對區塊鏈簡單理解
A. 區塊鏈最直白的解釋
近幾年,「區塊鏈」一詞成了大熱門,新聞媒體競相報道,但大家或許對於區塊鏈的認知還停留在霧里看花的階段,今天我們就來揭開它的神秘面紗。
其實區塊鏈的本質特別簡單,一句話就可以解釋:去中心化分布式資料庫。
區塊鏈的主要作用是用於存儲信息,任何人都可以將信息寫入,同時也可以讀取,所以它是一個公開的資料庫。
區塊鏈的特點
要說分布式資料庫這種技術,市場上早有存在,可不同的是,區塊鏈雖然同為分布式資料庫,但它沒有管理員,是徹底去中心化的。
去中心化是區塊鏈技術的顛覆性特點,它無需中心化代理,實現了一種點對點的直接交互,使得高效率、大規模、無中心化代理的信息交互方式成為了現實。
但是,沒有了管理員,人人都可以往裡面寫入數據,怎麼才能保證數據是可信的呢?被壞人改了怎麼辦?設計者早已想到了這些,這也證明了區塊鏈是真正劃時代的產物。
區塊
區塊鏈由一個個區塊(block)組成。區塊很像資料庫的記錄,每次寫入數據,就是創建一個區塊。
每個區塊包含兩個部分:
區塊頭(Head):記錄當前區塊的特徵值
區塊體(Body):實際數據
區塊頭包含了當前區塊的多項特徵值。
生成時間
實際數據(即區塊體)的哈希
上一個區塊的哈希
...
系統中每一個節點都擁有最新的完整資料庫拷貝,修改單個節點的資料庫是無效的,因為系統會自動比較,認為最多次出現的相同數據記錄為真。同時數據的每一步記錄都會被留存在區塊鏈上,可以溯源每一步的往來信息。
這里,你需要理解什麼叫哈希(hash),這是理解區塊鏈必需的。
所謂"哈希"就是計算機可以對任意內容,計算出一個長度相同的特徵值。區塊鏈的 哈希長度是256位,這就是說,不管原始內容是什麼,最後都會計算出一個256位的二進制數字。而且可以保證,只要原始內容不同,對應的哈希一定是不同的。
舉例來說,字元串123的哈希是(十六進制),轉成二進制就是256位,而且只有123能得到這個哈希。(理論上,其他字元串也有可能得到這個哈希,但是概率極低,可以近似認為不可能發生。)
因此,就有兩個重要的推論。
推論1:每個區塊的哈希都是不一樣的,可以通過哈希標識區塊。
推論2:如果區塊的內容變了,它的哈希一定會改變。
哈希的不可修改性
區塊與哈希是一一對應的,每個區塊的哈希都是針對"區塊頭"(Head)計算的。也就是說,把區塊頭的各項特徵值,按照順序連接在一起,組成一個很長的字元串,再對這個字元串計算哈希。
Hash = SHA256( 區塊頭 )
上面就是區塊哈希的計算公式,SHA256是區塊鏈的哈希演算法。注意,這個公式裡面只包含區塊頭,不包含區塊體,也就是說,哈希由區塊頭唯一決定。
前面說過,區塊頭包含很多內容,其中有當前區塊體的哈希,還有上一個區塊的哈希。這意味著,如果當前區塊體的內容變了,或者上一個區塊的哈希變了,一定會引起當前區塊的哈希改變。
這一點對區塊鏈有重大意義。如果有人修改了一個區塊,該區塊的哈希就變了。為了讓後面的區塊還能連到它(因為下一個區塊包含上一個區塊的哈希),該人必須依次修改後面所有的區塊,否則被改掉的區塊就脫離區塊鏈了。由於後面要提到的原因,哈希的計算很耗時,短時間內修改多個區塊幾乎不可能發生,除非有人掌握了全網51%以上的計算能力。
正是通過這種聯動機制,區塊鏈保證了自身的可靠性,數據一旦寫入,就無法被篡改。這就像歷史一樣,發生了就是發生了,從此再無法改變。
B. 區塊鏈是什麼意思區塊鏈特點都有哪些
對於區塊鏈這個技術,相信很多朋友都已經關注到它,區塊鏈可謂是眼下的大熱門話題,新聞媒體大量報道,宣稱它將創造未來。那麼區塊鏈是什麼意思?區塊鏈特點都有哪些?今天我們將為大家詳細介紹一下區塊鏈,希望大家讀完後能夠深入理解。
區塊鏈是什麼意思?
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法。
區塊鏈也是比特幣的一個重要概念,貨幣聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球比特幣發展研究報告》提到區塊鏈是比特幣的底層技術和基礎架構。
區塊鏈本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。
區塊鏈特點都有哪些?
通過對區塊鏈的總結分析,得出區塊鏈的特點有主要以下四點:睜櫻拍
1、第一是去中介化的信任,這也是反復強調的,也是頌唯和昨天說的不是去中心化而是去中介化,不謀而合。
2、第二個特徵是它的穩定性、可靠性、持續性,因為它是一個分布式的網路架構,沒有一個中悉羨心節點可以被打擊或者攻擊,所以在整體的技術布置方面有著更強的穩定性、可靠性和持續性。
3、第三它的強安全、共識機制不需要第三方的進入,而是通過一個技術來達到,先前預定的一個技術來達到整個交易的完成。
4、第四是交易的公開透明和不可篡改性,已經有很多業界的實踐者跟大家分享這些特點,所以這是區塊鏈的四個特點。
正由於它的這些特點使得區塊鏈能在未來或者是現在得到很多金融機構和很多行業的巨大的關注。
以上就是小編為您帶來的區塊鏈是什麼意思?區塊鏈特點都有哪些?的全部內容。
C. 當下流行的的區塊鏈概念通俗地理解如何表述
區塊鏈通俗的講就是一個大資料庫,區塊---數據包,將一個個關聯的數據包連接起來,形成一個虛擬共享「賬本」。形象比喻類似一個單位(公司)的計賬本,記錄著經營活動中的各項數據,但這種賬本不是某個單位獨有的,而是參與經營活動的所有單位共享的,這個賬本也不是存放在某個中心伺服器上,而是分布在所有有關單位的終端,大家共享有關信息,也可嫁接、更新信息,但無法篡改這些信息。可以利用公鑰和私鑰打開信息,任何一個終端信息的新錄入,同時也自動在其它相關終端「賬本」上存儲下來。
區塊鏈是以哈希函數計算和網路信息技術為基礎,以分布式網路為骨架,實現數據的加密、傳輸、存儲的網路數據系統。其核心是去中心,其表現形式是網路端點以分布式布置,其目的是實現數據的價值共享,其主要意義在於互聯網由過去的信息互聯轉變為價值互聯,或叫:價值互聯網。
將區塊鏈從哲學上理解就是現實世界在虛擬世界中的重構,這種重構不是直接的反映、映射或鏡像,而是選擇性重構。這種重構不僅限於經濟活動的重構,它將擴展到政治、社會、軍事、文化、知識、信用體系等各項活動的重構及操作。
D. 到底什麼是區塊鏈
先說一些基本概念。
網路稱,區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的一種新使用模式。它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,它是由密碼學產生的一系列數據塊。
我們試圖將「區塊鏈是什麼」翻譯成「人類語言」。
該定義提到了區塊鏈3354「分散資料庫」的本質。這與傳統的「集中式資料庫」在存儲、更新和操作上有很大的不同。
集中式資料庫可以被認為是這樣的形狀:
比如我要用支付寶給淘寶賣家付款,從我賺錢到他收到錢的所有數據請求都會由支付寶集中處理。這種數據結構的好處是,只要支付寶對系統的高效安全運行負責,其他人就可以無條件相信,不用擔心;壞處是,如果支付寶出了問題,比如被黑,伺服器被燒,出現內奸,公司跑路(當然以上可能性極低),我們支付寶里的余額明細等信息都會混亂。
然後有人認為這種小概率事件可以用任何技術手段來規避單個風險,把數據不僅僅交給一個中心化的機構。例如,每個人都可以存儲和處理數據。
資料庫結構可能如下所示:
這張圖是「分布式資料庫」的結構示意圖。每個點都是一個伺服器,他們都有同等的權利記錄和計算數據,信息點對點傳播。乍一看確實可以抵禦某個節點崩潰帶來的風險,但直觀上也非常混亂低效。我的信息誰來處理,結果誰說了算?
這時,區塊鏈定義中的「共識機制」就發揮作用了。共識機制主要「規定」以下事情:收到一個數據請求,由誰來處理(需要什麼資格);誰來驗證結果(看他有沒有處理好);如何防止加工者和檢驗者相互勾結等。
當一個「規則」被制定出來時,有些人可能喜歡被質疑。為了形成更強的共識,除了讓規則更合理之外,也要更有吸引力,讓人們有興趣和動力參與到數據處理的工作中來。這就涉及到公鏈的激勵機制。當我們稍後討論區塊鏈的分類和數字貨幣的作用時,我們將再次開始。
當我們把一筆交易交給一個分布式網路的時候,還有一個「心理門檻」:能處理信息的節點那麼多,我一個都不認識(不像支付寶,萬一傷害到我,我可以去找它打官司)。他們都有我的數據,我憑什麼相信他們?
這時,加密演算法(區塊鏈定義中的最後一個描述性詞語)登場了。
在區塊鏈網路中,我們發出的數據請求會根據密碼學原理被加密成接收方根本無法理解的一串字元。這種加密方返豎式的背後是哈希演算法的支持。
哈希演算法可以快速將任何類型的數據轉化為哈希值。這種變化是單向不可逆的、確定的、隨機的、防碰撞的。由於這些特點,處理我的數據請求的人可以幫我記錄信息,但他們不知道我是誰,也不知道我在做什麼。
至此,介紹了分散式網路的工作原理。但是我們似乎忽略了一個細節。前面的示意圖是一張網。滑輪和鏈條在哪裡?為什麼我們稱它為區塊鏈?
要理解這件事,我們需要先理清幾個知識點:
前面這張圖其實是一個「宏觀」的資料庫透視圖,展示了區塊鏈系統處理信息的基本規則和流程。而具體到「微觀」的數據日誌層面,我們會發現賬本被打包、壓縮、胡世核分塊存儲,並按時間順序串在一起,形成一個「鏈式結構」,像這樣:
圖中的每一個圓環都可以看作是一塊積木,許多鏈環扣在一起形成一個區塊鏈。塊存儲數據,這與普通的數據存儲不同:在區塊鏈上,後一個塊中的數據包含前一個塊中的數據。
為了從學術上解釋塊中數據的每個部分的欄位,我們試圖用一本書來比喻什麼是區塊鏈數據結構。
通常,我們看書,看完第一頁,然後看第二頁和第三頁.書脊是一種物理存在,它固定了每一頁的順序。即使書散了,也能確定標有頁碼的每一頁的順序。
在區塊鏈內部,每個塊都標有頁碼,第二頁的內容包含第一頁的內容,第三頁的內容包含第一頁和第二頁的內容.第十頁包含前九頁的內容。
就是這樣一個嵌套的鏈條,可以追溯到最褲掘原始的數據。
這就引出了區塊鏈的一個重要屬性:可追溯性。
當區塊鏈中的數據需要更新時,即按順序生成新的塊時,「共識演算法」再次發揮作用。這個演算法規定,一個新的塊只有得到全網51%以上節點的認可才能形成。說白了就是投票,半數以上的人同意就可以產生。這使得區塊鏈上的數據很難被篡改。如果我要強行改變,要賄賂的人太多,成本太高,不值得。
這就是人們常說的區塊鏈的「不可篡改」特性。
區塊鏈給人信任感的另一個原因是有「智能合約」。
智能合同是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議。它是一套由代碼執行的交易規則,類似於目前信用卡的自動還款功能。如果開啟這個功能,你什麼都不用擔心,到期銀行會自動扣你欠的錢。
當你的朋友向你借錢,但不記得還了,或者找借口不還了,智能合約可以防止違約。一旦觸發了合同里的條款,比如什麼時候該還錢了,或者他的賬戶里有了額度,代碼就會自動執行,他欠你的錢不管他要不要都會自動轉回來。
我們來簡單總結一下。區塊鏈技術主要是去中心化,不易篡改,可追蹤,代表了更多的安全和去信任。但也帶來了新的問題:冗餘和低效,需要很多節點認同規則,積極參與。
「烘乾」部分到此結束。接下來,我們來談談野史,區塊鏈的正史。
一項新技術經常被用來為某項任務服務。
或目標而生。那麼區塊鏈最初是被用在哪裡,又是誰先想出來的呢?
讓我們把時間拉回2008年。
9月21日,華爾街投行接連倒下,美聯儲宣布:把僅存的兩家投資銀行(高盛集團和摩根士丹利)改為商業銀行;希望可以靠吸儲渡過金融危機。10月3日,布希政府簽署了7000億美元的金融救市方案。
28天之後,也就是2008年的11月1日,一個密碼學郵件組里出現了一個新帖子:「我正在開發一種新的電子貨幣系統,採用完全點對點的形式,而且無需第三方信託機構。」帖子的正文是一篇名為《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》的論文,署名Satoshi Nakamoto(中本聰)。
論文以較為嚴謹的邏輯闡述了這套點對點電子現金系統的設計,先是討論了金融機構受制於「trust based」(基於信用)的問題,再一步步說明如何實現「無需第三方機構」,並精巧地解決掉前人遺留下來的技術問題。
兩個月後,中本聰發布了開源的第一版比特幣客戶端,並首次挖出50個比特幣。產生第一批比特幣的區塊被稱為「Genesis block」(創世區塊),創始區塊被編譯為0區塊,沒有上鏈。中本聰用了6天時間挖出這個塊。這也在bitcointalk論壇中引發討論,比特幣的「信徒」們聯想到了聖經中,「神用六天創造天地萬物,便在第七日歇工安息了」。
雖然論文中並未出現decentralized(去中心化)、token(通證)、economy(經濟)等概念,但中本聰詳細解釋了區塊(Block)和鏈(Chain)在網路中的工作原理。於是,便有了區塊鏈(Block Chain)。
這篇論文,後來成為了「比特神教」的「聖經」,技術成為信仰的基石,開發者文檔成了「漢謨拉比法典」。
之後,比特幣通過交換披薩實現首次現實場景的支付、被美國政府封鎖賬戶的維基解密依靠比特幣奇跡般地生還、中本聰的「放權」與退隱、真真假假的現身和辟謠等等一系列傳說,融合了後人的期許、想像和投機,成為了「聖經故事」。
也有人並不滿意「舊約」中描繪的世界,另起教派,將教義寫入白皮書,在比特幣之後的十年中,講述著他們的信仰故事。就像66卷聖經的寫作跨越了1500年,又經過2000年的解讀,基督教分化出33000個枝丫。
CoinMarketCap顯示,數字貨幣種類已超過4900種,數字貨幣整體市場規模近1.4億元。比特幣仍以66%的市佔率領跑整個數字貨幣市場,近期價格在7200美元/枚附近徘徊。
這么多的幣種有著不盡相同的功用,又被分成不同的類別:以比特幣為代表的數字貨幣定位在「數字黃金」,有一定的儲值、避險特性;以以太坊為代表的數字貨幣,成為了其網路系統中的「運行燃料」;以USDT、Libra為代表的穩定幣,因其低波動,有著良好的支付性;以DCEP為代表的央行發行數字貨幣,一定程度上取代M0,讓商業機構和普通百姓們在沒現金又斷網的時候,也不耽誤收付款。
可見,區塊鏈技術發展10年,最初和最「大」的使用就是數字貨幣。
數字貨幣也成為了參與者們維護公鏈的誘人獎勵。
那麼在數字貨幣之外,區塊鏈技術還可以被用在哪裡呢?
讓我們再回憶下什麼是區塊鏈的本質——去中心化的資料庫,和相應的一些特點:可追溯、公開、匿名、防篡改。那麼理論上,傳統的、用得到中心化資料庫的場景,都可以試著用區塊鏈來改造下,看看是否合適。
下面,我們來聊幾個成功落地了區塊鏈的行業和場景:
區塊鏈可以通過哈希時間戳證明某個文件或者數字內容在特定時間的存在,為司法鑒證、身份證明、產權保護、防偽溯源等提供了完美解決方案
在防偽溯源領域,通過供應鏈跟蹤區塊鏈技術可以被廣泛使用於食品醫葯、農產品、酒類、奢侈品等各領域。
舉兩個例子。
區塊鏈可以讓政務數據跑起來,大大精簡辦事流程
區塊鏈的分布式技術可以讓政府部門集中到一個鏈上,所有辦事流程交付智能合約,辦事人只要在一個部門通過身份認證以及電子簽章,智能合約就可以自動處理並流轉,順序完成後續所有審批和簽章。
區塊鏈發票是國內區塊鏈技術最早落地的使用。稅務部門推出區塊鏈電子發票「稅鏈」平台,稅務部門、開票方、受票方通過獨一無二的數字身份加入「稅鏈」網路,真正實現「交易即開票」「開票即報銷」——秒級開票、分鍾級報銷入賬,大幅降低了稅收征管成本,有效解決數據篡改、一票多報、偷稅漏稅等問題。
扶貧是區塊鏈技術的另一個落地使用。利用區塊鏈技術的公開透明、可溯源、不可篡改等特性,實現扶貧資金的透明使用、精準投放和高效管理。
也舉兩個例子。
由公安部第三研究所指導的 eID 網路身份運營機構正與公易聯共同研發「數字身份鏈」,以公民身份號碼為根,基於密碼學演算法簽發給中國公民。投入運行以來,eID 數字身份體系已服務 1 億張 eID 的全生命周期管理,有效緩解了個人身份信息被冒用濫用和隱私泄露的問題。
Odaily星球日報整理的在網信辦備案的5個身份鏈項目
區塊鏈技術天然具有金融屬性
支付結算方面,在區塊鏈分布式賬本體系下,市場多個參與者共同維護並實時同步一份「總賬」,短短幾分鍾內就可以完成現在兩三天才能完成的支付、清算、結算任務,降低了跨行跨境交易的復雜性和成本。同時,區塊鏈的底層加密技術保證了參與者無法篡改賬本,確保交易記錄透明安全,監管部門方便地追蹤鏈上交易,快速定位高風險資金流向。
證券發行交易方面,傳統股票發行流程長、成本高、環節復雜,區塊鏈技術能夠弱化承銷機構作用,幫助各方建立快速准確的信息交互共享通道,發行人通過智能合約自行辦理發行,監管部門統一審查核對,投資者也可以繞過中介機構進行直接操作。
數字票據和供應鏈金融方面,區塊鏈技術可以有效解決中小企業融資難問題。目前的供應鏈金融很難惠及產業鏈上游的中小企業,因為他們跟核心企業往往沒有直接貿易往來,金融機構難以評估其信用資質。基於區塊鏈技術,我們可以建立一種聯盟鏈網路,涵蓋核心企業、上下游供應商、金融機構等,核心企業發放應收賬款憑證給其供應商,票據數字化上鏈後可在供應商之間流轉,每一級供應商可憑數字票據證明實現對應額度的融資。
舉個例子。
由工行、郵儲銀行、11家央企等聯合發起的中企雲鏈,自2017年成立至今,已覆蓋4.8萬企業,鏈上確權金額達到1000億元,保理融資570億元,累計交易達3000億元。金融機構收到貸款申請後,可在鏈上驗證合同的真實性、合同有無多次驗證(多頭借貸);智能合約自動清結算,降本增效;同時,核心企業的應付賬款可擁有對應憑證,並由一級供應商進行拆分,交至同在鏈上的二、三??級供應商,助其融資;而核心企業也可藉此了解全鏈條的運轉是否正常,免除緊急兌付壓力。
區塊鏈技術將大大優化現有的大數據使用,在數據流通和共享上發揮巨大作用
前面提到的是我們相對熟悉的領域。隨著更多新技術的發展,區塊鏈或許都可以與之結合,在意想不到的交叉領域和現在還無法預料的新場景下發揮作用。
未來互聯網、人工智慧、物聯網都將產生海量數據,現有中心化數據存儲(計算模式)將面臨巨大挑戰,基於區塊鏈技術的邊緣存儲(計算)有望成為未來解決方案。再者,區塊鏈對數據的不可篡改和可追溯機制保證了數據的真實性和高質量,這成為大數據、深度學習、人工智慧等一切數據使用的基礎。
最後,區塊鏈可以在保護數據隱私的前提下實現多方協作的數據計算,有望解決「數據壟斷」和「數據孤島」問題,實現數據流通價值。
針對當前的區塊鏈發展階段,為了滿足一般商業用戶區塊鏈開發和使用需求,眾多傳統雲服務商開始部署自己的BaaS(「區塊鏈即服務」)解決方案。區塊鏈與雲計算的結合將有效降低企業區塊鏈部署成本,推動區塊鏈使用場景落地。未來區塊鏈技術還會在慈善公益、保險、能源、物流、物聯網等諸多領域發揮重要作用。
在這場從傳統技術到區塊鏈的試驗過程中,我們發現,當某些場景對可追溯、防篡改、去中心的需求更強,又對區塊鏈的弱項(比如性能),要求並不高,這樣的領域就蠻適合結合區塊鏈。
同時,區塊鏈在演進的過程中,也從人人皆可訪問、高度去中心化的公有鏈,發展出了設有不同許可權、由多個中心維護的聯盟鏈,一定程度上平衡了兩種體系的優缺點。
聯盟鏈的典型案例有:微眾銀行牽頭金鏈盟開源工作組共同研發的FISCO BCOS、IBM主要貢獻的Fabric、以及螞蟻區塊鏈主導的螞蟻聯盟鏈等等。
這些去信任的系統代表了更安全的數據認證和存儲機制,其中的數據是被有效認證的和被保護的。企業或個人可以以數字方式交換或簽訂合同,其中這些合同嵌入在代碼中,並存儲在透明的、共享的資料庫中,在這些資料庫中,它們不會被刪除、篡改和修訂。
大膽預測,未來世界的合同、審核、任務、支付都將被具有唯一性和安全性的簽名數字化,數字簽名將被永久地識別、認證、法律化和存儲,並且無法篡改。不需要中介方來為自己的每一筆交易做擔保了,在不了解對方基本信息的情況下就可以進行交易。在提高信息安全性的同時,有效降低交易成本,提高交易效率。
總的來講,相比於兩年前,區塊鏈的落地已有不少進展。
有不少改進是在系統底層,用戶沒法直接看出用了區塊鏈,實已受惠於它;也有部分使用仍處試點,用戶還未能體驗。未來,區塊鏈有望得到大規模使用,成為互聯網基礎設施之一。
希望看到這里的你,已經大致了解了什麼是區塊鏈,以及區塊鏈能做什麼。
相關問答:區塊鏈是什麼
區塊鏈其實就相當於一個去中介化的資料庫,是由一串數據塊組成的。它的每一個數據塊當中都包含了一次比特幣網路交易的信息,而這些都是用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊的。
狹義的來講,區塊鏈是就是一種按照時間順序來將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
而從廣義來講,區塊鏈其實是一種分布式基礎架構與計算方式,它是用於保證數據傳輸和訪問的安全的。
區塊鏈的基礎架構:
區塊鏈是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和使用層這六個基礎架構組成的。
E. 區塊鏈究竟是什麼呢
區塊鏈究竟是什麼呢?本質上講,區塊鏈是一種分布式、去中心化的網路資料庫系統, 這個系統會讓數據的存儲、更新、維護、操作變得不同。區塊鏈有四項不可缺的核心技術, 分別是:分布式存儲、共識機制、密碼學原理、智能合約。
那麼我們下面就講一講,與傳統數據處理相比,區塊鏈到底有什麼不同,幫助大家了 解區塊鏈是什麼,讓大家對區塊鏈有一個總的認知。
一、區塊鏈中的數據存儲:塊鏈式數據結構
在數據存儲方面,區塊鏈技術利用的是「塊鏈式數據結構」來驗證與存儲數據的。
塊鏈式結構是什麼意思呢?鐵鏈子大家都見過吧,一環套一環那種,那其實,每一環 我們可以看作是一個區塊,很多環節扣在一起就形成了區塊鏈。
這個所謂的「鐵鏈」是如何存儲數據的呢?簡單來講,區塊鏈和普通存儲數據的不同 之處在於:在區塊鏈上,後一個區塊里的數據是包含前一個區塊里的數據的。
以讀書為例:我們平時看書,看完第 1 頁,接著讀第 2 頁、第 3 頁......
那在區塊鏈裡面呢,如果給每個區塊標註上頁碼,那麼第 2 頁的內容是包含第 1 頁的 內容的,第 3 頁的內容包含第 1 頁和第 2 頁的內容......第 10 頁包含了前 9 頁的內容, 就是這樣一個層層嵌套的鏈條,這樣一來,就可以追溯到最本源的數據了,這就是區塊鏈 的可追溯性。
區塊鏈這種「塊鏈式數據結構」使之具備可追溯性,這就天然適用於許多領域,譬如: 食品溯源、葯品溯源等等。這樣一來,毒奶粉、假疫苗、偽劣食品事件出現的概率就會大 大降低,因為一旦出現問題,通過溯源可以清晰知道到底是哪個環節出現問題,問責追償 將會更加清晰。
二、區塊鏈中的數據更新:分布式節點共識演算法
在數據更新方面,區塊鏈技術是利用「分布式節點共識演算法」來生成和更新數據。
每每生成新的區塊(也就是更新數據的時候),都需要通過一種演算法,獲得全網 51% 以上節點的認可才能構成新的區塊。說白了就是投票,超過半數人同意就可以生成,這就 使得區塊鏈上的數據不容篡改。
為什麼這么說呢?我們還是打一個比喻:我們把區塊鏈比作一個賬本,因為都是記錄 數據的嘛,傳統世界裡,記賬權力在於記賬先生,賬本屬於記賬先生一個人的。那麼在區 塊鏈裡面,每一個人都擁有這個賬本,想要更新賬目呢,就要投票,半數人以上贊成才可 以去更新賬目數據。
在這個過程中,我們會涉及到這么幾個名詞:分布式、節點、共識演算法,這幾個名詞 其實非常好理解:
每個人都記賬(也就是人人擁有賬本,賬本分散在每個人手裡),就是所謂的「分布 式」;
大家討論、投票產生的、一致贊同的記賬辦法,就是所謂的「共識演算法」;
每一個參與記賬的人,就是所謂的「節點」。
三、 區塊鏈中的數據維護:密碼學
在數據維護階段,區塊鏈的不同之處就在於:它利用密碼學的方式來保證數據傳輸和 訪問的安全。
區塊鏈中所應用的密碼學原理主要有:哈希演算法、Merkle 哈希樹、橢圓曲線演算法、 Base58。這些原理,其實都是通過一系列復雜的運算以及換算,來保證區塊鏈上數據安全。
四、 區塊鏈中的數據操作:智能合約
智能合約,是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議,說白了,就是用代碼執行的 一套交易准則,類似於現在的信用卡自動還款功能,開啟這個功能,你自己什麼都不用管, 到期銀行會自動扣除你欠的錢。
智能合約的突出優勢就是,很大程度上避免了由信任產生的一系列問題。
我們很多人,都遇到過被借錢的事情:朋友手頭緊了跟你借 2000 塊錢,承諾下個月 發了工資還錢,到了下個月他又找別的借口不還,拖來托去這事兒就沒譜了。本來沒多少 錢,還是朋友,雖然你很郁悶,這事也就算了。
那麼,有了智能合約以後,他就不能賴賬了,因為在智能合約上,一旦觸發合約中的 條款,代碼就會自動執行,不管他願不願意,只要他發了工資、賬戶上有了錢,他就得還 你。
總結一下本節內容,區塊鏈中有四項不可缺的核心技術,分別是:分布式存儲、共識 機制、密碼學原理、智能合約。
我們可以這樣理解:分布式存儲對應的是數據存儲這個階段,共識機制對應的是數據 的處理更新這個階段,密碼學對應的是數據安全,智能合約對應的是數據的操作問題。
F. 什麼是區塊鏈
區塊鏈是一個信息技術領域的術語。區塊鏈是不間斷的經濟交易數字分類帳,可以進行編程,以記錄不僅是金融交易,還可以記錄幾乎所有有價值的東西。簡單來說,它是一個不可變記錄的分散式分布式資料庫,該資料庫由計算機集群管理,但不屬於任何單個實體。區塊鏈存儲為資料庫或平面文件。