對區塊鏈的認知研究報告
區塊鏈發展到今天已經有一段時間了,在這段時間里,人們對區塊鏈的認知經歷了快速的更換。
區塊鏈的本質是技術
既然說到本質,什麼是本質?本質應該是不停向前追溯,一直追溯到不能進一步追溯為止,那時得到的東西才能稱之為本質。區塊鏈的本質,是一種技術。回到區塊鏈最初的那個原點,回到比特幣剛剛誕生的時候,它要解決的問題是拜占庭將軍問題,從專業角度來講,也就是要解決如何在分布式環境下達成一致性的問題。區塊鏈這種技術,是多項技術的組合,它天然適合多方合作,可以為多方合作提供可信環境。
區塊鏈不可篡改特性的應用
比特幣的技術原理P2P網路
比特幣是一個P2P的計算機網路,每一個網路節點存儲著這個網路上所有的交易記錄。 一般來說任何信息記錄在一個節點加若干備份就可以了。在每一個節點上存儲一遍這個網路的所有交易記錄,這導致交易記錄被每個節點可以看見、每個節點不能獨立任意修改交易記錄,所以形成了一套公開透明的交易記錄。
⑵ 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。
⑶ 區塊鏈的最大共識是什麼
區塊鏈的最大共識是賺錢。
區塊鏈共識的進階,會有一個過程,在當下這個洪荒期,基於認知和圈層的賺錢,尚屬於共識1.0階段,幸運的是它的體量尚不足以影響整體世界經濟結構的大局,監管和政策介入的成本偏低,區塊鏈這個大社區里,需要更多方角色的介入,尤其是具有服務職能的政府,更加不能缺位,而社區內的人也不應該表現的像驚弓之鳥,獨立於世外。
一個個熱鬧的區塊鏈社區,還算不上一片片森林,頂多是幾棵樹上的鳥窩,為了搶食而嘰嘰喳喳,哪怕來個三級風,大家也會作鳥獸散。真要夢想著打造一片森林,那就勇敢的下樹,開鑿溝渠,引水入流。
⑷ 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。
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