名同名同姓的日裔美國人Dorian Satoshi Nakamoto被傳媒誤認,他被迫親身出來澄清他非其人。最新的是2016年5月一名澳洲企業家Craig Wright自稱他正是其人,亦有可靠證實,但仍未達至全球公認。以下是BBC對Craig Wright的訪問,讀者有興趣可自行分辨 http://www.bbc.com/news/technology-36168863

延伸閱讀 有關Bitcoin-Blockchain網上文章和專書汗牛充棟,以下四本書籍是筆者覺得最值得看的:

Don & Alex Tapscott 的Blockchain Revolution。此乃對Blockchain最全面剖釋最新的科普書,此兩父子尤以Blockchain對未來金融、國家管治、個人身份認同及自由政治體系的影響力著墨甚深。

Melanie Swan 的Blockchain: Blueprint for a New Economy。Swan個人投入這科技多年,對Blockchain有第一身了解和洞悉力。

Paul Vigna 和Michael Casey的The Age of Cryptocurrency: How Bitcoin and Digital Money are Challenging the Global Economic Order,這兩名華爾街日報記者以生動手法從歷史出發描繪密碼貨幣對世界經濟體系的影響。

Phil Champagne的The Book of Satoshi: The Collected Writings from the Bitcoin Creator Satoshi Nakamoto。雖然Satoshi所有的寫作至今均可在網上找到,但對認真欲踏進Bitcoin-Blockchain門檻的讀友,此書可省時不少。


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