區塊鏈的想像與現實

我從事分佈式系統和區塊鏈技術開發，有時會寫一下有關科技與社會的文章。Matters 這個用去區塊鏈中心化技術來重建內容創作生態的嘗試是十分有趣的。不過，今天我反而想站遠一點，用工程師的視角，去看一看有關區塊鏈技術的想像與現實。

在風險投資、媒體、企業、以致區塊鏈獨有的 ICO （initial coin offerings）的鼓動下，區塊鏈成為近幾個月最灸手可熱的技術名詞。在資本世界中，區塊鏈被想成能解決夠糧食不足、醫療、到身分認證等數百種應用的創新技術。可是在資本世界以外，尤其是在科技和學術界當中，這些所謂的區塊鏈應用卻受到不少質疑。最明顯的落差是，在龐大的資本投入和大企業（如 IBM、J.P. Morgan）和各國政府支持下，我們看到的區塊鏈應用，大多數只是停留在示範可行性的試作原型（proof of concept）階段，在實際場景大規模地應用的例子依然少之又少。而區塊鏈的行內人通常會回應說，技術創新需要時間來完善才能開發出突破性的應用。

究竟誰對誰錯呢？了解一項創新技術，我們一般從它的存在理由入手，看這個技術把什麼不可能變成可能。不過，僅知道它可以做什麼，了解也是片面的。同樣重要的是，知道它不能做什麼。任何技術都有正反面，區塊鏈也不例外，它解決一些問題的同時，也有不少的局限。工程師的工作，就是在大量的可行辦法當中，衡量各種利弊，作出取捨（trade-off），找出最合適的方法解決問題。工程師看區塊鏈，並非一項單一的技術，而是由不同領域的多個方法組合而成，是眾多技術選項中的一個。它是否一個合適的技術，全看那個場景遇到的難題和需要怎樣的取捨。

企業和政府討論區塊鏈的時候，喜歡把它和 Bitcoin 等加密貨幣（cryptocurrency）切割開來。當然，它們不想承認加密貨幣，不過區塊鏈技術的開始，完全是為了建立一個去中心化、不受監管的電子貨幣（Bitcoin）而發明的。要是不談為什麼電子貨幣須要區塊鏈，我們就無法了解區塊鏈解決了什麼問題。

電子貨幣早在九十年代初就出現，香港的八達通卡也算是一個早期的電子貨幣產品。以往，電子貨幣會由單一機構發行，由單一系統管理，而 Bitcoin 的突破性，在於它是第一個不由中央管理、任何人都可以通過網絡使用的電子貨幣。一個去中心化的電子貨幣怎樣困難呢？貨幣的首要條件是稀缺性，它必須要限定流通量，才有交換的價值。一張鈔票的稀缺性在於它難以複製。可是，在電腦上，再複雜的數據都只是數據，可複製是電子數據的本質。而可複製的電子化的鈔票意味著可以多次花費， 這個問題稱為一幣多付問題（double spending problem）。一般的電子貨幣，依靠一個集中化的系統去決定紀錄的真確性，任何交易都必需要經過這個中央系統進行，而這個系統就擔起確認交易的責任。然而，集中化電子貨幣易受政府和權力所操控，例如在 Wikileaks 的洩密事件後，美國政府就透過對信用卡和 PayPal 公司施壓，拒絕讓 Wikileaks 用信用卡收集捐款，即使它並未犯上美國法例。而 Bitcoin 出現的背景，更加是在 08 年金融海嘯之後，多國政府實行量化寬鬆貨幣政策，經濟增長由富人佔有的時候。Bitcoin 是駭客們對這種不公義的一個回應，它是一個用去中心化共識演算法取代國家貨幣政策的實驗。在去中心化系統，誰能確認交易呢？區塊鏈，就是 Bitcoin 為了解決這個一幣多付問題而提出的方法。

為了去中心化的理念，Bitcoin 的區塊鏈作了相當大的取捨，例如耗費極大電力的計算和非常有限的交易容量。區塊鏈為了確保數據的一致性，一般來說，每一個節點都要有一份完整的數據副本。因而，實際上可以存到區塊鏈的數據必須是十分精巧，以減低節點的負擔，而且因為區塊鏈交易容量有限，儲存數據的成本十分高昂。可以說，區塊鏈是十分不適合儲存數據，尤其是一些靜態數據，例如媒體內容。一些區塊鏈項目聲稱沒有這些問題，其實並非找到更好的替代方法，而只是對問題作出不同的取捨，例如用傾向中心化的算法來換取更快速的交易。觀察一個區塊鏈項目作出了那樣的取捨，有助我們了解它解決什麼問題。

很多早期的網絡應用，都是建基於開放協定，不同人開發的軟件，能夠在同一個協定之下互通，好像我們可以由 Google 的 Gmail 傳送電郵到 Microsoft 的 Outlook 一樣自然。開發一個網絡協定和開發軟件一樣需要投入很多資源，可惜的是，開發這些開放協定的人，很多時都無法找到成功的商業模式，所以亦難以投入資源去改良服務，反而，獨佔一個網絡容易有更高回報，也可以花更多資源來改進用戶體驗。一路下來，使到我們今天的網絡變成 WhatsApp、Telegram 等天各一方無法互聯的局面。

區塊鏈和 utility token 概念的出現，有望為這個狀況帶來一些改變。以去中心化的內容發佈網絡為例。雖然區塊鏈不適合儲存如媒體內容等靜態數據，可是，在 Bitcoin 出現之前，我們實際上已經有能夠快速、可擴展、可靠、去中心化地儲存和發佈媒體內容的技術，比較多人認識的就是 BitTorrent 和 GNUnet 這些檔案分享網絡。這些系統最先由 2000 年代初興起，到今天日漸式微，很大部分是也因為缺乏持續開發的經濟誘因。區塊鏈的一個可為的應用，就是為這些去中心化網絡應用提供一個經濟系統，讓這個網絡的開發者和參與者有機會獲得回報。若果我們可以讓一些開放的網絡應用替代 Facebook 這些以最大化廣告利潤為目的的平台，我們或者會有一個更好的社交媒體環境。