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區塊鏈不是從零發明的

Barbara Liskov 的訪談把區塊鏈拉回一個更老的問題：一群機器分散在網路上，有些會故障，有些甚至會說謊，還能不能同意同一段歷史？

來源：a16z crypto〈Before Blockchains, There Was State Machine Replication〉，Tim Roughgarden、Ittai Abraham 訪問 Barbara Liskov，2026-06-19。

Viewstamped Replication1980 年代把「primary 壞掉後如何換人、又不丟掉已承諾的歷史」做成可用協定。
PBFT1990 年代面對惡意節點與會說謊的 primary，把 Byzantine fault tolerance 推向實作。
State machine replication今天的 Ethereum、Solana 等鏈，某種程度就是這個一般問題的具體實作。
SCROLL
PART 1

區塊鏈的底層，不是「幣」，而是「歷史順序」。

訪談開場問的是分散式系統的老問題：當程式分散在不同節點，透過網路溝通，而且節點會失敗時，系統要怎麼繼續可靠運作？Liskov 早期從 CLU、Argus、抽象資料型別與交易開始，關心的是大型程式如何被拆成可推理的模組。進到分散式系統後，多了一個問題：跨節點的計算要嘛完整發生，要嘛完全沒有影響。

這個問題後來在區塊鏈裡變成更熟悉的語言：誰先發生、誰後發生、哪一筆交易已經進入共同歷史。Roughgarden 在訪談裡指出，今天教區塊鏈執行時，常會用物件導向與狀態互動當心智模型。Liskov 的研究脈絡正好說明，這不是巧合。

同一個問題，三種說法
大型程式
模組、規格、局部正確性
→
分散式系統
節點失敗、交易、複本一致
→
區塊鏈
共識、排序、共同帳本
PART 2

Viewstamped Replication 解的，是 primary 壞掉後怎麼換人。

兩階段提交有一個問題。若負責協調的 primary 在關鍵時刻壞掉，整個協定可能停住。Liskov 把這段稱為 embarrassing pause，也就是脆弱窗口。Viewstamped Replication 的貢獻，是讓備份節點在 primary 看起來不工作時，能進入新的 view，選出新的 primary，並保證前一個 view 裡已經到達 commit point 的歷史不會消失。

她在訪談裡說，當時他們想到的是 log，不是今天的 ledger。可是從今天回頭看，這就是共同歷史的雛形。節點可以換人，歷史不能改寫。系統可以重啟，已經被承諾的順序不能消失。

1. primaryprimary 告訴 backups 下一步要做什麼。
2. view changeprimary 看起來失效，backups 啟動新 view，換另一個 replica 當 primary。
3. history已經 commit 的歷史帶入新 view，避免換人後出現另一段版本。
PART 3

PBFT 把問題升級：節點不是只會壞掉，它可能會說謊。

Viewstamped Replication 面對的是 benign failures：機器要嘛正常，要嘛沉默。網路進入 1990 年代後，DARPA 開始關心惡意攻擊。Miguel Castro 帶著這個題目找 Liskov，PBFT 因此誕生。這次 primary 不只是可能失效，它可能刻意傳不同訊息給不同 replica。

PBFT 的核心直覺是：不要相信單一節點，只相信足夠大的群體。Liskov 在訪談裡說，證明某一步真的發生，需要 2f + 1 個簽名訊息共同說同一件事。系統因此需要 3f + 1 個 replica，才能容忍 f 個會說謊的節點。

2f + 1面對一般失敗時，足以讓系統在 f 個節點失效下維持進度。
3f + 1面對 Byzantine failures 時，還要抵抗說謊、分裂訊息與惡意 primary。
「你永遠不相信單一 replica。你只相信一群 replica，而且那群必須夠大，能證明這就是真的發生過的事。」
PART 4

今天的鏈，是 state machine replication 的大型實驗場。

Roughgarden 在後段把問題說穿：Ethereum、Solana 這類 Turing complete blockchain protocols，幾乎就是一般化 state machine replication 問題的具體實作。它們不是為某一個應用寫死，而是先建立一個可複製、可排序、可驗證的狀態機，再讓每個 smart contract 成為其中的特殊案例。

這也解釋為什麼共識與執行要分層。共識層不需要理解每個 operation 的業務含義，它要決定的是順序。operation number 25 是什麼、誰排在誰前面、哪個結果被所有節點承認。執行層再處理該操作對狀態造成的影響。

區塊鏈的兩層拆法
Consensus
決定共同順序
→
Execution
依序套用操作
→
State
產生所有節點可驗證的同一結果
PART 5

AI 讓老問題回來了：規格、驗證與大型系統設計。

訪談最後談到 AI。Liskov 沒把 AI 描述成研究的終點。她說，AI 底下有大量系統研究問題，尤其是當 AI 能替你寫小程式時，使用者更需要規格與驗證工具，確認程式是否真的正確。

這跟她早年教「如何建造大型程式」的課程相連：設計、模組化、規格與驗證。未來的工程師可能少寫某個 for loop，卻更需要在高一層管理程式如何被產生、如何被檢查、如何被放進可靠系統裡。

區塊鏈最重要的不是把帳本放到網路上，而是在不完美的網路裡，讓一群機器同意同一段歷史。

讀完這集，你會用哪個角度看區塊鏈？

這不是測驗。選一個你最想帶走的心智模型。

你的觀點

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a16z crypto 原始影片包含 Barbara Liskov 對 CLU、Argus、Viewstamped Replication、PBFT 與 AI 時代系統研究的完整訪談脈絡。

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