对区块链的认知研究报告
区块链发展到今天已经有一段时间了,在这段时间里,人们对区块链的认知经历了快速的更换。
区块链的本质是技术
既然说到本质,什么是本质?本质应该是不停向前追溯,一直追溯到不能进一步追溯为止,那时得到的东西才能称之为本质。区块链的本质,是一种技术。回到区块链最初的那个原点,回到比特币刚刚诞生的时候,它要解决的问题是拜占庭将军问题,从专业角度来讲,也就是要解决如何在分布式环境下达成一致性的问题。区块链这种技术,是多项技术的组合,它天然适合多方合作,可以为多方合作提供可信环境。
区块链不可篡改特性的应用
比特币的技术原理P2P网络
比特币是一个P2P的计算机网络,每一个网络节点存储着这个网络上所有的交易记录。 一般来说任何信息记录在一个节点加若干备份就可以了。在每一个节点上存储一遍这个网络的所有交易记录,这导致交易记录被每个节点可以看见、每个节点不能独立任意修改交易记录,所以形成了一套公开透明的交易记录。
⑵ 区块链最直白的解释
近几年,“区块链”一词成了大热门,新闻媒体竞相报道,但大家或许对于区块链的认知还停留在雾里看花的阶段,今天我们就来揭开它的神秘面纱。
其实区块链的本质特别简单,一句话就可以解释:去中心化分布式数据库。
区块链的主要作用是用于存储信息,任何人都可以将信息写入,同时也可以读取,所以它是一个公开的数据库。
区块链的特点
要说分布式数据库这种技术,市场上早有存在,可不同的是,区块链虽然同为分布式数据库,但它没有管理员,是彻底去中心化的。
去中心化是区块链技术的颠覆性特点,它无需中心化代理,实现了一种点对点的直接交互,使得高效率、大规模、无中心化代理的信息交互方式成为了现实。
但是,没有了管理员,人人都可以往里面写入数据,怎么才能保证数据是可信的呢?被坏人改了怎么办?设计者早已想到了这些,这也证明了区块链是真正划时代的产物。
区块
区块链由一个个区块(block)组成。区块很像数据库的记录,每次写入数据,就是创建一个区块。
每个区块包含两个部分:
区块头(Head):记录当前区块的特征值
区块体(Body):实际数据
区块头包含了当前区块的多项特征值。
生成时间
实际数据(即区块体)的哈希
上一个区块的哈希
...
系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝,修改单个节点的数据库是无效的,因为系统会自动比较,认为最多次出现的相同数据记录为真。同时数据的每一步记录都会被留存在区块链上,可以溯源每一步的往来信息。
这里,你需要理解什么叫哈希(hash),这是理解区块链必需的。
所谓"哈希"就是计算机可以对任意内容,计算出一个长度相同的特征值。区块链的 哈希长度是256位,这就是说,不管原始内容是什么,最后都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证,只要原始内容不同,对应的哈希一定是不同的。
举例来说,字符串123的哈希是(十六进制),转成二进制就是256位,而且只有123能得到这个哈希。(理论上,其他字符串也有可能得到这个哈希,但是概率极低,可以近似认为不可能发生。)
因此,就有两个重要的推论。
推论1:每个区块的哈希都是不一样的,可以通过哈希标识区块。
推论2:如果区块的内容变了,它的哈希一定会改变。
哈希的不可修改性
区块与哈希是一一对应的,每个区块的哈希都是针对"区块头"(Head)计算的。也就是说,把区块头的各项特征值,按照顺序连接在一起,组成一个很长的字符串,再对这个字符串计算哈希。
Hash = SHA256( 区块头 )
上面就是区块哈希的计算公式,SHA256是区块链的哈希算法。注意,这个公式里面只包含区块头,不包含区块体,也就是说,哈希由区块头唯一决定。
前面说过,区块头包含很多内容,其中有当前区块体的哈希,还有上一个区块的哈希。这意味着,如果当前区块体的内容变了,或者上一个区块的哈希变了,一定会引起当前区块的哈希改变。
这一点对区块链有重大意义。如果有人修改了一个区块,该区块的哈希就变了。为了让后面的区块还能连到它(因为下一个区块包含上一个区块的哈希),该人必须依次修改后面所有的区块,否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因,哈希的计算很耗时,短时间内修改多个区块几乎不可能发生,除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。
正是通过这种联动机制,区块链保证了自身的可靠性,数据一旦写入,就无法被篡改。这就像历史一样,发生了就是发生了,从此再无法改变。
⑶ 区块链的最大共识是什么
区块链的最大共识是赚钱。
区块链共识的进阶,会有一个过程,在当下这个洪荒期,基于认知和圈层的赚钱,尚属于共识1.0阶段,幸运的是它的体量尚不足以影响整体世界经济结构的大局,监管和政策介入的成本偏低,区块链这个大社区里,需要更多方角色的介入,尤其是具有服务职能的政府,更加不能缺位,而社区内的人也不应该表现的像惊弓之鸟,独立于世外。
一个个热闹的区块链社区,还算不上一片片森林,顶多是几棵树上的鸟窝,为了抢食而叽叽喳喳,哪怕来个三级风,大家也会作鸟兽散。真要梦想着打造一片森林,那就勇敢的下树,开凿沟渠,引水入流。
⑷ 区块链究竟是什么呢
区块链究竟是什么呢?本质上讲,区块链是一种分布式、去中心化的网络数据库系统, 这个系统会让数据的存储、更新、维护、操作变得不同。区块链有四项不可缺的核心技术, 分别是:分布式存储、共识机制、密码学原理、智能合约。
那么我们下面就讲一讲,与传统数据处理相比,区块链到底有什么不同,帮助大家了 解区块链是什么,让大家对区块链有一个总的认知。
一、区块链中的数据存储:块链式数据结构
在数据存储方面,区块链技术利用的是“块链式数据结构”来验证与存储数据的。
块链式结构是什么意思呢?铁链子大家都见过吧,一环套一环那种,那其实,每一环 我们可以看作是一个区块,很多环节扣在一起就形成了区块链。
这个所谓的“铁链”是如何存储数据的呢?简单来讲,区块链和普通存储数据的不同 之处在于:在区块链上,后一个区块里的数据是包含前一个区块里的数据的。
以读书为例:我们平时看书,看完第 1 页,接着读第 2 页、第 3 页......
那在区块链里面呢,如果给每个区块标注上页码,那么第 2 页的内容是包含第 1 页的 内容的,第 3 页的内容包含第 1 页和第 2 页的内容......第 10 页包含了前 9 页的内容, 就是这样一个层层嵌套的链条,这样一来,就可以追溯到最本源的数据了,这就是区块链 的可追溯性。
区块链这种“块链式数据结构”使之具备可追溯性,这就天然适用于许多领域,譬如: 食品溯源、药品溯源等等。这样一来,毒奶粉、假疫苗、伪劣食品事件出现的概率就会大 大降低,因为一旦出现问题,通过溯源可以清晰知道到底是哪个环节出现问题,问责追偿 将会更加清晰。
二、区块链中的数据更新:分布式节点共识算法
在数据更新方面,区块链技术是利用“分布式节点共识算法”来生成和更新数据。
每每生成新的区块(也就是更新数据的时候),都需要通过一种算法,获得全网 51% 以上节点的认可才能构成新的区块。说白了就是投票,超过半数人同意就可以生成,这就 使得区块链上的数据不容篡改。
为什么这么说呢?我们还是打一个比喻:我们把区块链比作一个账本,因为都是记录 数据的嘛,传统世界里,记账权力在于记账先生,账本属于记账先生一个人的。那么在区 块链里面,每一个人都拥有这个账本,想要更新账目呢,就要投票,半数人以上赞成才可 以去更新账目数据。
在这个过程中,我们会涉及到这么几个名词:分布式、节点、共识算法,这几个名词 其实非常好理解:
每个人都记账(也就是人人拥有账本,账本分散在每个人手里),就是所谓的“分布 式”;
大家讨论、投票产生的、一致赞同的记账办法,就是所谓的“共识算法”;
每一个参与记账的人,就是所谓的“节点”。
三、 区块链中的数据维护:密码学
在数据维护阶段,区块链的不同之处就在于:它利用密码学的方式来保证数据传输和 访问的安全。
区块链中所应用的密码学原理主要有:哈希算法、Merkle 哈希树、椭圆曲线算法、 Base58。这些原理,其实都是通过一系列复杂的运算以及换算,来保证区块链上数据安全。
四、 区块链中的数据操作:智能合约
智能合约,是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议,说白了,就是用代码执行的 一套交易准则,类似于现在的信用卡自动还款功能,开启这个功能,你自己什么都不用管, 到期银行会自动扣除你欠的钱。
智能合约的突出优势就是,很大程度上避免了由信任产生的一系列问题。
我们很多人,都遇到过被借钱的事情:朋友手头紧了跟你借 2000 块钱,承诺下个月 发了工资还钱,到了下个月他又找别的借口不还,拖来托去这事儿就没谱了。本来没多少 钱,还是朋友,虽然你很郁闷,这事也就算了。
那么,有了智能合约以后,他就不能赖账了,因为在智能合约上,一旦触发合约中的 条款,代码就会自动执行,不管他愿不愿意,只要他发了工资、账户上有了钱,他就得还 你。
总结一下本节内容,区块链中有四项不可缺的核心技术,分别是:分布式存储、共识 机制、密码学原理、智能合约。
我们可以这样理解:分布式存储对应的是数据存储这个阶段,共识机制对应的是数据 的处理更新这个阶段,密码学对应的是数据安全,智能合约对应的是数据的操作问题。
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