区块链技术简介(一)

2022-01-06 10:23:05 浏览数 (1)

短短几天,“区块链”成为一大热词。“把区块链作为核心技术自主创新重要突破口”,“加快推动区块链技术和产业创新发展”。

消息一出,区块链及比特币相关的公司股价大涨,比特币价格也在暴跌之后重新站上了1万美元的高价。很多股民对上市公司发出灵魂三问:你是不是区块链?你做不做区块链?你们早干嘛去了?

对于区块链,官方媒体人民日报特别强调区块链不等于比特币,称比特币只是区块链技术的一个应用,区块链还有医疗卫生、食品安全、版权保护等诸多应用领域。

定义

区块链(Blockchain, BC)是分布式数据库系统, 也可理解为分布式账簿 (DLT) ,由多个节点共同维护的。其特点是不易篡改、很难伪造、可追溯。区块链记录所有发生交易的信息,而且一旦数据进入了区块链,即使是内部工作人员在区块链中也无法做任何更改。这种不可更改的特点不是来自使用某种操作,而是由于区块链系统和机制本身。这使得运用区块链这种技术较之其他安全技术而言更为简便和有效。凡是需要公正、公平、诚实的地方,都可以用区块链技术。

简要来说:区块链就是一个分布式的账本, 每个节点都可以显示总账, 然后维护总账, 而且不能篡改账本, 除非你控制了超过51%的节点, 但这是不可能的。

特性

➢多中心

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区块链中每个节点都存有一份完整的数据, 多个机构之间数据实时同步, 实时对账, 多参与方之间在区块链网络中互相监督。

➢ 完整

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数据完整储存在全球各个节点上面,其中一个节点如果被毁坏,不会影响整个网络的数据安全。

➢ 可信任

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区块链上的每笔交易几乎无法修改,信息分布在几千几万个节点上,无法摧毁,也无凭空伪造出一笔交易。

➢ 公开

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较低的数据公开成本,同时也支持分级加密。且所有交易与资产的生命周期都记录在区块链上,用户可以持续追溯。

➢ 自动

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智能合约完全自动运行且不需要监督。大幅度改进商业模式,提升日常运营效率,降低营运成本。

➢ 安全

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改变区块链上的数据所需要的代价非常高,一般意味着要控制51%以上的算力,成本昂贵,几乎不可能做到。

分类

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区块链根据网络扩展性、 节点的可参与性及其功能价值, 可以分为公有链、私有链和联盟链三种模式。

➢ 公有链

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任何人都可以作为节点参与区块链网络。货币提供交易验证激励,容易进行应用程序大规模部署,全球范围可以访问,不依赖于单个公司或辖区,匿名性强,任何参与者都可以在中写入、读取、参与交易验证(例:比特币)。

➢ 私有链

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针对单独的个体或实体。交易验证成员范围,系统内不需虚拟货币提供奖励(例:总行可以联合其各城市分行,完成内部数据传输备份,转账等业务)。

➢ 联盟链

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节点为事先设定,并通过共识机制确认, 新增的节点需要通过联盟的准入。一般不需要数字货币提供交易验证激励。联盟链容易进行节点权限设定,拥有更高应用可扩展性。联盟链可大幅降低异地结算成本和时间,比现有系统更简单,效率更高,同时继承去中心化优点减轻垄断压力(例:商业银行加入 R3)。

如何理解去中心化"分布式账单"

(此处解释超经典,来自于:解码区块链,徐明星等著)

前面我们说到了区块链的本质是一个去中心化的分布式账本, 那么所谓的中心化又是什么呢?我们首先思考这样一个问题, 你要在网上买一本书, 交易流程是什么?

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第一步:你下单之后把钱打给了支付宝。
第二步:支付宝收款后通知卖家可以发货了。
第三步:卖家收到通知后给你发货。
第四步:你收到货之后很满意, 于是确认收货。
第五步:支付宝收到了你的通知并打钱给卖家。 

可以看出,在这个过程中,虽然你是在和卖家交易, 但是整个交易都是围绕支付宝展开。因此,如果支付宝系统出了问题,比如天上降下来一块陨石, 把支付宝的服务器全砸了, 或者由于全球经济危机支付宝倒闭了,无奈的支付宝只好淡然地表示不存在这笔交易,那么这笔交易就会以失败告终,到时候买家卖家就会纠缠不清, 双方无法自证。

为了说明去中心化的区块链是如何运行的, 我们先把整个去中心化的分布式结构简化为一个极端的情况来探究。 我们假设有一个去中心化的小城市, 在这个城市里有5个可爱活泼的小伙伴, 他们互相借钱的时候, 是这么干的:

假设B向A借了1块钱, 这个时, 城市里的人怎么办呢?A在人群中大喊:“我是A,我借给了B1块钱!”,B也在人群中大喊: “我是B, A借给了我1块钱!”

此时城市里的其他人C、D、E都听到了这些消息,他们拿出了手中的小账本并默默记下:“某年某月某日,A借给了B1块钱。”

当我们把一个去中心化的模型极度简化之后,我们就会发现,在这个只有5个人的城市中,已经建立了一个去中心化的系统,这个系统不需要银行,也不需要支付宝。这个模型不需要信任关系,也不需要一个拥有公信力的组织。当分布式结构中的每个人都记账的时候,篡改账本是不可行的。比如B突然不认账了:“我不欠A的1块钱!”这个时候,人民群众C或D或E就会站出来说:“不对,我的账本上明明记录了你在某年某月某日向了A借了1块钱,并且没有查到你还款的记录。”

说到这里,你有没有发现一个问题,在这个模型中,所谓的1块钱根本不重要,也没有人在意。“1块钱”已经变成了一个变量, 它可以被替换成任何概念,只要大家承认这是一个有价值的东西即可。

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