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《区块链》详解 到底是什么?

自10月25日国家确认区块链是关键核心技术后,区块链的人气在这一周不断爆棚。所以本周编辑就来详细分析一下,对于很多刚接触…

一文详解“区块链”,它到底是什么?

自10月25日国家确认区块链是关键核心技术后,区块链的人气在这一周不断爆棚。所以本周编辑就来详细分析一下,对于很多刚接触区块链的白人来说,不断被刷屏又被刷屏的区块链是什么样的。

区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后的下一代颠覆性核心技术。说到区块链,中本聪和比特币是无法回避的,它的诞生可以追溯到2008年11月1日。一个自称中本聪的人发表了文章《比特币:一种点对点的电子现金系统》,阐述了基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等的电子现金系统的架构概念。这标志着比特币的诞生。两个月后,理论付诸实践,2009年1月3日,第一个编号为0的造物块诞生了。几天后,2009年1月9日,序列号为1的积木出现了,它和序列号为0的创世积木连在一起,形成了一个链条,标志着区块链的诞生。

每个块包含两个部分:块头和块体。块头包含当前块的许多元信息:生成时间、实际数据的散列(即块体)、前一个块的散列等等。所以本质上,区块链是一个数据库,这个数据库是去中心化的。

区块链技术的特点之一是去中心化。核心技术有:分布式账本、非对称加密、共识机制和智能合约。让我们一个一个地说:

分散

去中心化不是不想要中心,而是节点自由选择和决定中心。简单来说,中心化就是中心决定节点,节点依赖于中心,节点没有中心就无法生存。去中心化就是节点决定中心,中心依赖于节点,没有节点中心就不能存在。在去中心化的系统中,任何人都是节点,任何人都可以成为中心。没有一个中心是永久的,而是阶段性的,没有一个中心是节点必须的。这就是去中心化。它的三个优点是:容错3354分散系统很少会因为一个局部故障导致整个系统崩溃,因为它依赖于很多独立的部件;阻挡攻击3354想攻击或操纵分散系统的成本更高,因为他们基本没有敏感薄弱的“中枢弱点”,而集中系统的攻击成本要低得多;抵制——分权制的参与者很难相互勾结,但对于传统企业和政府领导来说,他们通常为了自己的利益相互勾结,最终损害的是公民、客户、员工和人民。

01分布式分类帐

区块链是分布式图书的去中心化数据库。分布式账本是每个网络节点可以记录整个账本的交易记录。如果网络终端有足够的内存,可以从网络下载整个交易记录。一个账本满了,谁先计算交易余额,谁就有权利打包。打包成一个块,链接到前一个块,他就有奖励了。这个过程叫挖矿奖励,为了奖励维护账本的旷工。都可以参与监督交易的合法性,同时可以共同为其作证。

与传统的分布式存储不同,区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链的每个节点都按照区块链结构存储完整的数据。传统的分布式存储一般按照一定的规则将数据存储在多个部分。第二,区块链中各个节点的存储是独立的,具有相同的状态,并且依靠共识机制来保证存储的一致性,而传统的分布式存储一般通过中心节点与其他备份节点同步数据。没有一个节点可以单独记录账簿数据,避免了单个记账人被控制或贿赂记录假账的可能。因为有足够多的记账节点,理论上除非所有节点都被破坏,否则账户不会丢失,从而保证了账户数据的安全。

02不对称加密

对称加密只有一个密钥,非对称加密有一对密钥,公钥加密和私钥解密。

那么区块链技术加密了什么呢?

1.信息。发送方(表示为A)用接收方(表示为B)的公钥加密信息,然后发送给B,B用自己的私钥解密信息。比特币交易的加密就属于这种场景。

2.数字签名。发送者A用自己的私钥对信息进行加密并发送给B,B用A的公钥对信息进行解密,可以用来确定信息是A自己发送的。

3.登录验证。登录信息由客户端的私钥加密后发送给服务器,服务器收到后用客户端的公钥解密认证登录信息。

03共识机制

共识机制(Consensus mechanism)是所有记账节点如何达成共识来确定一条记录的有效性,这不仅是一种确定的手段,也是一种防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全之间取得了平衡。

区块链的共识机制具有“少数服从多数”和“人人平等”的特征。其中“少数服从多数”不是指节点的数量,而是指计算能力、份额的数量或其他可以用计算机进行比较的特征量。“人人平等”是指当节点满足条件时,所有节点都有优先获得共识结果的权利,该结果被其他节点直接认可,并可能最终成为最终的共识结果。(以比特币为例,采用工作量证明。只有控制了全网51%以上的记账节点,才能伪造不存在的记录。)当足够多的节点加入区块链时,这基本上是不可能的,从而排除了欺诈的可能。

共识机制的类型:

功率(工作验证)工作量验证机制

这里的工作量是指计算机计算Nonce(随机数)的过程。每个节点必须计算一个随机数。在一定时间内很难找到随机数,也就是说要得到这个随机数需要一定的工作量。得到这个随机数的节点首先将打包的事务块添加到已有的区块链中,并广播到全网,其他节点验证并同步。

结果证明贡献,奖励按贡献分配。获得记账权的概率取决于矿工的工作量在整个网络中所占的比例。

PoW的优点是完全去中心化,公平公正,不需要集中管理机构,在用户(即节点)之间实现公平竞争。它的主要缺点是浪费能量,需要很长时间才能达成共识,不适合商业应用。

应用:BTC,瑞士联邦理工学院,长期合作,资深大律师,门罗硬币等。

PoS(股权证明)股权证明机制

PoW以计算随机数的工作量为对价获得写数据的权限,而PoS则是系统根据节点持有的令牌数和时间(货币天数)的乘积分配相应的记账权限。拥有的越多,获得记账权的概率就越大。Token相当于区块链系统的股份,所以被称为股权凭证。

持有的数字货币越多,时间越长,记账的威力就越大。

PoS有三大优势:一是耗能少;二是作恶成本高。想要攻网,必须有51%的币龄(币龄=币量*持有时间);第三,达成共识的时间短,可以达到毫秒级的速度。

PoS有两个缺点。第一,持币倾向于集权,越强越强;另一个是流动性差。持币也产生收入,用户没有套现的动力。

应用:PoS: PPC,OMG,量子链等

DPoS委托权益的证明机制

PoS拥有Token时拥有记账权,而DPoS是指拥有Token的人投票给固定节点,这些节点作为股权持有人的代理人行使记账权。这些被投票通过的代表有权按照一定的算法轮流记账。不同于PoW和PoS,理论上全网都可以参与计费竞争,d PoS的计费节点在一定的per内是确定的

应用:EOS等。

04智能合同

传统合同会受到各种维度的影响,如自动化维度、主客观维度、成本维度、执行时间维度、违约惩罚维度、适用范围维度等。智能合约就是你只需要提前指定合约内容,当触发合约条件时,程序会自动执行合约内容。

更重要的是,基于区块链技术的智能合同不仅可以充分发挥智能合同在成本效率方面的优势,还可以避免恶意行为对合同正常执行的干扰。智能合同以数字形式写入区块链,通过区块链技术的特性保证存储、读取、执行的全过程透明、可追溯、不可更改。同时,利用区块链的一致性算法构造了一套状态机系统,使智能契约高效运行。

从上面可以看出,区块链解决的是集权式的信任风险,是以人为本、公平公开的民主思想共识。它在人的信用缺失和互信矛盾中起到关键作用,把共识机制交给计算机这个不会弯曲的大脑去验证和记录。当思维或思想素质还没有进化到很高的水平时,就需要借助三方力量或科技手段来促进自我意识,从习惯转变为自律。人们对公平和民主化的追求也在区块链技术的应用中得到了完美的平衡和限制。同样,共享和开放是人们追求普遍和谐和人人平等的另一个核心思想。

任何人都可以使用和学习区块链的技术,但区块链的思想是人类进步不可或缺的元素。去中心化的想法是打破现有的全球社会的概念。开放、共享、平等的民主共识思维,反对一切利益集中垄断。

区块链可以解决现有生活中的很多痛点,比如商品或者数字商品的防伪和溯源。其目的是防止伪造。比如数字化资产的权益证明,避免越权和利益溢出等等。它解决了信任和信用的所有问题。

区块链技术来源于比特币的诞生,比特币作为第一种成功的去中心化加密数字货币,被无数先辈和传道者代代相传。它不是商业项目,也不是某个国家主导的科研成果,更不是外星文明的指引。它的出现有着特殊的意义。

(作者:FutureMine,内容来自链家开放内容平台“德得好”;本文仅代表作者观点,不代表链家官方立场)

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作者: 花木

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