#哈佛商業評論 專訪
【管理學潛移默化,成就杜書伍通路帝國】
1970年代初識管理學,杜書伍就深受吸引,更成為他日後打造聯強集團的軟實力基礎。然而,工程師出生的杜書伍,為何選擇通路一行?又如何帶領企業走向市值成長1,052億元的榮光之路?
1970年,聯強總裁杜書伍成為大學新鮮人,進入國立交通大學(現為國立陽明交通大學)計算與控制工程系就讀。五十年後,他成為交大在台復校後的第八十位名譽博士。
今年1月25日交大舉辦的頒授典禮上,雖因疫情,並未廣邀貴賓,但仍聚集了多位產業界大佬,包括聯華神通集團董事長苗豐強、宏碁集團創辦人施振榮、光寶集團前總裁林行憲、聯電榮譽副董事長宣明智等人親往,見證光榮時刻。
近幾個月來,杜書伍可說「喜事連連」。在交大頒發名譽博士前兩個月,2020年10月27日,他才與台積電董事長劉德音、總裁魏哲家等共七人,獲頒第九屆工研院院士。
而稍早之前,在《哈佛商業評論》全球繁體中文版10月號發布「台灣CEO 100強」評比,杜書伍榮獲第四名,於10月8日才剛參加贈獎典禮。
三個月內連得三大殊榮,讓他的團隊也忙得不可開交,開玩笑說,「短期內應該不要再得了吧。」
在《哈佛商業評論》台灣CEO評比中,杜書伍擔任聯強國際領導人期間,繳出3924%的總股東報酬率及市值成長1,052億元的傲人成績。此項評比進行三屆以來,杜書伍每屆上榜,且全在十名內,經營功力可見一斑。
在領取名譽博士時,杜書伍以幽默且感性的口吻表示,這個博士,他念了五十年。事實上,在大學時期,杜書伍就展現不同於一般科技人的遠見和企圖心。
#管理素養為成功奠基
1970年代,國內資訊科技還在萌芽,一部電腦主機價值上百萬美元,可望而不可及,全台灣電腦數量更是屈指可數。「那時很怕畢業後找不到工作,」杜書伍笑說。他不斷思考,如何補強未來職涯發展能力?
隔年,交大管理科學系成立,讓杜書伍想到,企業營運不但要靠電腦,更要了解管理的內涵。因此他從大二就開始選修許多管理課,愈讀愈感興趣,畢業時一共修了超過二十個學分。
服兵役前,已對管理學深深著迷的杜書伍,還買了一本管理學大師彼得.杜拉克的著作《管理:任務、責任、實務》(Management: Tasks, Responsibilities, Practices),把這本超過八十萬字的大部頭書,帶到部隊「練功」。這本書至今他仍保留,裡面有當時他逐一劃重點、做眉批的珍貴紀錄。
台灣管理學先驅許士軍教授是這本書的三位譯者之一,而去年杜書伍在台灣CEO 100強的贈獎典禮上,也是從許士軍手中接過這項榮耀,不但巧合,更讓杜書伍感覺意義非凡。
杜書伍回憶,當時還沒有工作經驗,對管理學雖難深刻體會,但產生潛移默化效果,成為深植於內心的管理素養,所以他常說,這是他的「隱藏版學歷」。
#懷抱解決問題的心
這個隱藏版學歷帶給杜書伍最大的收獲,是後來他在經營企業時,非常強調要建立管理機制。有了管理機制才能不斷複製、成長,這也是他帶領聯強成為亞太第一及世界第二大資通訊產品通路集團的重要關鍵。
另外,面對工作的心態,也是他成功的重要因素。「我不挑工作,只想解決問題,」杜書伍強調,從退伍後進入神通集團擔任研發工程師開始,他一直抱持著解決問題的態度工作,有什麼需要,他就接什麼工作。
24歲進入神通集團,32歲升任副總經理,1988年聯強國際成立,杜書伍接任總經理時也才36歲,外人看起來似乎是坐著直達車升官,但其實,是他把每一份工作,都當成是自我磨鍊和拓展視野的機會。
杜書伍進入神通集團後,歷經了許多不同於一般研發人員的職涯,一路從研發、業務,到負責行政管理、蓋廠房,甚至還創辦過一本雜誌《微電腦時代》,更難得的是這本雜誌還得過金鼎獎。
杜書伍說,要接行政事務前,有人勸他三思:「你做業務,業績好,大家都拍手,為什麼要去做常捱罵的行政?」但杜書伍想,研發和業務他都歷練過了,但對後面的行政支援不熟悉,而且自己也常覺得行政部門效率不佳,為什麼不自己去做做看?
所以,他去做了一年的行政,「又練了很多功力出來,」晚上11點下班是常態,但他不以為苦。
聯華神通集團大家長苗豐強,跟杜書伍共事超過四十年,很早就發現杜書伍總是公司最晚走的人。苗豐強還分享了一個小故事,可看出杜書伍堅持的性格:當年公司交由杜書伍負責籌建神達電腦第一座竹科廠時,杜書伍只要不滿意品質,就是打掉重做,「我也接到不少廠商的抱怨電話。」
杜書伍總說,進入職場的前十年,「就已經把經營企業的柴米油鹽醬醋茶都經歷過了。」
#開創高科技整合服務
聯強國際的成立,把杜書伍的生涯推上顛峰,多年來,他也成為聯強的代表性人物。
聯強國際在三十多年前開創出一個全新的經營模式,從專業通路商概念出發,將過往各自獨立的銷售、配送、維修等項目整合起來,讓高科技產品從生產到配銷成為一條龍的整合型服務。發展至今,聯強營運據點遍及全球38個國家與地區。
但杜書伍本人是工程師背景,為何投入通路行業?
杜書伍表示,他一路歷練下來,體會到資訊產品要普及,必定要靠通路,但通路的布建需要耗費較長的時間,「當時絕大多數人都投入研發製造,我就去開發通路,比別人早一步布局。」從這個事業的選擇就顯示了杜書伍差異化策略的本領。
杜書伍在交大的同班同學,前經濟部長尹啟銘曾說,當年他們的同學大多選擇從事高科技產業,唯有杜書伍選擇了「通路」這個競爭激烈,又要管理龐大物資的辛苦產業。
為何選「辛苦產業」,還一做超過三十年?杜書伍認為,通路事業永遠都有新的挑戰和機會,雖然一方面覺得永遠做不完,但也不必擔心同樣的事情做到想打瞌睡。
除了具備策略思維與工作熱誠外,做為一個經營者,杜書伍非常重視可以快速複製的內部管理機制。深知企業經營要可長可久,不能靠「人治」,還得靠「機制」。
認識杜書伍的人都了解他是個「制度狂」。聯強剛成立時規模不大,幹部有限,很多事都要自己挽起袖子來做。杜書伍深知,公司制度設計不能從教科書或別人的經驗抄過來;再加上聯強是一個創新模式,也無從抄起,只好由自己扛起責任。「前面幾年好辛苦,白天上班,下班後晚上就回家設計制度,」杜書伍難得皺起眉頭說,就這樣一點一滴地把公司帶上軌道。
#杜書伍夢想中的新家
聯強國際近期最令外界矚目的動態,是2019年9月以50.87億元,購入南港輪胎舊廠區改建案其中一棟商辦的部分樓層,未來會將總部從已承租超過三十年的民生東路辦公室遷至南港。
聯強在海外布局已久,在全球許多城市蓋過運籌中心和辦公大樓,但位在台灣的總部反而都是租的,直到八年前,現在的總部用地傳出都更消息,才讓杜書伍驚覺,是該在台灣有一個自己的家了。
在杜書伍的職涯中,一共蓋了超過三十棟廠辦,所以他對「蓋房子」很有自信。新大樓設計不假手他人,因為這不僅是聯強未來的家,也是他未來的夢想。
硬體固然重要,更傷神的是軟體。「(新大樓)這個決策,我的壓力很大!」杜書伍認為,企業總部應該要思考百年傳承,必須考量長期的環境變化和使用需求。
新大樓在物聯網的機制和核心軟體,是他花最多心思的地方。軟體必須是開放系統,未來只要升級軟體,就不怕建築功能過時。舉例來說,辦公大樓在上下班和中午休息時間,電梯很容易堵塞,如何讓電梯順暢運作,是大樓相當重要的一環。
為了創造最高的使用效率,杜書伍甚至親自拜訪電梯公司,了解他們的軟體如何設計,未來修改調整的空間如何……連這類小細節都要親力親為。
新大樓預計在2024年完工,由老闆親自量身打造的總部將以何種面貌出現?令人期待。
從大學時代醉心管理,到後來建立制度,杜書伍還有一項與眾不同的嗜好——透過文字傳播新觀念。
從2000年起,他把自己多年經營企業的心得,撰寫成一篇篇管理文章,已累積二百餘篇,超過五十萬字,部分還集結成書,十分長銷。
即使到今天,杜書伍都還在不斷思考有什麼東西可以做為寫作題材,即使在開會時,靈感一來,他就會馬上在手機上寫下標題,有空時再把文字整理出來,「有時興緻一來一個禮拜寫二篇,有時候偷懶就二個月沒寫,」杜書伍笑著說。
#數位轉型收穫成果
2020年,受新冠肺炎疫情影響,聯強國際全年營收預計微幅衰退1.66%,不過下半年業績已回升,12月甚至還創下單月營收374.6億元的歷史次高。這要歸功於推動多年的數位轉型,發揮了巨大功效。
其實聯強在成立初期就推動資訊化,所有制度都要靠資訊化平台來執行。
隨著大數據、物聯網等產生諸多新應用後,杜書伍又發現資訊系統若只做內部管理絕對不夠,幾年前就在公司內部推動數位優化,甚至發展數位轉型。去年疫情,不但剛巧成為驗收成果的機會,更確定這是對的方向。
目前聯強內部資訊已廣泛串連,並利用APP讓員工隨時協同作業,因此去年3月大陸雖突然封閉,但聯強在大陸二十多個據點,連同香港、台灣在內,還是可以維持遠距作業。
聯強推動數位轉型有四項重點。第一是工作模式轉型。就是把一些制式化、勞力密集,像資料輸入這類工作數位化,改由電腦執行,一方面節省大量人力成本,效率也大幅提升。
第二項重點是管理轉型。以往有許多制式化工作,要花很多時間查核,交給電腦後,只要源頭資料正確,就一定可以產出正確結果,促成內部分工及管理方式改變。
第三項重點是商業模式改變。由於所有資訊數位化,不但可以做到橫向內部連結,甚至縱向與客戶連結。在透明和即時資訊流下,不需要再跟客戶曠日費時地核對資料,使得溝通模式、交易方式等等也跟著改變。
第四項,也是最重要的數位轉型重點,是創造新的商業機會。聯強有一個新的發展重點,就是「營運管理服務平台」,產品的製造商或品牌商,都可以透過這個平台取得協助。
在這個概念下,2016年新成立「通達智能運籌」公司,提供到宅服務、專業配送、智慧倉儲、快速維修和技術服務等五大類業務,至今在台灣已提供超過一百萬戶各類家電用品、淨水器、按摩椅等到宅安裝和維修,如同「家用產品的最後一哩(last mile)」,成長潛力無窮。
從創立初期挑燈夜戰擬定公司制度,杜書伍投注了一生心力,使聯強長成今日規模。外界看他總是意氣風發,但他說每天總是會有大大小小的挫折,但沒有挫折,就沒有克服困難後的欣慰和充實,「所以有時候要學會憋氣往前走,制度對了才能走得遠。」
文章出處:哈佛商業評論 / 作者:張彥文 / 攝影:池孟諭
#連結閱讀:
1.聯強總裁:制度是我們的信仰
http://bit.ly/34HVdsY
2.我的隱藏版學歷
http://bit.ly/3mZTyHC
3.談紀律不如談自律
http://bit.ly/3q4W2WL
🌏聯強國際為亞太第一大、全球第二大資通訊通路集團,2019年全球營收規模突破台幣1兆3,500億元。
🎯知識與經驗的分享,是我們回饋社會的方式。
奠基修改器 在 謝孟庭 MengtingXie Facebook 的最讚貼文
#音樂團隊介紹
一直沒時間跟大家好好介紹這次一起工作的夥伴,就從最重要也是最煎熬的音樂團隊開始。
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本來一開始想做簡單的留念作品,畢竟這些歌寫出來好一段時間了,已經快要離開可以全然自溺的狀態。
也很明確的知道自己想要做出某種生命力,很現場的、不精美的、直球式自彈自唱的對決。
這次的錄音/混音師是佐修。
他是我高中小一屆的學弟,現在主要的工作大多是現場音控或拍片收音等等。
因為作品的方向如此,便覺得以現場工作為主的他是個不錯的人選;另方面,我希望呈現的結果讓這些歌曲在演繹時需要極度赤裸、極度暴露,所以希望是個可以安心展現自己脆弱面的對象(以前遇到佐修時我總是會摸他的肚肚)。
跟佐修一起工作的前期十分愉快,雖然錄音室器材一度有些狀況,但我們在錄音室一起叫手搖杯,錄音小殺青後一起吃了好吃的串燒,一起講了很多人的壞話(?)。
(錄音前喝手搖杯真的是超級錯誤示範)
本來拍攝當天只有要錄〈我在城市醒來之前〉,其他兩首歌應該是錄音室的版本,但錄音室微殺青後,我提議在拍攝當天重新錄製全部的曲目,當作一個嘗試。
只是想,有錄音室音檔保底,試試看不吃虧。
導演跟佐修也就依著任性的我,最後的素材也就選用了拍攝的、那個下雨夜晚的錄音。
進入到製作後期其實蠻痛苦的,因為拍攝當天收音樂器和人聲的不平衡沒有在當下解決,導致最終素材不盡理想。這是我們當下都沒有意識到會成為問題的問題,也是直到今日我都還在糾結的失誤之一(笑)。
相信如果有再一次的機會可以更好,但也總是會有其他的遺憾。
畢竟是音樂作品,我實在不想放過任何的機會跟細節,因此跟佐修來回修改了好多次。
中間遇到了各種瓶頸,雙方的焦慮和期待來回拋擲,各自可能的想像或堅持。
有很多時候問題可能並不大,而是它連帶產生的不安全感、焦慮,使心中的小怪獸不停長大。也在這個過程中,本來的美好想像會被破壞,如何奠基於現實重新繪製不與本來藍圖相違背的新追求,是很難的事情。
沒記錯的話,《雨》除了是我的第一個作品,也是佐修的第一個音樂錄音作品。
我很謝謝佐修在混音final時跟我說,要放過自己,要讓它過去,已經很好了。
謝謝佐修陪我一起走過這段難熬,也謝謝吳昱在拍攝那天的協助。
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另外要提的是這次母帶後製的人選。
感謝網際網路與緣分,我本來十分煩惱該找誰,有一、二個人選在考慮但一直無法下決定。
就在音樂後製期間,一陣陣徬徨焦慮時,我的IG多了一個 follower,是一個ambient music artist。
我還蠻喜歡這個風格的音樂,點去他的 bandcamp 之後,看到他的製作名單,也就因此連到了 12kmastering,因為這樣而找到 Taylor Deupree。
「Mastering should respect the intentions of the music. Clean when it wants to be clean, dirty when it wants to be dirty, always with a soul and appreciation for the art.」
網站一點進去斗大的寫著這樣的敘述,我看了他的自我介紹、合作過的客戶、他自己發表的音樂作品和演出、他拍的照片,決定和 Taylor 聯絡試試看。
和 Taylor 通信的過程要特別感謝瑪啡因和允涵、昱琪,我所有的信件都由團員審核過文法錯誤才發出XD,有幾封比較倉促,吳允涵、林昱琪也被我抓來充當臨時英文顧問。
真的很謝謝大家拯救我的破英文,讓我能清楚的表達需求XD。
Taylor 是個十分細膩的人,因為最後 credit 要唸出他的名字,向他確認這件事時,他特地跟我解釋了他名字的發音。並且在來回修改的過程中,他很詳盡的解釋他基於甚麼原因、做了哪些事情。
製作最後的那些日子,收 Taylor 的回信都會讓我既緊張又期待,是那陣子最快樂的事情之一。
很感謝能遇見 Taylor,遙遠的人因為音樂而連結,也是我對音樂著迷的原因之一。
前些日子我寄了一份實體到紐約,希望它最終能順利抵達。
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以上!接下來還有視覺團隊跟拍攝團隊,最近文字產出量爆表啦!
奠基修改器 在 Taipei Ethereum Meetup Facebook 的最佳貼文
📜 [專欄新文章] ELI5! 區塊鏈到底在幹嘛?
✍️ Juin Chiu
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用生活化的例子輕鬆學會區塊鏈技術的重要概念
前言
我們熟知的世界正在慢慢地被區塊鏈技術瓦解與重建。不論背景,有愈來愈多人想對區塊鏈技術一探究竟,或許更進一步成為從業者、貢獻者或佈道者。
不幸的是,初學者若想學習區塊鏈技術,第一個問題可能會是高學習門檻,這是因為目前在各種主流平台上所流傳的區塊鏈知識或資源,都不免會大量使用艱澀的術語,長久以來便塑造出區塊鏈高大上的距離感,好似區塊鏈是只專屬於一小群駭客或者專業人士才能理解的技術。然而這是不準確的,事實上,區塊鏈技術中許多概念都能用一般常識理解,頂多只需要國小數學。
本文中,筆者將化繁為簡,試著把區塊鏈技術中的每個元素都使用生活化的例子比擬,讓區塊鏈愛好者與初學者不需用到密碼學/經濟學/資訊科學,也能領會區塊鏈技術的精髓之處。
本文將提及的概念如下:
什麼是帳本?
什麼是交易?
為什麼需要區塊?
有哪些共識機制?
區塊鏈安全嗎?
智能合約如何運作?
以下正文開始:
區塊鏈:一個公平的記錄系統
簡單來說,區塊鏈技術旨在打造一個去中心化的(Decentralized)狀態紀錄系統,更準確一點:區塊鏈技術旨在打造是一個追求真正「公平」的系統。
區塊鏈實現公平的關鍵在於:它完全仰賴自然法則運作,只透過一系列精細的規則就能保證系統的正確,這打破了人類社會一直以來的仰賴的中心化系統,使促成不平等的最大因素不復存在。
區塊鏈技術可以打造出具世界規模的去中心化運算平台,由數千甚至數萬個參與者共同維護狀態並提供計算資源。如果這個運算平台是應用在貨幣與資產的場景中,那麼這個平台可被稱為分散式帳本。
在接下來的段落,筆者將用一個例子展示一個極度精簡、只用紙跟筆的就可以運作的分散式帳本。在這個例子中,一群學生可以使用區塊鏈技術發行屬於他們自己的虛擬幣:「考卷幣」(Exam Paper Coin, EPC)。
考卷幣:使用區塊鏈技術發行的虛擬幣
考卷幣(EPC)是一種使用區塊鏈技術發行的虛擬幣,並存在於分散式帳本中。它的用途是為考卷加分,這將會吸引想考高分或者擔心被當的人學生持有。為什麼 EPC 只能被稱作虛擬幣,而不被稱作密碼貨幣?這是因為 EPC 的發行不會使用任何有關密碼學的技術,因此 EPC 嚴格來說不是密碼貨幣。
在分散式帳本被創建之初,沒有任何人擁有 EPC ,那麼 EPC 是怎麼「鑄造」與分配的?至少可以肯定的是,EPC 不能憑空產生,否則所有參與者就能不斷製造 EPC,使分散式帳本崩潰。事實上,EPC 的價值奠基於參與者的「付出」。
分散式帳本中最重要的角色非記帳者莫屬。每當記帳者成功完成工作,它便可以獲得固定數量的 EPC 作為報酬。於是,分散式帳本中的 EPC 便如此逐步地被鑄造出來。將 EPC 賦予具有貢獻的記帳者除了能夠公平分配 EPC,同時也是一種激勵機制(Incentivizing Mechanism),提供參與者維護帳本的動機。
那麼每個人所具有的 EPC 是怎麼記錄在帳本中的?
帳本: EPC 都要記錄下來
帳本即為依時間順序與特定格式記錄價值的系統。在分散式帳本中,每一批紀錄都會由某一個特定的「記帳者」維護,而記帳者會以特定的規則從所有的參與者中選出,因此分散式帳本是具有多個「記帳者」的系統。
為了確保能公平選出 EPC 的所有記帳者,分散式帳本不會使用任何記帳者的個人資訊,例如姓名、電話,做為帳本上的識別。記帳者可以自由地使用假名(Pseudonym)作為帳本上唯一的識別(Identifier),或者稱為地址(Address)。所以王小庭同學可以使用 Alice 這個假名,而且如果王小庭同學喜歡的話,他也可以同時使用 Bob 這個假名。
EPC 使用如下的格式記錄每個地址幣的數量:
Alice 100 EPCBob 0 EPCCharlie 0 EPCDavid 0 EPCEva 0 EPC
多數區塊鏈稱其識別為地址(Address),其為非對稱密碼學中公鑰(Public Key)的雜湊值(Hash)。地址具有統一的格式,例如以太坊的地址為長度 160 位元的 16 進位數字。
交易:把我的 EPC 轉移給別人
EPC 是可以轉移的,現在 Alice 可以將它持有的 100 EPC 中的 60 EPC 轉移給 Bob,以幫助 Bob 在下一次考試中免於被當。這樣的轉幣紀錄稱為交易(Transaction, Tx),可以如下表示:
Tx1
60 EPC, from [Alice] to [Bob]
而這筆交易會由 Alice 以上述格式記在紙條上,以 Tx1 表示。
簽章:讓參與者的所有動作都不可抵賴
EPC 的每個參與者的每個行為,例如交易,都必須附帶簽章(Signature),證明「這個動作確實是由我本人發起的」,簽署者不可抵賴,任何沒有附帶簽名的動作都是不被承認的。一個附帶簽名的交易紙條會像這樣:
Tx1
60 EPC, from [Alice] to [Bob], ALICE
簽章分為簽署(Sign)及驗證(Verify)兩個動作。驗證即是確認簽章是否確實是由行為發起者所簽署。在這個例子中,僅用一個簡單的驗證:若簽章與識別相符,則驗證成功。例如 Tx1 中,簽名 ALICE 確實與交易發起者 Alice 相符,因此驗證成功。
簽章就是區塊鏈的數位簽章(Digital Signature),其使用私鑰(Private Key)簽署,公鑰(Public Key)驗證,非常難以偽造。
訊息的散佈:怎麼讓所有參與者都收到訊息?
由於 Tx1 是由 Alice 發起的,因此 Alice 將於它自己的帳本記下這筆交易,接著 Alice 必須把這筆交易的內容也轉達所有的參與者,讓所有參與者皆具有所有的交易內容。
EPC 的參與者們不以口語,而是以傳紙條的方式互相交換訊息。紙條要如何有效率地傳播訊息給所有在教室中的參與者呢?可以使用「一傳十、十傳百」的策略。也就是:一次傳 10 張紙條給自己周圍的參與者,參與者收到後再抄寫 10 次後傳給周圍尚未收到該紀錄的其他參與者,逐步將訊息擴散致所有參與者。
這樣的傳播策略正如同流言被散佈的方式,因此也被稱為流言散佈協定(Gossip Protocol)。紙條傳播的網路就是對等網路(Peer-to-peer Network),紙條就是對等網路的封包(Packet)。關於對等網路的介紹,可以參考筆者日前的撰文:
隱私、區塊鏈與洋蔥路由
區塊:記錄一段時間內的交易順序
經過一段時間之後,每個 EPC 參與者手上都會有許多來自別的參與者的紙條,每張紙條都記載著不同的交易。在理想狀況下,如果所有參與者收到紙條的順序都相同,且每個參與者都收到了所有紙條,則所有參與者的帳本上的狀態,也就是餘額,都會相同。然而,若採用上述的訊息散佈策略,會發生兩種情況:每個參與者收到紙條的順序會不同,或者某些紙條可能會被遺漏。這些情況都會讓每個參與者的帳本產生差異,使帳本不可靠。而一個不可靠的帳本,不能作為貨幣發行的工具。
有沒有辦法能使所有 EPC 參與者用相同的交易順序記帳呢?這便是區塊鏈技術的奧秘之處。
為此,我們需要使用一個精心設計的結構:區塊(Block)。每個參與者皆會將一段時間內收到的交易紙條的編號,依照自己的順序寫在另一張紙條上,這張紙條就是區塊紙條,簡稱區塊,產出區塊的參與者則稱為區塊生產者。收到區塊紙條的其他參與者便會知道區塊生產者在這段時間內的交易順序。
為了要讓所有帳本都具有一致的狀態,EPC 的所有參與者必須要選出其中一個區塊作為所有參與者的共識(Consensus)。所有參與者都必須要遵照共識區塊的交易順序來更新自己的帳本,而這個區塊生產者就是記帳者。由於記帳者可以獲得報酬,因此在利益的驅使下,所有參與者都會努力生產區塊以爭取記帳權。
值得注意的是,每個區塊當中都會記錄前一個已達成共識的區塊的編號。例如接下來的範例,Bk15 的前一個已達成共識的區塊為 Bk3:
Bk15
Last Block: Bk3
Height: 15
Transactions:- Tx1- Tx5- Tx4- Tx10- Tx7- Tx13
Nonce: 1
Signature: CHARLIE
由於每個新的共識區塊都會指向前一個共識區塊,如此便會形成一條長鏈般的結構,已形成共識的區塊接成一條鏈,這就是區塊鏈(Blockchain)名稱的由來。
而當 EPC 參與者在收取共識的區塊後,將按照共識依序為每個交易內容進行帳本餘額的轉換。如此,所有的帳本都將具有一致的狀態。
依據特定輸入及轉換函數(Transition Function)執行狀態更新的系統,稱為狀態機複製(State Machine Replication)
摘要:濃縮紙條上的訊息
在介紹達成共識的方法前,筆者要先來介紹一個樸實無華但重要的概念:摘要(Digest),其顧名思義就是一段內容經過消化的產物。假設有一種摘要產生器,這個機器可以放入一張紙條,然後透過 3 個步驟計算出紙條的摘要。
摘要產生器將記載訊息的紙條切成一條一條固定寬度的細長條狀紙帶,如下圖:
2. 將這些紙帶依照順序接成一個長條紙帶。紙帶上有字跡的黑色部分與沒字跡的白色部分會出現不規則相間,測量每個黑色區塊之間相鄰的距離,如下圖:
3. 每段距離的數字相乘後的數字就是這個紙條的摘要(Digest)。
每個 EPC 參與者都會有一台摘要產生器,而它需要上緊發條才能開始工作,且每計算完一張紙條便須重新上一次發條。
摘要的計算雖然簡單,卻具有一些很有用的特性:
首先,摘要會隨著紙條內容的變動而更動。只要更動了任何一點紙條內容,例如區塊的交易順序,或者流水號(Nonce),都會使摘要改變。因此一個附上摘要的紙條,可以讓收到紙條的人在收到後再自行計算一次摘要並比對兩者,以驗證紙條的內容是否被修改過。因此,摘要是可驗證的(Verifiable)。
若想在不更動摘要的情況下同時變動紙條內容,只能不斷嘗試用不同內容產生摘要,直到發生碰撞(Collision) — 意即兩個不同內容的紙條出現相同摘要。
其次,摘要也是單向的:一個紙條很容易產出摘要,但摘要很難還原出原本的紙條內容。這也代表摘要是隨機且難以預測的,因此摘要可以作為一種亂數(Random Number)來源。
正式的區塊鏈使用更難預測且更不易碰撞的的密碼雜湊函數(Cryptograpgic Hash Function)產生訊息摘要。
理解關於區塊鏈技術的基本要件後,接下來就來看看區塊鏈技術的精妙之處:共識機制。
共識機制:如何達成共識?
在區塊鏈技術中,大致上有兩種方式可以產生共識:抽彩(Lottery)或表決(Vote),它們各自有不同特性,每一種分散式帳本都會使用其中之一作為共識機制。
抽彩
在抽彩機制中,唯有摘要小於門檻值的「合法」區塊才會被所有參與者收受。然而,區塊生產者無法預測摘要,且可驗證的摘要使區塊生產者難以作弊。因此若想生產數字小於門檻值的摘要,區塊生產者必須不斷改動區塊內容,例如流水號或者交易順序,直到找到摘要小於門檻值的區塊,就像抽彩一樣。只有合法的區塊才會被區塊生產者散佈給其他 EPC 參與者。
在這樣的規則下,可能會同時出現多個合法區塊。還記得區塊鏈中「鏈」的部分嗎?當收受多個低於門檻的區塊時,該選哪個區塊作為上一個區塊呢?這裡我們可以用一些簡單的規則來做抉擇:選擇合法區塊中高度(Height)最高的區塊,若高度一樣則選擇摘要數字較低的區塊。
區塊紙條的摘要就是正式區塊鏈中的區塊雜湊值。在正式的區塊鏈中,門檻值愈低,困難度(Difficulty)也愈高。區塊的選擇規則也稱為分岔選擇規則(Fork Choice Rule),使用可驗證的亂數作為共識的做法又稱為中本共識(Nakamoto Consensus)。
表決
有別於複雜的抽彩,表決機制相當直觀:所有參與者針對某個預先選出的領袖(Leader)的提案(Proposal),也就是區塊,進行投票。領袖是怎麼選出的?一個直覺的做法是按照假名的順序,按照 Alice / Bob / Charlie 的順序,所有參與者輪流擔任領袖。
所有參與者在收到提案後,可以選擇同意或反對這個區塊的內容,若同意的話,則將自己對提案的同意票記在紙條上,並將這個投票紙條散佈給所有其他參與者。若多數的參與者同意了提案,則所有參與者皆須認定該提案為共識。
然而,表決機制雖然直觀,卻不如抽彩具有可驗證性,參與者若想作弊則相對容易:例如,參與者可以重複投票,或者串通其他參與者一起不投票,以破壞帳本;另一方面,表決比抽彩來得有效率,因其不需要所有參與者都費功去製造可能將不被收受的區塊。
拜占庭錯誤(Byzantine Fault)特指這些不在預期內的行為,表決機制事實上也就是拜占庭容錯(Byzantine-fault-tolerant, BFT)演算法。PBFT 家族的協定是目前拜占庭容錯演算法的主流,然而其至多只能容忍不超過參與者總數一半的拜占庭錯誤。若想了解更多 PBFT 的細節,可以參考筆者日前的撰文:
若想搞懂區塊鏈就不能忽視的經典:PBFT
女巫:如何避免帳本被單一個體掌控?
上文提到:為了保證公平的記帳權,帳本上的識別都是假名,如上文提及,Alice 跟 Bob 實際上都是由同一個參與者王小庭所控制,其他參與者不僅難以得知,而且王小庭喜歡的話,他愛用幾個假名就用幾個假名 — 掌控多個假名的王小庭就成為了「女巫」(Sybil)。
不論是採取何種共識機制,女巫的存在都會破壞分散式帳本的安全性:
在抽彩機制中,如果多數的參與者皆由女巫控制,則女巫有很大的機會可以無視規則,不需抽彩便竄改帳本。
在表決機制中,如果由女巫控制的參與者可以集體進行不在預期內的行為,例如重複投票或者不投票。
因此,抵抗女巫對於分散式帳本的安全至關重要。對此,一個直覺的思路是:讓每個假名的行為都必須付出有限的資源,例如錢跟力。因此有兩種方式可以抵抗女巫:要嘛出錢,要嘛出力。
出力:在抽彩機制中,每個合法區塊的生產都必須附有低於門檻的摘要,而摘要的計算需要參與者出力不斷地重上發條。
出錢:在表決機制中,抵押一定數量 EPC 的參與者才能獲選為領袖被生產提案,且若違反規則,參與者的押金將會被沒收。
出力即是工作證明(Proof of Work, PoW);出錢即是權益證明(Proof of Stake, PoS),抵抗女巫的機制稱為抗女巫機制(Sybil-control Mechanism)。
合約:進行條件式的交易
回顧一下本文開頭所提:區塊鏈技術可以用來打造去中心化的運算平台,它可以用以記錄任何資訊,不止餘額,例如一段合約(Contract)。合約就是指一段會依據不同條件而達成不同執行結果的語句。例如:
CheckAndPay
給定 A、B 兩個假名,若 A 的餘額大於/等於 30 EPC,則 A 支付 20 EPC 給 B ,否則 A 不支付任何 EPC。
這個合約就可以被記錄在帳本中:
Alice 100 EPCBob 0 EPCCharlie 0 EPCDavid 0 EPCEva 0 EPCCheckAndPay "給定 A、B 兩個假名,若 A 的餘額大於/等於 30 EPC,則 A 支付 20 EPC 給 B ,否則 A 不支付任何 EPC。"
之後 Alice 就可以發起像這樣的交易:
Tx 99
CheckAndPay, {[Alice], [Bob]}, ALICE
如此,若 Alice 的 EPC 餘額不足 30 EPC 則不會支付 Bob。
觸發合約的 Tx 99 ,它的執行過程比較煩瑣:執行 Tx 99 的參與者首先會從帳本中尋找 CheckAndPay 的合約內容,並從 Tx 99 中取出合約需要的輸入:A 與 B,接著參與者再解讀合約的語句,依照條件進行帳本的狀態轉換。其中,為了使參與者能解讀合約,合約需用所有參與者皆能看懂的語言書寫。
合約又稱智能合約(Smart Contract)。正式的區塊鏈使用虛擬機(Virtual Machine)來解讀與執行合約。事實上,智能合約能做的事情非常多,這使具有智能合約功能的分散式帳本得以成為去中心化的運算平台,例如以太坊(Ethereum)。
總結: 分散式帳本究竟是一個怎樣的系統?
如果以上環節皆運作順利,那麼便能成功只用紙筆便發行了專由學生使用的貨幣。最後再次強調一次:這是一個為了便於使初學者掌握核心觀念而極度簡化的例子。正式運行的區塊鏈,例如以太坊,其實際運作遠遠複雜得多。
還有一些比較進階的概念,雖然礙於篇幅未在此文章提及,但部分主題筆者曾撰文介紹:
可擴展性(Scalability):第二層方案(Layer 2)與分片(Sharding)
隱私(Privacy)與匿名(Anonymity)
共識機制的安全性(Safety)與活躍性(Liveness)
最後,如果日後朋友/家人問起「什麼是區塊鏈」時,我想你會知道如何解釋了:)
ELI5! 區塊鏈到底在幹嘛? was originally published in Taipei Ethereum Meetup on Medium, where people are continuing the conversation by highlighting and responding to this story.
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