第二节 分布式记账法

提到区块链就会多次涉及其分布式账本的概念，本节就参考Richard Brown于2015年所发表的论文，从今天的银行系统开始入手解释当前银行对于存款和支付的记账手段，并逐步揭示分布式记账的特点。

假设世界上有三家银行，分别是银行A、银行B与银行C，同时还有两名客户：客户A与客户B。每个银行通过自己的系统来跟踪与记录余额及借贷关系，也就是说，银行A的系统为自己的客户记录余额，银行B也独立为自己的客户记录余额，银行C当然也如此，如图2.20所示。

图2.20

从图2.20中可以看出，在银行A与银行B之间，银行A的系统记录了它被银行B欠下1000万元人民币，银行B的系统也同时记录了自己欠银行A 1000万元人民币债务的事实，所以表达了同样内容的信息在两个独立开发、运营、维护的系统中被记录了2次。如果扩展到其他领域，这种情况将会造成更多的副本，以及更为高昂的费用。

我们再看客户A的账簿，他被银行A和C欠钱了，也就是说，客户A在银行A和银行C都存了钱，但同时在银行B透支了5000元人民币，也就是通过信用卡或者消费贷款向银行B借了5000元人民币。我们不妨从生活中的角度来看，客户A被银行A和银行C欠了钱这个事实是由谁来记录的呢？是银行A和银行C。这看起来很平常，我们在银行里存钱，银行告诉我们说：“我们会记录下你在我们这里存了多少钱。”但仔细一想，会发现客户A必须在相信银行会有偿还能力的同时还有准确的记录，事实上这是一种利益冲突。举个极端点的例子，路人甲问你借了100元，然后和你说：“相信我，我到时候一定还得起。”还说：“别担心，我会记下来的。”这时候你是不是就感觉到了信任危机？

所以有两个有意思的现象，存款者必须相信他们的银行有偿还能力，并正确记录下各项来往数据。同时，银行自身也得花费很多的时间和资金去开发一个这样的系统，并且需要花费更多的时间和费用与其他银行之间互相检查，以确保它们的系统在同一个事实情况下达成一致，也就是银行系统之间的对账。即便是我们在图2.20里所举的简单例子，也有7个独立的记录需要去验证。

上面的案例解释了银行存款中的问题，然而同样的故事在证券系统、金融衍生品系统里也存在。其实由于相比于银行存款的关系，证券、金融衍生品所涉及的问题更为复杂：我们不仅应该确保所有人都同意“谁与谁进行了交易”这个事实，我们同时也得确保他们的系统同意由此产生的义务——证券、衍生品交易所对应的商业逻辑上达成一致。

试想一下，在金融领域里有多少近乎相似的系统，每一个系统的工作方式都有细微差别，从而产生了有细微差别的不同结果，这些都得要进行调查、解决和验证。这是一项十分“昂贵”的差事。

不过在这里我们还是先回到相对简单的银行的例子上。现在我们尝试将五个账本中所表达的相同的信息存储到一个单一的表格上，而不是将这些信息分布到五个不同的表格上，如图2.21所示。

图2.21

图2.22左边的五个独立账本可以书写成右边的单一表格的形式，内涵是完全一样的，你可以用左边的五个推演出右边的一个，反之亦然。而唯一的不同点是，右边的表格有一个额外的栏目，我们可以用来记录一个债权的发行者和持有者。换句话说，我们可以有一个单一的表格用于记录所有的事情并达到相同的结果，而不是每一个银行都持有一部分（不完整）的记录。

图2.22

写到这里，我们发现了一个有趣的问题，既然每个银行运行各自独立的“片面系统”这么昂贵和复杂，而且在某些涉及双方的事情上还要彼此互相检查，为什么不直接找人做一个单一的账本，并让每个人都承认它的合法性呢？毕竟，就像我们上面展示的一样，任何银行想这样做的话可以轻易地从右边这个超级表格里面推导出自己需要的数据，而且能做到非常细致。当然了，我们必须对如何访问这个账本的过程，即谁允许观察或者更新记录、进行调解，不过至少现在我们知道怎样去实现它，而且也并非不可能。

现在，你也可能想说这样的一个东西是疯狂的。想象一下运行这种系统的公司该有多么强大。同时，想象一下如果这个系统出现故障的话会对世界会造成多大的影响！当然这时候再考虑一下，或许一个看似昂贵、容易出错，但本质上是去中心化且不容易全盘崩溃的系统是一个值得付出的代价。这个系统需要能实现全球共享，又不用担心单一的控制垄断或系统中断等问题，而区块链架构恰恰能够帮助我们实现这些。下面我们就来看看被称为“共享账本”的区块链是如何实现这些要求的。

回忆一下我们在图2.22中达成的任务：我们创造了一个单一的表格，可以用来描述所有银行的余额，它有内在的共享性——不同的参与者有不同的权限去更新其中的某个部分。

不过对前面提到的关于一个全球共享账本的问题有一个担忧，就是怕它会被单一的强大的实体控制，而这个中心化的系统会是一个系统风险。所以，我们需要对这个模式进行两个修改。

首先，在大范围内复制账本。需要有很多个副本，而不是只有一