許多人把區(qū)塊鏈描述為一種無需信任的系統(tǒng)。在我看來，“無需信任”這個詞是含糊不清的，最重要的是，對于區(qū)塊鏈來說，這個詞是不準確的。

區(qū)塊鏈實際上并沒有消除信任，整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)所要做的就是減少系統(tǒng)中每個單個參與者所需要的信任量。區(qū)塊鏈系統(tǒng)通過激勵機制來保證每個參與者之間按照系統(tǒng)協(xié)議來合作，從而實現(xiàn)把信任分配給每個參與者。

下面我們將通過一些例子來進行詳細的解釋。一個真正無需信任的交易系統(tǒng)看起來應(yīng)該像是這樣：假設(shè)有兩個人，他們想要進行轉(zhuǎn)賬交易，因為是線下交易，所以可以進行很輕松的驗證。

首先，真實性對他們來時是沒有任何問題的，因為交易方式為現(xiàn)金交易，其次，雙花問題也不存在，因為每張貨幣都有自己獨特的編號。

這種交易理論上完美無暇，但是交易量卻是有限的，只有在物理位置足夠接近時才有可能采用這種交易。如果想要進行規(guī)模化的操作，那么這個交易系統(tǒng)應(yīng)該能夠讓世界上的任何一個人進行自由的資金轉(zhuǎn)移。所以我們更需要下圖所示的轉(zhuǎn)賬交易系統(tǒng)：

從圖中可以看出，我們實現(xiàn)這一目標的方式是通過中間媒介來促進價值轉(zhuǎn)移，以確保實際的發(fā)送者發(fā)送的錢是真實有效的。那么誰會是完全可信的中間人呢？在現(xiàn)實交易系統(tǒng)中，這個中介可以是銀行（如chase bank），支付提供商（如 paypal），匯款公司（如，western union），信用卡公司（如visa）等等。

在這種中心化模型中，由銀行確認和確保你收到的錢是真實有效的。換句話說，除非有直接的物質(zhì)價值從一個人轉(zhuǎn)移到另一個人，否則必須存在一些我們信任的中介。

區(qū)塊鏈也并無不同。區(qū)塊鏈通過協(xié)議，允許兩個單獨個體通過互聯(lián)網(wǎng)以點對點的方式進行彼此交易。當你在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中將數(shù)字貨幣從一個賬戶轉(zhuǎn)移到另一個賬戶時，那么說明你信任區(qū)塊鏈底層系統(tǒng)既能夠支持該轉(zhuǎn)賬，又確保發(fā)送人的真實性和數(shù)字貨幣的有效性。

在一個中心化的系統(tǒng)中，我們信任第三方（例如chase bank）能夠承擔起中介的角色來擔保轉(zhuǎn)賬的真實性和有效性。在一個分布式系統(tǒng)中，第三方中介將被公鑰密碼系統(tǒng)和共識機制替代，用來保障轉(zhuǎn)賬的真實性和有效性。

公鑰密碼（非對稱密碼）通常由兩組密碼構(gòu)成，一組是任何人可見的公鑰，另外一組是只有擁有者可見的私鑰。每一次轉(zhuǎn)賬交易都將由私鑰來進行數(shù)字簽名，數(shù)字簽名能夠確保每一筆交易都是來源于數(shù)字貨幣的擁有者，同時還保證一旦交易被發(fā)送出去之后，交易不被串改。

更改交易的任何信息都會導致驗證失敗。如下圖所示，交易的驗證過程是采用交易發(fā)起者的公鑰來驗證交易信息的正確性。

公鑰密碼可以幫助我們在點對點交易中驗證賬戶的真實性和轉(zhuǎn)賬的有效性。但是，這并不能保證雙花問題（雙重支付問題）。因此我們需要持續(xù)的跟蹤每個賬戶，以便確保每筆交易的有效性，避免出現(xiàn)雙重支付問題。

這時候我們就需要共識機制來保證賬本的真實性（shared truth）。區(qū)塊鏈擁有一個共享賬本，它為我們提供了系統(tǒng)狀態(tài)的絕對真實性。它使用數(shù)學，經(jīng)濟學和博弈論來確保和激勵這個系統(tǒng)的所有參與者達成共識，或者就這個賬本的單一狀態(tài)達成共識。

那么通過比特幣來舉個例子，比特幣協(xié)議中有一個共識算法叫做工作量證明，它將系統(tǒng)的所有參與者連結(jié)在一起。為了確認每筆交易，共識算法要求一組節(jié)點（即礦工）通過解決復雜的算法問題來競爭驗證交易。

換句話說，比特幣協(xié)議通過經(jīng)濟手段來激勵礦工購買擁有更高算力的機器來解決復雜的算法問題。這些激勵包括，每筆交易所產(chǎn)生的交易費用和新區(qū)塊產(chǎn)生時系統(tǒng)給予的比特幣獎勵。

由于這些激勵措施，礦工們通過不斷的監(jiān)控整個比特幣網(wǎng)絡(luò)來收集每一筆交易用以產(chǎn)生新的區(qū)塊，然后他們使用計算資源解決復雜算法來證明他們做了這些工作。第一個解出算法的礦工將證明和新區(qū)塊加入?yún)^(qū)塊鏈賬本，同時將區(qū)塊全網(wǎng)廣播出去。此時，網(wǎng)絡(luò)中的其他礦工都會驗證并且同步最新的區(qū)塊。

因為礦工們都在競爭產(chǎn)生新的區(qū)塊，那么有時就會有多個區(qū)塊同時產(chǎn)生，這會導致產(chǎn)生很多的分叉鏈，這些分叉如下圖所示：

那么整個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范鏈（canonical chain）就是最長的那條鏈，擁有最多礦工信任的并繼續(xù)工作的那條鏈。

以這種方式添加到賬本的的每一個新區(qū)塊都會增加系統(tǒng)的安全性，因為攻擊者想要修改賬本的歷史數(shù)據(jù)就必須提供超過全網(wǎng)百分五十一的算力來使得自己修改的賬本變成最長鏈。在現(xiàn)實中這是不可能實現(xiàn)的，這就是為什么用戶可以繼續(xù)信任這個系統(tǒng)的原因。

所以當我們在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進行轉(zhuǎn)賬交易的時候，我們信任那些礦工們所貢獻的算力來確保沒有雙重支付問題。

當然，即使機器能夠提供完美的共識，在其他一些重要的方面，我們?nèi)匀晃茨苓_成百分百的共識。例如，當?shù)讓泳W(wǎng)絡(luò)需要升級，改進或者維護時，我們需要以某種方式來信任網(wǎng)絡(luò)及其所組成的成員能夠適當?shù)奶幚磉@些變化。

在這種情況下，需要第三方參與人員之間協(xié)調(diào)合作，或者我稱之為社會共識（social consensus）。

例如，當一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)需要升級時（例如，更好的交易日志），我們需要一個治理機制來協(xié)調(diào)所有利益相關(guān)方，例如，用戶，開發(fā)者和投資者等等，以提出最佳的解決方案。或者在最佳解決方案上出現(xiàn)分歧時，需要社區(qū)為就下一步怎么做提供共識。

如果共識未能達成，那么區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)將會硬分叉，每個參與者將會被迫選擇一方而不是大家都達成的共識。這可能會導致用戶對系統(tǒng)失去信任，因為他們無法確定哪條鏈是有效的鏈。

正如我之前的文章中所描述的，區(qū)塊鏈治理存在許多不同的模式，并且它仍然是社區(qū)積極研究的一個領(lǐng)域。區(qū)塊鏈治理是個棘手的問題，在中心化和去中心化控制之間尋找一個平衡，對于維護每個人對系統(tǒng)的信任度至關(guān)重要。

當我們說到區(qū)塊鏈無需信任時，我們指的是，系統(tǒng)中所有的參與者可以通過這些機制來達成一些標準的共識。權(quán)利和信任分散在系統(tǒng)的參與者之間，如，開發(fā)者，礦工和消費者，而不是集中在單個個體或者實體，例如銀行，政府或者金融機構(gòu)。

或許更準確描述區(qū)塊鏈的方式不是無需信任，而是建立在分布式信任的基礎(chǔ)上：我們相信每個人都是信任系統(tǒng)的一部分。