去中心化”背后的潜台词是“大多数人正义”

 
细读比特币白皮书，你会发现中本聪的“去中心化”背后的潜台词是“大多数人正义”，共识机制是比特币的核心理念。
 
用密码原理和工作量证明(Pow)代替中心化权威信用。而产生一条新的交易记录时永远有先后顺序，即便是双花也总有先后顺序，同一用户不可能同时创造两笔交易。比特币首先引入了基于时间戳的随机散列，让其形成前后相关的序列，比特币的交易记录就是一个时间序列的链条。这就是为什么称之为区块链的原因。
 
要避免双花，我们只需要证明其中一条链有效即可，并且将其记录到交易链条上，其他的交易就是无效的了。要证明其中一条是有效又不允许中心化从存在，只有一个办法：发动所有人参与这项活动，进行“多数人的正义”。
 
PoW共识算法正是为了解决谁是大多数的问题，“大多数”的决定表达为***长的链。新区块进行节点广播，一旦有节点收到了这个区块的广播，会按照“当且仅当包含在该区块中的所有交易都是有效的且之前未存在过的，其他节点才认同该区块的有效性”的规则进行验证。
 
验证通过后，这个节点就不会再接受别的节点的同样区块了。同时这个节点会终止自己正在进行的包含同样交易的区块计算，也就说不会在进行无用功了，节点在这个区块基础上启动新的交易区块计算，如此往复，形成链条。
 
由于网络延迟，如果同时有几个节点互相收到交易区块，记录同样的链条（分叉），该僵局的打破要等到下一个工作量证明发现。通过一段时间运行，总有一条区块链时序***长，作为***终被认可的链条。比特币区块链就是在不停的分叉、抛弃、又分叉、又合并的过程。
 
共识机制替代中介信任，那么我们探讨一下极端情况下可能会出现什么问题？
 
2018年某**下午15：30，中国的海底光纤突然出现故障，国际出口被阻断。整个比特币网络仍旧正常运转：国内的矿池、矿场币照样挖；国外的矿场、交易所继续正常挖币和交易。
 
只是不知不觉间，中国的比特币网络和国际比特币网络被撕裂为两个子网。
 
在故障期间，中国境内的算力形成一个链，境外的算力形成另外一条链。按照共识机制，就看哪条链的长度更长，而长度较短的另一链会被淘汰，即这条被淘汰的支链上产生的所有交易需要重新核算，同时记账奖励将被作废。
 
17点40，故障后2个小时，光纤故障排除，国际出口复通。
 
由于中国国内的算力占比高达70%，国外链毫无意外会被淘汰，在故障发生的两个多小时，境外矿场的算力成果被销毁了，海外所有的比特币交易面临重新核算，整个比特币上的商业活动被瘫痪。
 
大规模通讯中断会将比特币网络撕裂为算力悬殊的两个分支，那么**的策略是故障发生那刻起，整个比特币网络立即停摆，直到故障修复。否则如果保持隔离状态继续运行，复通合并时就会出现更棘手的瘫痪。
 
比特币对此也有一些防御措施，为防止支链的干扰造成损失，比特币一笔交易至少需要6个区块的确认，一个区块时间是10分钟，6个区块就是一小时。假如故障导致的网络隔断超过一小时，就会给交易带来冲击，隔断时间越长冲击越大。
 
人们对比特币容灾能力的讨论，更多地关注于分布式的多节点存储备份，忽略了共识机制本身造成的隔离和吞没效应。
 
这样的想法并非是不可能的，就在 2018年3 月30日，非洲国家毛里塔尼亚由于海底电缆被切断，造成全国范围内彻底断网时间长达 2 天，该起事件还同时影响数个周边国家，断网噩梦**在现实中上演，说明全球范围内的网络基础设施并非人们想象的安全。
 
实际上，全球大约97%以上的网络数据均是通过海底电缆传输，但各国出于军事目的而进行的海底电缆附近活动并不在少数。2013年，有3名潜水员在埃及被捕，他们被指控为涉嫌切断海底电缆。
 
而在军事战略家的理论中，全面切断海底电缆，影响该国军事通信能力，对敌方造成经济损失和瘫痪性灾难，也不失为一种重要的备选打击手段。
 
并且，能让比特币陷入瘫痪的可能还不止拔网线这一种。
 
下面我们来发散一些可以影响比特币网络的可能：
 
 
大规模的黑客攻击行动，控制主干网络设备的路由策略，发动BGP攻击。
 
网络设备商的后门权限。针对核心路由器0day漏洞的蠕虫病毒在传播过程中，有意或无意地封闭了国际出口。
 
电信运营商的国际出口通讯故障。
 
国家防火墙的限制和阻断。
 
 
以上场景中，发动者都可以是体系外的成员，并且不需要耗费大量硬件和电力资源投入，只需要控制网络层就可以轻松实现。这就暴露出比特币和所有加密货币***致命的缺陷：网络层天然高度中心化。