在讨论这个问题之前，有些东西需要我们达成共识。

1、 以虚拟货币为载体，附有经济模型的区块链系统（例如比特币，以太坊）只是区块链技术发展中的一个分支，可能是这些附加经济模型的系统，以及围绕这些系统产生的一些具有附加价值的活动（例如虚拟货币交易，矿工挖矿奖励，MEV等），在区块链发展初期、各国没有来得及制定监管措施及相应的法律法规前带来的偶然性财富效应经由互联网传播后使得区块链技术走向台前，引得部分人群的关注。

2、 认可理解部分国家监管或禁止虚拟货币交易的措施，这个具体解释起来需要金融领域的专业人员来完成。对于不具有专业金融知识人员来说，可以根据一些基本的概念进行理解。在非监管状态下凭空产生的虚拟货币如果可以和实际资产进行兑换对金融系统而言是存在风险的，这一点即便不具备足够的金融知识，也能够从其他角度来理解。在这里我们尝试用水利系统的作用来类比。在水利系统中，我们可以利用已有的水利基础设施（例如水库）对上下支流进行一定的管理，这种管理使得在发生人为无法管控的事件时（例如强降雨）减少其水利系统带来的影响，从而使得民众生活保持稳定。非监管状态下产生虚拟货币对金融系统来说就是暴雨，严重时对金融系统的稳定性会带来影响，从国家层面来说，监管或者禁止此类活动，是完全有必要的，当金融系统未受到冲击保持稳定时，民众无法感受到金融系统稳定带来的作用，对个体而言，稳定的金融系统属于国家隐性福利，而未有过金融系统崩溃体验或没有此种认知的个体对此可能难有体会。

3、 禁止虚拟货币交易以及围绕虚拟货币交易产生的附加活动不等于不推行区块链相关技术。中国坚定推行区块链技术的态度是毋庸置疑的，从中央到地方，从学界到工业界，近年来都有许多研究成果和实施案例。社交网络中大部分个体对区块链系统的理解和认知不够深入和全面，由虚拟货币接触到区块链技术的个体其切入点往往偏向于个人经济利益，观点的输出具有较强的片面性、参杂过多的个人情绪，不具备较多的参考价值。由计算机技术接触到区块链系统的个体谈论较多的技术细节，对应用场景的讨论并不多见。

4、 去中心化不等于否定当前的信用体系，在社会稳定的前提下，已有的信用体系在社会中各方面都发挥了巨大的作用，尤其是在提高社会效率方面。区块链系统作为一种去中心化或弱中心化的，不依赖单个第三方信用机构的系统，在缺失第三方可信机构的情况下，在补齐信用短板方面能发挥重要作用。这种信用缺失存在的场景可以存在于关系平等的个体和个体之间，可以是管理和被管理的个体或者组织之间，可以是协作的组织和个体之间。认识到信用缺失对到社会或者组织效率的影响，才能理解区块链系统对信用体系的补充，理解由非许可网络的区块链系统到许可网络的区块链系统的转变带来的作用和价值。

当具有附加经济模型的区块链系统带来的偶然性暴富概率降低了，无法从经济模型中获益的这类人就会逐渐退出各类围绕虚拟货币的圈子。可能有部分行业内的正经从业人员对自己从事的区块链相关的工作暂时也没有特别的认知（大部分从业人员只需要完成上级布置的任务即可，对这些问题可以不做更多的关心）。

这两篇文章我们的讨论涉及从非许可网络的区块链系统（人们常说的公链）到许可网络的区块链系统（联盟链与私链）的过渡及变化。从代表性的公链系统出发，从其设计目的出发，了解典型的公链系统具备的功能，思考系统功能的必要性，在此基础上引出在不同场景和前提假设下系统可删除和需添加的功能，理解不同场景下的区块链系统设计的取舍，进而探讨挖掘可能的应用场景。

通常来讲在使用一个工具之前，我们需要合理认知该工具，对于非新兴事物的认知，优先选择前人留存的经验及其固化总结是一个较为合理的手段。对于较新产生的事务或概念，不同个体的切入视角和定义方式都各有不同，在这里，我们尝试列举一些可能的切入点来理解最初的比特币系统。对于金融从业人员来说，可以从记账的电子现金系统的角度来切入，对于计算机从业人员来说，可以从分布式系统的角度来切入。这也是名为比特币的点对点的电子现金系统较好的两个切入点。确切来讲比特币是区块链系统在金融领域的一次尝试，在此之前人们已有过许多相关的尝试，比特币也不会是电子记账系统的最终版本。大多数人通过比特币系统接触到到的第一个区块链系统的业务场景——金融业务。而被把玩多年的同样名为比特币的虚拟货币，是系统给予维护系统的矿工们的激励代币。从比特币这个电子现金系统来切入，前人总结出了目前网络上出现频率较高的区块链系统的特点，我们一一罗列在比特币系统中出现的这些特点，并分析它们是否是所有区块链系统必备的要素。

1）去中心化

比特币系统的一个大前提是，该系统在没有中心化机构的介入下依然能够完成电子记账系统的功能。换一句话说，除了自己，没有任何人或者机构可以被信任。这是一个比较严格的假设，因为在当前正常稳定的社会中，中心化机构作为信用背书方或者依赖中心化机构进行的信用管理在日常生活场景中随处可见，我们日常使用的货币，本身就是国家信用的体现。在拥有稳定金融系统的国家里，如果民众相信政府，那么这种假设是高度冗余的，因为从国家层面开始直至地方政府，或者依附于国家管理体系的大型机构都可以作为信用方去担任这个中心化的机构来管理电子记账系统。对于能够中心化管理的部分，我们采用相信中心化机构的方法来实现便利的记账操作。

在比特币系统的假设中，信用域以及利益实体的范围缩小到了个人。在什么情况下这个假设会被满足呢？在社会极端不稳定，金融体系异常或崩塌等情况下，比特币系统作为候补系统，可以发挥一定作用，例如俄罗斯乌克兰战争卢布大幅贬值时的结算场景。

因此去中心化这个特点，并不是必须存在的，在有强有力的信用背书的情况下，在有法律法规对信用机构进行约束的前提下，如果想要防止单个信用机构作恶，那么在单信用机构的模式中加入一些机构进行权力的监管与制衡就能达到较好的效果了。

2） 防篡改

我们通过去掉一些系统中已有的机制去理解防篡改这个特性的来源。

a)去除多中心化要素：单节点可以通过现有机制从零生成一条链来作恶。

b)去除签名系统：可以通过伪造交易的方式来作恶，电子记账系统无法完成既定功能。

c)去掉可验证结构（Merkel Tree）：只是轻节点无法完成既定功能，全节点不受影响。

d)去除区块链的组织形式（这里单指不用哈希指针的形式去连接前后区块）：状态转移不唯一且不收敛，账本无法完成既定功能。

防篡改特性的来源比较复杂，且众多因素之间无法完全解耦。从比特币系统来讲，不存在第三方信用机构的情况下，防篡改特性是一定要被引入的，篡改指恶意非法的修改数据记录，而合法的账本数据修改是被允许的。这个特性是由去中心化的冗余备份（每个节点都要备份账本）以及区块链这种数据结构来保证的（同时包括形成区块链的共识算法等）。从这一点来看，这些大家常说的特性之间其实并不是解耦的，特性之间存在相互依赖，比如防篡改就依赖去中心化。如果不引入冗余备份或者多中心化乃至去中心化的方式，就又回到了中心化机构作恶的问题，即便有区块链这个数据组织形式带来的前后数据状态纠缠，作恶的中心化机构也完全可以从零开始生成一条恶意链来达到作恶的效果。如果只有冗余备份，而没有区块链这种组织形式带来的前后状态纠缠，那么作恶的机构可以通过一次作恶来添加一个恶意区块使得账本丧失其真实性，其作恶成本就降低了。

3）公开透明

这是由比特币系统的非许可网络来决定的，每个节点都可以自由的加入比特币系统的网络进行信息查询，用户可以在维护了历史信息的节点上去查看已产生且发布的有效交易。着并不是一个必要的特点，因为在某些情况下，用户并不希望自己个人资产的记录被公开。

如果忽略比特币系统因为设计原因导致的较低的性能，其实它已经完成了记账这个任务的基本功能了。早期有许多相关的工作围绕着改进比特币系统产生，例如对于比特币系统中公开透明这一特性，和隐私保护相关的工作被引入（例如Zcash及一系列混币项目）。针对性能较低的这一情况，有许多扩容方案被提出，从改进共识协议、创新系统架构等方面都有大量的工作成果和相关的落地项目，在此不一一阐述。

比特币系统通过点对点的去中心化网络，采用冗余备份的方式，以哈希链式结构使得引入签名系统下产生的不可抵赖的UTXO增量数据产生状态纠缠，辅以工作量证明的的记账权竞争机制，以最长合法链的方式选择当前的有效账本，完成了记账的基本功能——数据记录、查询以及防篡改。非许可的网络接入特性使得比特币系统中的数据变得公开透明。

如果读者有状态机的概念，也可以从状态机的角度去审视一下比特币系统。对于整个系统而言，所有账户的所有资产记录构成了当前的系统状态，当有用户对自己的资产数据进行合法修改（转账）时，系统（全节点）将数据增量记录（UTXO）以区块链的数据结构在计算机中用文件的形式持久化保存起来，并同时维护好新的系统的状态。以上描述我们省略了挖矿获得记账权的过程，在完成记账功能的大目标下，挖矿（这里我们指竞争记账权这一动作）只是为了实现电子账本防篡改这一功能的一个步骤。

早期网络中也不乏将区块链系统和分布式数据库相类比的，产生这种类比是很自然的，但是得出的结论并不那么有说服力。首先，区块链系统是分布式系统，这是毋庸置疑的，其次，区块链系统中基本都内置了数据库，数据存储是区块链系统的一个组成部分。但是早期的区块链系统和计算机从业人员理解的分布式数据库还是有所区别的，区块链系统多个节点备份的是同一套完整数据，而分布式数据库中存储的是一套完整数据的不同分片，分片之间协同起来才构成数据的完整性。从这个角度来看，早期区块链系统的数据冗余备份从数据容灾的角度来理解似乎更为合理。比特币系统设计时追求了极致的安全性，数据备份数量和网络规模大小一致，在此基础上，效率也就随之降低了。

如果仅仅只是完成账本记账的功能，智能合约这一功能是可以不需要引入到系统当中的。智能合约功能引入增加了系统的复杂性，影响了系统的安全性，结果也如我们所看到的，智能合约漏洞层出不穷，大部分合约被攻击是因为代码逻辑不严谨引发的越权数据操作，且常见的越权操作种类并不繁多，逻辑上也并不复杂，对攻击者而言，越是熟悉对应的项目业务逻辑，找到漏洞的可能性越高。

上文中给出了当前虚拟货币及相关业务被禁止的大前提，肯定了国家对区块链技术的支持，以比特币系统为例讨论了该系统拥有的部分特性。我们可以得出几个结论：

1)比特币系统是区块链技术在金融领域中的一次尝试。

2)完全去中心化的设计模式可能是比特币系统的设计者处于安全性考虑进行的一个较为极端的设计方法，在其他的区块链系统中，这不是必须的。

3)数据的公开透明是由比特币系统非许可网络的网络接入模式决定的，从网络接入模式来看，并不是所有业务系统都需要非许可网络，以颁发资格证书的方式分发网络接入权限是一种较为常见的模式，也是其他区块链系统可以使用的。

4)在比特币假设的不存在可信第三方的信任模型下，在不支持智能合约功能（如果各类解决脚本不归到智能合约类的范畴内）的前提下，比特币系统实现了电子账本的基本功能——完成账本数据修改，提供账本数据查询，防止在当前信任模型中的存在作恶可能性的节点篡改账本数据。

接下来的讨论中我们要思考如下几个问题：

1)已知去中心化的要素以及非许可网络的设计可能都不是必须的，剩下防篡改要素是必须的吗？如果是的话，除了金融领域中的账本记账需要防篡改的要素，还有哪些领域中的哪些环节需要防篡改的要素呢？它们都有一些怎样的共同特点？

2)公开透明这一要素在个人资产的记录中可能不合适，但是有没有一些场合需要数据公开透明这一要素呢？

3)不深入共识协议以及冗余备份的具体细节，比特币系统中的共识和我们常规认知中的共识概念相似吗？所谓共识的举动会给整个系统带来怎样的好处？

5)经济模型或者说节点激励机制引入的必要性，在限制节点规模的许可网络中，经济模型的引入是必须的吗？哪些业务模型才需要引入激励机制。

在讨论这个问题之前，有些东西需要我们达成共识。

1、 以虚拟货币为载体，附有经济模型的区块链系统（例如比特币，以太坊）只是区块链技术发展中的一个分支，可能是这些附加经济模型的系统，以及围绕这些系统产生的一些具有附加价值的活动（例如虚拟货币交易，矿工挖矿奖励，MEV等），在区块链发展初期、各国没有来得及制定监管措施及相应的法律法规前带来的偶然性财富效应经由互联网传播后使得区块链技术走向台前，引得部分人群的关注。

2、 认可理解部分国家监管或禁止虚拟货币交易的措施，这个具体解释起来需要金融领域的专业人员来完成。对于不具有专业金融知识人员来说，可以根据一些基本的概念进行理解。在非监管状态下凭空产生的虚拟货币如果可以和实际资产进行兑换对金融系统而言是存在风险的，这一点即便不具备足够的金融知识，也能够从其他角度来理解。在这里我们尝试用水利系统的作用来类比。在水利系统中，我们可以利用已有的水利基础设施（例如水库）对上下支流进行一定的管理，这种管理使得在发生人为无法管控的事件时（例如强降雨）减少其水利系统带来的影响，从而使得民众生活保持稳定。非监管状态下产生虚拟货币对金融系统来说就是暴雨，严重时对金融系统的稳定性会带来影响，从国家层面来说，监管或者禁止此类活动，是完全有必要的，当金融系统未受到冲击保持稳定时，民众无法感受到金融系统稳定带来的作用，对个体而言，稳定的金融系统属于国家隐性福利，而未有过金融系统崩溃体验或没有此种认知的个体对此可能难有体会。

3、 禁止虚拟货币交易以及围绕虚拟货币交易产生的附加活动不等于不推行区块链相关技术。中国坚定推行区块链技术的态度是毋庸置疑的，从中央到地方，从学界到工业界，近年来都有许多研究成果和实施案例。社交网络中大部分个体对区块链系统的理解和认知不够深入和全面，由虚拟货币接触到区块链技术的个体其切入点往往偏向于个人经济利益，观点的输出具有较强的片面性、参杂过多的个人情绪，不具备较多的参考价值。由计算机技术接触到区块链系统的个体谈论较多的技术细节，对应用场景的讨论并不多见。

4、 去中心化不等于否定当前的信用体系，在社会稳定的前提下，已有的信用体系在社会中各方面都发挥了巨大的作用，尤其是在提高社会效率方面。区块链系统作为一种去中心化或弱中心化的，不依赖单个第三方信用机构的系统，在缺失第三方可信机构的情况下，在补齐信用短板方面能发挥重要作用。这种信用缺失存在的场景可以存在于关系平等的个体和个体之间，可以是管理和被管理的个体或者组织之间，可以是协作的组织和个体之间。认识到信用缺失对到社会或者组织效率的影响，才能理解区块链系统对信用体系的补充，理解由非许可网络的区块链系统到许可网络的区块链系统的转变带来的作用和价值。

当具有附加经济模型的区块链系统带来的偶然性暴富概率降低了，无法从经济模型中获益的这类人就会逐渐退出各类围绕虚拟货币的圈子。可能有部分行业内的正经从业人员对自己从事的区块链相关的工作暂时也没有特别的认知（大部分从业人员只需要完成上级布置的任务即可，对这些问题可以不做更多的关心）。

这两篇文章我们的讨论涉及从非许可网络的区块链系统（人们常说的公链）到许可网络的区块链系统（联盟链与私链）的过渡及变化。从代表性的公链系统出发，从其设计目的出发，了解典型的公链系统具备的功能，思考系统功能的必要性，在此基础上引出在不同场景和前提假设下系统可删除和需添加的功能，理解不同场景下的区块链系统设计的取舍，进而探讨挖掘可能的应用场景。

通常来讲在使用一个工具之前，我们需要合理认知该工具，对于非新兴事物的认知，优先选择前人留存的经验及其固化总结是一个较为合理的手段。对于较新产生的事务或概念，不同个体的切入视角和定义方式都各有不同，在这里，我们尝试列举一些可能的切入点来理解最初的比特币系统。对于金融从业人员来说，可以从记账的电子现金系统的角度来切入，对于计算机从业人员来说，可以从分布式系统的角度来切入。这也是名为比特币的点对点的电子现金系统较好的两个切入点。确切来讲比特币是区块链系统在金融领域的一次尝试，在此之前人们已有过许多相关的尝试，比特币也不会是电子记账系统的最终版本。大多数人通过比特币系统接触到到的第一个区块链系统的业务场景——金融业务。而被把玩多年的同样名为比特币的虚拟货币，是系统给予维护系统的矿工们的激励代币。从比特币这个电子现金系统来切入，前人总结出了目前网络上出现频率较高的区块链系统的特点，我们一一罗列在比特币系统中出现的这些特点，并分析它们是否是所有区块链系统必备的要素。

1）去中心化

比特币系统的一个大前提是，该系统在没有中心化机构的介入下依然能够完成电子记账系统的功能。换一句话说，除了自己，没有任何人或者机构可以被信任。这是一个比较严格的假设，因为在当前正常稳定的社会中，中心化机构作为信用背书方或者依赖中心化机构进行的信用管理在日常生活场景中随处可见，我们日常使用的货币，本身就是国家信用的体现。在拥有稳定金融系统的国家里，如果民众相信政府，那么这种假设是高度冗余的，因为从国家层面开始直至地方政府，或者依附于国家管理体系的大型机构都可以作为信用方去担任这个中心化的机构来管理电子记账系统。对于能够中心化管理的部分，我们采用相信中心化机构的方法来实现便利的记账操作。

在比特币系统的假设中，信用域以及利益实体的范围缩小到了个人。在什么情况下这个假设会被满足呢？在社会极端不稳定，金融体系异常或崩塌等情况下，比特币系统作为候补系统，可以发挥一定作用，例如俄罗斯乌克兰战争卢布大幅贬值时的结算场景。

因此去中心化这个特点，并不是必须存在的，在有强有力的信用背书的情况下，在有法律法规对信用机构进行约束的前提下，如果想要防止单个信用机构作恶，那么在单信用机构的模式中加入一些机构进行权力的监管与制衡就能达到较好的效果了。

2） 防篡改

我们通过去掉一些系统中已有的机制去理解防篡改这个特性的来源。

a)去除多中心化要素：单节点可以通过现有机制从零生成一条链来作恶。

b)去除签名系统：可以通过伪造交易的方式来作恶，电子记账系统无法完成既定功能。

c)去掉可验证结构（Merkel Tree）：只是轻节点无法完成既定功能，全节点不受影响。

d)去除区块链的组织形式（这里单指不用哈希指针的形式去连接前后区块）：状态转移不唯一且不收敛，账本无法完成既定功能。

防篡改特性的来源比较复杂，且众多因素之间无法完全解耦。从比特币系统来讲，不存在第三方信用机构的情况下，防篡改特性是一定要被引入的，篡改指恶意非法的修改数据记录，而合法的账本数据修改是被允许的。这个特性是由去中心化的冗余备份（每个节点都要备份账本）以及区块链这种数据结构来保证的（同时包括形成区块链的共识算法等）。从这一点来看，这些大家常说的特性之间其实并不是解耦的，特性之间存在相互依赖，比如防篡改就依赖去中心化。如果不引入冗余备份或者多中心化乃至去中心化的方式，就又回到了中心化机构作恶的问题，即便有区块链这个数据组织形式带来的前后数据状态纠缠，作恶的中心化机构也完全可以从零开始生成一条恶意链来达到作恶的效果。如果只有冗余备份，而没有区块链这种组织形式带来的前后状态纠缠，那么作恶的机构可以通过一次作恶来添加一个恶意区块使得账本丧失其真实性，其作恶成本就降低了。

3）公开透明

这是由比特币系统的非许可网络来决定的，每个节点都可以自由的加入比特币系统的网络进行信息查询，用户可以在维护了历史信息的节点上去查看已产生且发布的有效交易。着并不是一个必要的特点，因为在某些情况下，用户并不希望自己个人资产的记录被公开。

如果忽略比特币系统因为设计原因导致的较低的性能，其实它已经完成了记账这个任务的基本功能了。早期有许多相关的工作围绕着改进比特币系统产生，例如对于比特币系统中公开透明这一特性，和隐私保护相关的工作被引入（例如Zcash及一系列混币项目）。针对性能较低的这一情况，有许多扩容方案被提出，从改进共识协议、创新系统架构等方面都有大量的工作成果和相关的落地项目，在此不一一阐述。

比特币系统通过点对点的去中心化网络，采用冗余备份的方式，以哈希链式结构使得引入签名系统下产生的不可抵赖的UTXO增量数据产生状态纠缠，辅以工作量证明的的记账权竞争机制，以最长合法链的方式选择当前的有效账本，完成了记账的基本功能——数据记录、查询以及防篡改。非许可的网络接入特性使得比特币系统中的数据变得公开透明。

如果读者有状态机的概念，也可以从状态机的角度去审视一下比特币系统。对于整个系统而言，所有账户的所有资产记录构成了当前的系统状态，当有用户对自己的资产数据进行合法修改（转账）时，系统（全节点）将数据增量记录（UTXO）以区块链的数据结构在计算机中用文件的形式持久化保存起来，并同时维护好新的系统的状态。以上描述我们省略了挖矿获得记账权的过程，在完成记账功能的大目标下，挖矿（这里我们指竞争记账权这一动作）只是为了实现电子账本防篡改这一功能的一个步骤。

早期网络中也不乏将区块链系统和分布式数据库相类比的，产生这种类比是很自然的，但是得出的结论并不那么有说服力。首先，区块链系统是分布式系统，这是毋庸置疑的，其次，区块链系统中基本都内置了数据库，数据存储是区块链系统的一个组成部分。但是早期的区块链系统和计算机从业人员理解的分布式数据库还是有所区别的，区块链系统多个节点备份的是同一套完整数据，而分布式数据库中存储的是一套完整数据的不同分片，分片之间协同起来才构成数据的完整性。从这个角度来看，早期区块链系统的数据冗余备份从数据容灾的角度来理解似乎更为合理。比特币系统设计时追求了极致的安全性，数据备份数量和网络规模大小一致，在此基础上，效率也就随之降低了。

如果仅仅只是完成账本记账的功能，智能合约这一功能是可以不需要引入到系统当中的。智能合约功能引入增加了系统的复杂性，影响了系统的安全性，结果也如我们所看到的，智能合约漏洞层出不穷，大部分合约被攻击是因为代码逻辑不严谨引发的越权数据操作，且常见的越权操作种类并不繁多，逻辑上也并不复杂，对攻击者而言，越是熟悉对应的项目业务逻辑，找到漏洞的可能性越高。

上文中给出了当前虚拟货币及相关业务被禁止的大前提，肯定了国家对区块链技术的支持，以比特币系统为例讨论了该系统拥有的部分特性。我们可以得出几个结论：

1)比特币系统是区块链技术在金融领域中的一次尝试。

2)完全去中心化的设计模式可能是比特币系统的设计者处于安全性考虑进行的一个较为极端的设计方法，在其他的区块链系统中，这不是必须的。

3)数据的公开透明是由比特币系统非许可网络的网络接入模式决定的，从网络接入模式来看，并不是所有业务系统都需要非许可网络，以颁发资格证书的方式分发网络接入权限是一种较为常见的模式，也是其他区块链系统可以使用的。

4)在比特币假设的不存在可信第三方的信任模型下，在不支持智能合约功能（如果各类解决脚本不归到智能合约类的范畴内）的前提下，比特币系统实现了电子账本的基本功能——完成账本数据修改，提供账本数据查询，防止在当前信任模型中的存在作恶可能性的节点篡改账本数据。

接下来的讨论中我们要思考如下几个问题：

1)已知去中心化的要素以及非许可网络的设计可能都不是必须的，剩下防篡改要素是必须的吗？如果是的话，除了金融领域中的账本记账需要防篡改的要素，还有哪些领域中的哪些环节需要防篡改的要素呢？它们都有一些怎样的共同特点？

2)公开透明这一要素在个人资产的记录中可能不合适，但是有没有一些场合需要数据公开透明这一要素呢？

3)不深入共识协议以及冗余备份的具体细节，比特币系统中的共识和我们常规认知中的共识概念相似吗？所谓共识的举动会给整个系统带来怎样的好处？

5)经济模型或者说节点激励机制引入的必要性，在限制节点规模的许可网络中，经济模型的引入是必须的吗？哪些业务模型才需要引入激励机制。