區塊鏈最核心戰略
『壹』 區塊鏈帶來了哪些顛覆,為什麼能夠成為國家戰略
區塊鏈的顛覆性特徵在於以下四個方面:一、透明性。區塊鏈系統的數據記錄對全網節點是透明的,數據記錄的更新操作對全網節點也是透明的,這是區塊鏈系統值得信任的基礎。由於區塊鏈系統使用開源的程序、開放的規則和高參與度,區塊鏈數據記錄和運行規則可以被全網節點審查、追溯,具有很高的透明度。
二、開放性。區塊鏈系統是開放的,除了數據直接相關各方的私有信總被加密外區塊鏈的數據對所有人公開(具有特殊許可權要求的區塊鏈系統除外)。任何人或參與節點都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據記錄或者開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
三、信息不可篡改。區塊鏈系統的信息一旦經過驗證並添加至區塊鏈後,就會得到永久存儲,無法更改(具備特殊更改需求的私有區塊鏈等系統除外)。除非能夠同時控制系統中超過51%的節點,否則單個節點上對資料庫的修改是無效的,因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高
四、去中心化。去中心化是區塊鏈最基本的特徵,意味著區塊鏈不再依賴於中央處理節點,實現了數據的分布式記錄、存儲和更新。在傳統的中心化網路中,對一個中心節點實行攻擊即可破壞整個系統,而在一個去中心化的區塊鏈網路中,攻擊單個節點無法控制或破壞整個網路掌握網內超過5%的節點只是獲得控制權的開始而已。2019年是區塊鏈技術商業應用的元年,而政策利好的刺激將讓區塊鏈技術的發展更加穩健。
隨著區塊鏈技術的應用逐漸滲透到數字金融、互聯網等眾多領域,大家對區塊鏈的價值認識更加清晰。
區塊鏈已經形成了全球競爭的態勢,各國都在搶占發展先機,中國更不能落後;因此,區塊鏈成為國家戰略亦無可厚非。
『貳』 區塊鏈的基礎知識是什麼
區塊鏈通過讓散落在網路中的每一個節點(你我皆可為節點)以某一確定的共識共同參與資料庫的管理,實現數據信息的去中心化分布式存儲。在不需要各節點互相信任的情況下,區塊鏈可以保證系統內數據記錄的完整性和安全性。相比於過去的中心化世界,區塊鏈率先攻破的便是他們的不透明性,杜絕暗箱操作。
可以把區塊鏈想像成一份公開的「流水賬」賬本,每個節點都有同一個賬本,大家共同參與記賬,有交易發生時需將交易細節廣播出來,保持各節點賬本數據的同步更新。如果說區塊鏈是一個賬本,那麼每一個「區塊」就是賬本里的每一頁紙。
區塊鏈注意事項
區分區塊鏈和普通資料庫的重要因素是區塊鏈有把數據輸入資料庫的特殊條件。也就是說,輸入的新數據不能與其中已經存在的數據沖突(數據一致性),並且數據不能更改。數據本身與用戶鎖定在一起,這是可復制和有效的。最後,在沒有集中個人控制的情況下,大家對資料庫中發生的事情達成了共識。
最後一點是區塊鏈的核心。分權很有吸引力,因為它意味著不會有單點失敗。也就是說,沒有一個機構可以拿走你的資產或者改變記錄來滿足他們的需要。這種不變性消除了信任任何人的需要,這對任何區塊鏈成員都是有益的,但是也要付出很大的代價。
『叄』 區塊鏈的未來展望是什麼
展望區塊鏈技術的創新發展和技術變革,需要保持審慎客觀、理性務實的態度。既不能因其技術的革命性和顛覆性,就理所當然地認為區塊鏈可以應用在所有金融場景;也不能因當前技術的不成熟和無行業標准共識的約束,就止步不前。
區塊鏈可以有效解決傳統金融領域中業務鏈條長、參與方眾多、信息不對稱嚴重的復雜場景的痛點和難題,但並不適合部分單邊、高頻的金融業務。
因此,區塊鏈技術的發展並不是要完全取代現有的互聯網底層協議和金融基礎設施,而是根據適用條件有選擇地並行發展,在不斷解決起步階段存在的內生性技術缺陷的過程中,迎來技術更迭所帶來的社會演進圖景。
作為未來金融科技的底層技術,區塊鏈具有很強的戰略意義。在未來金融科技探索上,國內金融業應加強頂層設計,加快推動區塊鏈技術研發、實踐和應用,積極參與區塊鏈金融的國際合作和國際區塊鏈聯盟及標準的創設,以爭取國際金融戰略制高點,提升我國金融核心競爭力,讓金融更好地為實體經濟服務。
區塊鏈發展問題難點
區塊鏈技術還處於發展的早期階段,將其推廣應用於各行業尤其是金融領域尚存在諸多問題難點。
首先,缺乏統一技術標准。區塊鏈的底層技術並不成熟且尚未統一,大多數平台在性能安全性方面還有所欠缺。
其次,實踐方面缺少可靠案例。盡管目前最大的區塊鏈應用——比特幣最高市值超過3000億美元,但若承載每天上萬億美元的大規模交易,還需要對區塊鏈技術做進一步測試。
其三,平台重置成本較高。對傳統金融機構而言,區塊鏈技術應用的基礎建設投資成本過高,且將原有業務遷移至新平台的風險較大,機構推倒重來意願並不強。
最後,人才資源匱乏。市場缺乏既懂金融又懂區塊鏈的跨界人才,而國內區塊鏈技術儲備與創新以及相關產業發展需要大量的綜合型人才。
『肆』 區塊鏈的核心技術是什麼
簡單來說,區塊鏈是一個提供了拜占庭容錯、並保證了最終一致性的分布式資料庫;從數據結構上看,它是基於時間序列的鏈式數據塊結構;從節點拓撲上看,它所有的節點互為冗餘備份;從操作上看,它提供了基於密碼學的公私鑰管理體系來管理賬戶。
或許以上概念過於抽象,我來舉個例子,你就好理解了。
你可以想像有 100 台計算機分布在世界各地,這 100 台機器之間的網路是廣域網,並且,這 100 台機器的擁有者互相不信任。
那麼,我們採用什麼樣的演算法(共識機制)才能夠為它提供一個可信任的環境,並且使得:
節點之間的數據交換過程不可篡改,並且已生成的歷史記錄不可被篡改;
每個節點的數據會同步到最新數據,並且會驗證最新數據的有效性;
基於少數服從多數的原則,整體節點維護的數據可以客觀反映交換歷史。
區塊鏈就是為了解決上述問題而產生的技術方案。
二、區塊鏈的核心技術組成
無論是公鏈還是聯盟鏈,至少需要四個模塊組成:P2P 網路協議、分布式一致性演算法(共識機制)、加密簽名演算法、賬戶與存儲模型。
1、P2P 網路協議
P2P 網路協議是所有區塊鏈的最底層模塊,負責交易數據的網路傳輸和廣播、節點發現和維護。
通常我們所用的都是比特幣 P2P 網路協議模塊,它遵循一定的交互原則。比如:初次連接到其他節點會被要求按照握手協議來確認狀態,在握手之後開始請求 Peer 節點的地址數據以及區塊數據。
這套 P2P 交互協議也具有自己的指令集合,指令體現在在消息頭(Message Header) 的 命令(command)域中,這些命令為上層提供了節點發現、節點獲取、區塊頭獲取、區塊獲取等功能,這些功能都是非常底層、非常基礎的功能。如果你想要深入了解,可以參考比特幣開發者指南中的 Peer Discovery 的章節。
2、分布式一致性演算法
在經典分布式計算領域,我們有 Raft 和 Paxos 演算法家族代表的非拜占庭容錯演算法,以及具有拜占庭容錯特性的 PBFT 共識演算法。
如果從技術演化的角度來看,我們可以得出一個圖,其中,區塊鏈技術把原來的分布式演算法進行了經濟學上的拓展。
在圖中我們可以看到,計算機應用在最開始多為單點應用,高可用方便採用的是冷災備,後來發展到異地多活,這些異地多活可能採用的是負載均衡和路由技術,隨著分布式系統技術的發展,我們過渡到了 Paxos 和 Raft 為主的分布式系統。
而在區塊鏈領域,多採用 PoW 工作量證明演算法、PoS 權益證明演算法,以及 DPoS 代理權益證明演算法,以上三種是業界主流的共識演算法,這些演算法與經典分布式一致性演算法不同的是,它們融入了經濟學博弈的概念,下面我分別簡單介紹這三種共識演算法。
PoW: 通常是指在給定的約束下,求解一個特定難度的數學問題,誰解的速度快,誰就能獲得記賬權(出塊)權利。這個求解過程往往會轉換成計算問題,所以在比拼速度的情況下,也就變成了誰的計算方法更優,以及誰的設備性能更好。
PoS: 這是一種股權證明機制,它的基本概念是你產生區塊的難度應該與你在網路里所佔的股權(所有權佔比)成比例,它實現的核心思路是:使用你所鎖定代幣的幣齡(CoinAge)以及一個小的工作量證明,去計算一個目標值,當滿足目標值時,你將可能獲取記賬權。
DPoS: 簡單來理解就是將 PoS 共識演算法中的記賬者轉換為指定節點數組成的小圈子,而不是所有人都可以參與記賬。這個圈子可能是 21 個節點,也有可能是 101 個節點,這一點取決於設計,只有這個圈子中的節點才能獲得記賬權。這將會極大地提高系統的吞吐量,因為更少的節點也就意味著網路和節點的可控。
3、加密簽名演算法
在區塊鏈領域,應用得最多的是哈希演算法。哈希演算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特徵。
其中,難題友好性正是眾多 PoW 幣種賴以存在的基礎,在比特幣中,SHA256 演算法被用作工作量證明的計算方法,也就是我們所說的挖礦演算法。
而在萊特幣身上,我們也會看到 Scrypt 演算法,該演算法與 SHA256 不同的是,需要大內存支持。而在其他一些幣種身上,我們也能看到基於 SHA3 演算法的挖礦演算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 演算法的改良版本,並命名為 Ethash,這是一個 IO 難解性的演算法。
當然,除了挖礦演算法,我們還會使用到 RIPEMD160 演算法,主要用於生成地址,眾多的比特幣衍生代碼中,絕大部分都採用了比特幣的地址設計。
除了地址,我們還會使用到最核心的,也是區塊鏈 Token 系統的基石:公私鑰密碼演算法。
在比特幣大類的代碼中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 與 DSA 的結合,整個簽名過程與 DSA 類似,所不一樣的是簽名中採取的演算法為 ECC(橢圓曲線函數)。
從技術上看,我們先從生成私鑰開始,其次從私鑰生成公鑰,最後從公鑰生成地址,以上每一步都是不可逆過程,也就是說無法從地址推導出公鑰,從公鑰推導到私鑰。
4、賬戶與交易模型
從一開始的定義我們知道,僅從技術角度可以認為區塊鏈是一種分布式資料庫,那麼,多數區塊鏈到底使用了什麼類型的資料庫呢?
我在設計元界區塊鏈時,參考了多種資料庫,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些幣種採用基於 SQL 的 SQLite。這些作為底層的存儲設施,多以輕量級嵌入式資料庫為主,由於並不涉及區塊鏈的賬本特性,這些存儲技術與其他場合下的使用並沒有什麼不同。
區塊鏈的賬本特性,通常分為 UTXO 結構以及基於 Accout-Balance 結構的賬本結構,我們也稱為賬本模型。UTXO 是「unspent transaction input/output」的縮寫,翻譯過來就是指「未花費的交易輸入輸出」。
這個區塊鏈中 Token 轉移的一種記賬模式,每次轉移均以輸入輸出的形式出現;而在 Balance 結構中,是沒有這個模式的。
『伍』 區塊鏈的核心是去中心化
是的,去中心化,這是區塊鏈的核心。是綜合了分布式數據存儲,傳輸,識別,加密,信任安全等技術的新應用模式。目前最主要應用在電子貨幣中
『陸』 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼
從技術的角度,架構的角度,用通俗的語言來跟大家講講,我對區塊鏈的一些理解。
究竟啥是區塊鏈?Block chain,一句話來說,區塊鏈是一個存儲系統,存儲系統更細一點,區塊鏈是一個沒有管理員,每個節點都擁有全部數據的分布式存儲系統。
那常見的存儲系統,是什麼樣子的呢?
首先看一下如何保證高可用?
普通的存儲系統通常是用「冗餘」的方式來解決高可用問題的。圖上圖所示如果能夠把數據復製成幾份,冗餘到多個地方,就能夠保證高可用。一個地方的數據掛了,另外的地方還存有數據,例如MySQL的主從集群就是這個原理,磁碟的RAID也是這個原理。
這個地方需要強調的兩點是:數據冗餘,往往會引發一致性的問題
1、例如MySQL的主從集群中中其實讀寫會有延時的,它其實就是有一個短的時間內讀寫不一致。這個是數據冗餘,帶來的一個副作用。
2、第二個點是數據冗餘往往會降低寫入的效率,因為數據同步也是需要消耗資源的。你看單點寫入,如果加了兩個從庫之後,其實寫入的效率會受影響。普通的存儲系統,就是採用冗餘的方式,保證數據的高可用的。
那麼第二個問題,普通的存儲系統,能否多點寫入呢?
答案是可以的,比如說以這個圖為例:
其實MySQL的話可以做一個雙主的主從同步,雙主的主從同步,兩個節點,同時可以寫入。如果要做多機房多活的數據中心,其實多機房多活也是進行數據同步的。這里要強調的是多點寫入,往往會引發寫寫沖突的一致性問題,以MySQl為例,假設有一個表的屬性是自增ID,那麼現在資料庫中的數據是1234,那麼其中一個節點寫入,插入了一條數據,那它可能變成5了,然後這5條數據,向另外一個主節點進行數據同步,同步完成之前,如果另外一個寫入節點,也插入了一條數據,也生成了一條這個自增id為5的數據。那麼,生成之後,往另外一個節點同步,然後同步數據到達之後會與本地的這兩條5沖突,就會同步失敗,會引發寫寫的一致性沖突問題。這個多點寫入的話都會出現這個問題。
多點寫入,如何保證一致?
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『柒』 區塊鏈的應用
『捌』 區塊鏈去中心化有三大法寶
區塊鏈三大圈——幣圈、鏈圈、礦圈。
眾所周知,區塊鏈有三大要素,分別是去中心化、獎勵與共識,這里要介紹的是區塊鏈中的去中心化。
下面的圖是區塊鏈的結構:
在去中心化的網路中,每一個用戶被叫做節點。加入其中一個用戶新生產了一個區塊,這個區塊肯定是記載了一些交易的信息,比如某某向某某某轉賬2個比特幣之類。這個節點用戶可以將新產的區塊分發給所有的用戶,所有的用戶對這個區塊進行驗證之後就會在自己的區塊鏈本身加上新區塊,以保證所有的節點都是互相同步的、互相驗證的,沒有任何人敢篡改區塊鏈。