如果你被困在一座荒島上，懂得如何運作去中心化共識的流程（換句話說，親手運營一條非常簡單的區塊鏈）可以說是非常有用的。你只需要一些倖存者同伴、這篇帖文、一支筆以及幾張紙。

如果你不確定這項技能是否有助於求生，務必閱讀我的上篇帖文，瞭解區塊鏈如何能夠極大地改善島上生活。

讓我們回顧下最初的故事，和勇敢無畏的主人公們（墜落在南太平洋某座荒島上的 Hugo、Sawyer、Kate 和 Jack
）一起重溫那段經歷。

簡要回顧：這羣人打算髮行 IslandCoin （島幣），即一種具有革命性的新貨幣，終結島上不健全的物物交易經濟。這羣人一致覺得出於公平起見，每個人以
100
個幣起步。因爲他們沒有金屬來鑄造真實的貨幣，所以只能用一些紙來造幣。由於存在信任問題，這羣人還無法就指派哪個人記錄餘額情況達成一致。他們唯一的選擇就是一起維護餘額情況。

我們先討論一下：對於我們的島嶼用例來說，最簡單的區塊鏈實施方案會是怎樣的。在今後的帖文中，我們可以探究一下其它實施方案，並將它們和諸如_工作量證明 _
及_權益證明_之類的概念聯繫起來——這有助於我們發現它們的利弊。不過，眼下還是先從簡單的開始吧。

我們的目標是什麼呢？實際上非常簡單——我們打算在一張紙上維護一張簡單的餘額表。這張表格會顯示每位主人公擁有多少貨幣。訣竅在於，我們不能單憑一張紙來記錄真相——我們必須維持公平，讓每位成員保有各自的版本——這就是
_ 去中心化_的部分。當然，我們希望 4 張紙上最終顯示的餘額情況是一樣的——這就是_共識_部分。

那麼，這張紙看上去是什麼樣的呢？

這張紙上記錄的是_第 1 次_共識情況——因此被標記爲第 1 天。這些餘額是從哪兒來的呢？我們此前已經一致同意每位成員以 100
個幣起步。我們還需要其中一位倖存者在紙上做記錄。是誰來寫真的無所謂，我們就選 Hugo
吧。由他向大家公佈這張紙上的內容並確保每個人都保存一份副本（忘了提了，這座島上還有一臺超棒的影印機）。

因爲貨幣餘額預計會發生變化，我們打算在每天結束時創建一個更新的版本。但更新後的版本不一定總是由 Hugo 發佈的——畢竟我們希望儘可能保持公平。

由於團體內部缺乏信任感，另外重要的一點就是讓每位成員都確認狀態的更新情況。要實現這一點，一個簡單的方式就是讓每位倖存者在每張紙上簽字——但是隻有在他們同意上面記錄的內容的情況下才簽字。

需要多少人在這張紙上簽字才能算作最終批准呢？我們需要達成_共識_，因此要多數人簽字通過。由於一共有 4 個人，多數即至少 3 個人。上述紙條經由 4
個人的簽字，因此肯定是最後版本了。爲什麼不要求 4 個人都在紙條上簽字呢？因爲這樣可能會因個人原因危害到整個過程。如果 Sawyer
外出垂釣航行幾天，這羣人必須等到他回來才能更新餘額——這就賦予了個人過高的權力。爲什麼非要多數人簽字呢？爲什麼 4 人中有 2
人簽字還不足夠呢？因爲如果只要求 4 人中有 2 人簽字，最後可能變成 2 人（Hugo 和 Sawyer）簽署了一個版本的餘額，而另外 2 人（Kate
和 Jack）簽署了另外一個版本。我們無法將兩個互相沖突的現實版本都算作最終版本。

第 2 天早晨，Kate 想買個西紅柿。Hugo 以 2 個幣的單價出售西紅柿。她想轉給 Hugo 2 個幣。Kate
拿出一張新的紙，在上面記錄了這次轉賬：

這是 Kate 的首次交易，因此她這樣標記了。另外，Kate 在這張紙上籤了字。她必須在紙上簽字，從而確保其他人無法在她的賬戶上僞造轉賬請求。

第 2 天結束之際，這羣人想要發佈一份更新過餘額的版本。第一天是 Hugo
發佈的，並收集了所有人的簽字。輪流做這件事比較合乎情理。這羣人同意簡單地輪序：Hugo、Sawyer、Kate、Jack、Huge、Sawyer
以此類推。這意味着第二天由 Sawyer 負責發佈更新後的狀態。他發佈的紙條記錄了 Kate 的轉賬：

Sawyer 的紙條還不是最終版本，因爲只有 Sawyer 自己簽過字。他需要收集更多的簽字。Sawyer
和其它人輪流溝通，讓每個人覈對並簽字。這張紙條很容易覈對。首先，覈對者需要檢查自己收集的紙條，找到記錄前一天（即本例中的第一天）餘額狀態的紙條。接下來，覈對者需要仔細檢查新的轉賬清單。就這個例子而言，只記錄了
Kate 的一次交易。這次轉賬很容易覈對，我們可以確保 Kate 簽過字，以及她的確有足夠的餘額向 Hugo 付款。

一旦每位島上居民完成了他們的核對流程並在紙條上簽字，Sawyer
第二天就有了記錄最終狀態的紙條，可以向所有人發佈。所有人都影印一份副本，然後就可以安然入睡了。

我們迎來了第 3 天。這個系統正常運作，所有人都高興地花着自己的貨幣。Hugo 想用 10 個幣從 Sawyer 那兒買一些木柴。Sawyer 想用 25
個幣從 Jack 那兒買一些藥片，而 Jack 想花 2 個幣從 Hugo 那裏買個西紅柿。他們各自用一張紙詳細記錄下自己的轉賬：

隨着夜幕的降臨，今日餘額情況的發佈者是 Kate。爲了確保 Kate
將這些轉賬記錄在了她自己的紙條上，剩下的人需要各自將轉賬請求影印一份給她。將副本給所有人的確是有意義的，因爲想要進行轉賬的人不必記住今天輪到誰發佈更新情況。

如果 Jack 比較磨蹭，當他把自己的轉賬請求副本交給 Kate 時，Kate 已經更新好了今天的餘額狀態：

Jack 會很沮喪，因爲他的轉賬沒來得及記錄到餘額狀態裏。這意味着 Hugo 不會收到 Jack 購買西紅柿的付款，也就不會給 Jack
西紅柿作爲晚餐。Jack 今晚要餓着肚子睡覺了。他衝出去找別的食物，沒有在今天 Kate 的紙條上簽字。幸運的是，Kate
從剩餘的成員那裏得到了足夠的簽字：

Kate 成功收集到 3 個簽字，簽字者各自證明了該餘額確實符合轉賬及昨天的餘額。因爲多數人達成了共識，所以該餘額狀態表被視爲最終版本。

到了第 4 天，大家都不知道 Jack 的去向。他前一天晚上去釣魚，被暴雨困在了外面，沒有返回營地。這可能有點麻煩，因爲今天輪到 Jack 更新餘額狀態。

Kate 今天想要轉幾筆帳，她將這些轉賬記在紙上，並將副本分發給所有人：

傍晚時分，Jack 還沒有回來。這羣人之前已經約定好今天由 Jack 發佈餘額狀態，但是找不到他，因此跳過了今天的餘額更新。

第 5 天輪到 Hugo 負責餘額狀態更新了。雨已經連續下了好幾天了，Hugo 想要個暖和點的地方睡覺。他讓 Sawyer 給他搭建一個小木屋。Sawyer
想要價 200 個幣。這有點麻煩，因爲 Hugo 只有 98 枚貨幣。然而，Hugo
產生了一個瘋狂的念頭，既然今天輪到他負責發佈餘額表，爲何不無中生有，加上一筆這麼大的轉賬呢 ?

今天沒有其它轉賬產生。不過 Hugo 昨天收到一筆來自 Kate 的轉賬，以及前天沒記錄的 Jack 的轉賬。他將這些轉賬連同他新加的假賬都添加到了紙條上：

儘管 Hugo 的轉賬根本說不通，他還是在更新過的紙條上簽字了。爲了讓這次狀態更新成爲最終版本，他需要再收集 2 個簽字。當他找到 Sawyer 和
Kate 時，他們注意到在上一份餘額表（即第 3 天的餘額表）上，Hugo 只有 92 個幣。他怎麼可能轉 200 個幣給 Sawyer
呢？他們拒絕在這份餘額表上簽字，除非 Hugo 改正這個錯誤並去除這筆無效轉賬。Hugo
不情願地同意了，並重新發布了一份正確的餘額表。他們最終在上面簽了字：

這次餘額更新成了最終版本，因爲上面有 3 個簽字。

到了第 6 天的早晨，Jack
終於回到了營地。他在暴雨中困了好幾天，未能參與前兩天的討論，也錯過了新轉賬的通知和餘額表更新的發佈。他實際上不確定自己現在有多少個幣。他向見到的第一個同伴要了最新版的餘額表。對方還給了他第
5 天的餘額表最終版本以及 Kate 在第 3 天發表且經過認可的餘額更新表。

對於 Jack 來說，和其他成員同步上是很容易的。他可以看到這些餘額更新表上的確有至少 3
個簽字，因此他會比較放心這些更新表的安全性。他還可以親自基於這些更新表以及他手上的最新版的更新表（即第 2 天的更新表）進行計算。這可以讓 Jack
毫無障礙地參與今天的轉賬，就像什麼都沒有錯過一樣。

該系統似乎運作順利。這的確有點過於簡單了，不過足以滿足島上居民的需求了。確實，我們沒有白紙的話，是無法運作區塊鏈的。大家一起坐了下來，通過發表白皮書來慶祝這一偉大的壯舉。

爲何能將其視作區塊鏈呢？對於新手來說，每天發佈的紙條代表一個區塊。每個區塊都有編號，並指向前一個區塊——形成了一條區塊鏈。爲了驗證餘額的現有狀態，任何人都必須從第一個區塊（第
1 天——創世塊）開始，並且按順序一個接一個地驗證所有區塊。餘額表是會逐漸累加的。

這是理想的區塊鏈實施方案嗎？不一定是。該區塊鏈實施方案可以通過多種方式改進。例如，這個方案只供 4
位居民使用。如果又有一位倖存者墜落到島上會怎麼樣呢？這份協議可以容納所有人嗎？這份協議目前是經過許可的，如何將它變成無需許可的呢？是否能將這份協議修改成
_ 工作量證明_或_權益證明_模式呢？

我們將在後續的同系列帖文中探究這些想法。

原文鏈接:

https://hackernoon.com/how-to-run-a-blockchain-on-a-deserted-island-with-pen-and-paper-899949ec555b

作者: Tal Kol

翻譯 & 校對: 張凌 & 閔敏

_ 本文由作者授權 EthFans 翻譯及再出版。_

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