雷鋒網(wǎng)AI金融評論按：本文作者為中國信息通信研究院（工信部電信研究院）專家敖萌博士，雷鋒網(wǎng)獨家特約文章，雷鋒網(wǎng)與信通院子公司泰爾英福（微信號Teleinfo_）聯(lián)合首發(fā)。未來，敖萌博士原創(chuàng)的區(qū)塊鏈系列文章還將繼續(xù)刊出，敬請關(guān)注！ 

第74屆奧斯卡金像獎最佳影片《美麗心靈》講的是著名數(shù)學(xué)家、經(jīng)濟學(xué)家約翰·福布斯·納什的真實故事。納什最廣為人知的理論就是博弈論。博弈論里面的經(jīng)典模型——囚徒困境，也有很多人熟悉了?！扒敉嚼Ь场敝v的是，兩個嫌疑犯作案后被警察抓住，分別關(guān)在不同的屋子里接受審訊。警察知道兩人有罪，但缺乏足夠的證據(jù)。

警察告訴每個人：如果兩人都抵賴，各判刑一年；如果兩人都坦白，各判八年；如果兩人中一個坦白而另一個抵賴，坦白的放出去，抵賴的判十年。于是，每個囚徒都面臨兩種選擇：坦白或抵賴。然而，不管同伙選擇什么，每個囚徒的最優(yōu)選擇是坦白。

結(jié)果，兩個嫌疑犯都選擇坦白，各判刑八年。

如果兩人都能選擇抵賴，各判一年，顯然這個結(jié)果好。但是為什么無法出現(xiàn)這個結(jié)果呢？因為兩個嫌疑犯之間缺乏信任，彼此并不相信對方可能會堅持抵賴。這就是沒有上帝在兩個人之間協(xié)調(diào)行動的結(jié)果。如果兩個囚徒之間存在一個上帝，囚徒能夠堅決的執(zhí)行上帝的指示，就會出現(xiàn)最優(yōu)的結(jié)果：各判一年出獄。

區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缇褪且粋€沒有上帝的世界。在沒有一個上帝能夠協(xié)調(diào)眾多節(jié)點，讓節(jié)點一致行動的情況下，各個節(jié)點在一個博弈的環(huán)境下，如何合作？

比起“囚徒困境”一次交易定勝負(fù)的情況，區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰?，眾?jié)點面對的是一個無窮次交易的局面。在無窮次交易的囚徒困境中，如果雙方能達(dá)到互相信任，理論上能夠達(dá)到最優(yōu)結(jié)果。因此，從博弈論角度，只要節(jié)點選擇合作，就能夠達(dá)到整體獲取最大的收益。

綜上，從理論角度看，區(qū)塊鏈系統(tǒng)在設(shè)計上只要能夠?qū)崿F(xiàn)合作多方收益大于不合作多方收益，并且該經(jīng)濟系統(tǒng)能夠持續(xù)運行下去，區(qū)塊鏈的各個節(jié)點就會選擇合作的方式來推動整體系統(tǒng)的持續(xù)運轉(zhuǎn)。

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，合作的內(nèi)容就是所有節(jié)點記錄同樣的數(shù)據(jù)。在很多區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)就是一個賬目的集合——賬本。只要所有人的賬本是一樣的，就可以在賬本上面設(shè)計一系列經(jīng)濟系統(tǒng)。

“沒有上帝”的區(qū)塊鏈節(jié)點怎樣向其他節(jié)點證明自己是合作的呢？

“沒有上帝”區(qū)塊鏈節(jié)點又是怎樣知道其他節(jié)點是選擇合作的呢？

如果區(qū)塊鏈系統(tǒng)存在中心，那么每個節(jié)點只要詢問中心即可獲得答案。但是由于沒有中心的存在，區(qū)塊鏈節(jié)點只能通過它從P2P網(wǎng)絡(luò)獲取到的信息來判斷其他節(jié)點的情況，同樣它也只能通過發(fā)送信息給其他節(jié)點來證明自己。

“中本聰”提出了一個工作量證明機制，來實現(xiàn)了這個目的。簡單的說，其原理就是通過做一個復(fù)雜的計算工作，讓節(jié)點證明自己是抱著合作目的加入系統(tǒng)的。由于計算工作的復(fù)雜性與所有參與到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的節(jié)點的總計算能力成正比，節(jié)點可以通過自己獲取到的區(qū)塊信息，推算出全網(wǎng)的總計算能力。少量的節(jié)點如果蓄意不合作，那么由于它們的總計算量比較小，他們無法一直計算出匹配全網(wǎng)算力的區(qū)塊，因此單個節(jié)點可以知道接收到的信息是否是大多數(shù)節(jié)點所共識的。（這里面，大多數(shù)是指計算能力占大比例）

可以看出，工作量證明機制實現(xiàn)了無需向“上帝”詢問，節(jié)點就可以知道其他節(jié)點的合作情況。

如果不合作的節(jié)點計算能力占多數(shù)，會是怎樣的情況？如果不合作的節(jié)點之間不是協(xié)調(diào)一致的，那么他們無法形成有效的合力。因此，“混亂”的節(jié)點來擾亂整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運行，其結(jié)果相當(dāng)于只有合作的節(jié)點的計算能力是有效的，其他節(jié)點都是無效節(jié)點，只能浪費合作節(jié)點的少量驗證計算。如果不合作的節(jié)點之間是協(xié)調(diào)一致的，那么，他們占了大多數(shù)算力的時候，合作的節(jié)點依照工作量證明機制規(guī)則，也會和他們保持一致。

這樣的結(jié)果是出現(xiàn)了一個以計算力為中心的中心化區(qū)塊鏈系統(tǒng)。盡管這種情況違背了“中本聰”最初的設(shè)計思想，但作為單個節(jié)點，它并不知道出現(xiàn)了這樣的中心，區(qū)塊鏈的合作節(jié)點依然是保持一致的。（歷史總是由強者書寫的）

綜上我們可以得出結(jié)論，區(qū)塊鏈最核心的特征就是，在沒有中心協(xié)調(diào)的情況下，能夠保持多數(shù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)一致性。這個特性也屬于一種“拜占庭容錯”。

在工作量證明機制中，節(jié)點憑單個區(qū)塊即可判斷出其他節(jié)點的合作情況。在權(quán)益證明機制（PoS）和股權(quán)證明機制（DPos）等共識機制中，節(jié)點則需要利用全鏈的數(shù)據(jù)來判斷其他節(jié)點的合作情況。（需要全鏈的數(shù)據(jù)來計算幣齡、權(quán)重等信息）至于需要身份許可機制的聯(lián)盟鏈和私有鏈中，由于每個節(jié)點都知道全局的其他節(jié)點，所以判斷合作情況就容易得多。

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