區(qū)塊鏈簡介是什么？
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栩栩如生生7星評價
2020-10-29 11:27:51
1. 區(qū)塊鏈的概念
狹義上講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條的方式組合成特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)的方式保證其不可篡改、不可偽造的去中心化共享總賬(Decentralized Shared Ledger)，能夠安全存儲簡單的、有先后關(guān)系、 能在系統(tǒng)內(nèi)驗證的數(shù)據(jù)。[1]
簡單的講，區(qū)塊鏈就是一個去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫，分布式環(huán)境中的每一個節(jié)點都不能保證可信(疑問?不能保證可信?應(yīng)該是可以保證可信吧?或者說單獨節(jié)點都不可信)。數(shù)據(jù)庫中存儲的是以時間先后順序排列的數(shù)據(jù)區(qū)塊，每一個區(qū)塊中保存的是若干條交易記錄，運(yùn)用密碼學(xué)的方法生成區(qū)塊以保證其中數(shù)據(jù)不可篡改、不可偽造、可以驗證;以共識算法使全網(wǎng)所有節(jié)點(理論上是所有節(jié)點)完成對區(qū)塊的認(rèn)可。
廣義上講，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用加密鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)來驗證和存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用自動化腳本代碼(智能合約)來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的去中心化基礎(chǔ)架構(gòu)和分布式計算范式。[2]
2. 區(qū)塊鏈的發(fā)展歷史
區(qū)塊鏈技術(shù)脫胎于比特幣，在中本聰2008年發(fā)表的《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)中》一文中，區(qū)塊(Block)和鏈(Chain)作為比特幣系統(tǒng)的核心技術(shù)被提出來。區(qū)塊鏈發(fā)展至今可分為3個階段[3]：
第一階段：區(qū)塊鏈1.0 —— 數(shù)字貨幣
最具有代表意義的就是比特幣了，其以區(qū)塊鏈作為底層技術(shù)，是區(qū)塊倆最初始的應(yīng)用。
第二階段：區(qū)塊鏈2.0 —— 數(shù)字資產(chǎn)和智能合約
代表產(chǎn)品有2014年7月的Ethereum(以太坊)，其將智能合約理念推進(jìn)到了極致(話說的有點夸張，應(yīng)該是推出了智能合約)，還有2015年3月的Factom(公正通)以及國內(nèi)的太一系統(tǒng)等。
第三階段：區(qū)塊鏈3.0 —— DAO、DAC → 區(qū)塊鏈大社會
DAO、DAC指區(qū)塊鏈自治組織、區(qū)塊鏈自治公司。這一階段是區(qū)塊鏈技術(shù)廣泛應(yīng)用于人們生活和生產(chǎn)的各個方面，區(qū)塊鏈被人們廣泛接受，比如區(qū)塊鏈應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源區(qū)塊鏈，區(qū)塊鏈應(yīng)用于醫(yī)療事業(yè)的醫(yī)療區(qū)塊鏈等等
3. 區(qū)塊鏈的特點
去中心化
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，沒有中心節(jié)點，所有節(jié)點都保存全部的相同的區(qū)塊信息，完全實現(xiàn)去中心化。對于特殊的應(yīng)用場景，可以適當(dāng)?shù)夭捎萌踔行幕墓芾砉?jié)點，即中心節(jié)點不影響整個區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)的運(yùn)行，比如弱中心化的監(jiān)管機(jī)制;若從安全角度來說，弱中心化結(jié)構(gòu)中的中心節(jié)點要滿足對于區(qū)塊鏈的安全不構(gòu)成威脅，對用戶隱私不構(gòu)成威脅等。
不可篡改性
一方面，區(qū)塊鏈中存儲的交易信息每一條都有相對應(yīng)的Hash值，由每一條記錄的Hash值作為葉子節(jié)點生成二叉Merkle樹，Merkle樹的根節(jié)點(Hash值)保存在本區(qū)塊的塊頭部分，區(qū)塊頭部除了當(dāng)前區(qū)塊的Merkle樹的根節(jié)點，還要保存時間戳以及前一個區(qū)塊的標(biāo)識符(Hash指針)形成一條鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。因此，要想篡改區(qū)塊鏈中的一條記錄，不僅要修改本區(qū)塊的Hash值，還要修改后續(xù)所有區(qū)塊的Hash值，或者生成一條新的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)，使得新的鏈比原來的鏈更長。實際上，這是很難實現(xiàn)的。一般，一個區(qū)塊后面有6個新的區(qū)塊生成時，即可認(rèn)為該區(qū)塊不可篡改，可以將該區(qū)塊加入到區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)中了。
不可偽造性
區(qū)塊鏈保存的交易數(shù)據(jù)中不僅含有Hash值，還有交易雙方的簽名以及驗證方的簽名。簽名具有不可偽造性，因此具有不可偽造性。
可驗證性
可驗證性指的是數(shù)據(jù)來源的可驗證。每一筆交易中電子貨幣的產(chǎn)生和輸入、輸出都是可以驗證的。區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)中不會憑空增加電子貨幣。以比特幣為例，每一筆交易的輸入都是前一筆交易的輸出，每一筆交易的輸出又是下一筆交易的輸入，即交易的可追溯性。除了來源的可驗證外，還有交易金額的可驗證，即驗證金額的正確性，確保交易過程中的每一筆資金都是可靠的。目前，為了保證用戶的隱私，很多電子貨幣通過混幣、環(huán)簽名、零知識證明等技術(shù)在數(shù)據(jù)可驗證的情況下，盡可能地切斷金額的可追溯性。
匿名性
區(qū)塊鏈中的匿名性實際上是一種偽匿名性。區(qū)塊鏈中使用假名技術(shù)來切斷賬號和真實身份的聯(lián)系。比如，對用戶公鑰進(jìn)行一系列的Hash運(yùn)算，得到的固定長度的Hash值作為對應(yīng)的電子賬號。實際上，隨著使用次數(shù)的增加，通過數(shù)據(jù)分析可以分析出賬號的很多交易行為，比如經(jīng)常和哪些賬號做交易，交易金額多少等，甚至可以和現(xiàn)實中的真實身份相聯(lián)系。
5. 區(qū)塊鏈的應(yīng)用
區(qū)塊鏈由于其結(jié)構(gòu)特點有著廣闊的應(yīng)用前景。最早，區(qū)塊鏈作為比特幣的核心技術(shù)被提出來。隨著區(qū)塊鏈的發(fā)展，尤其是與智能合約的結(jié)合，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用早已不再僅僅局限于數(shù)字貨幣等金融領(lǐng)域。
區(qū)塊鏈除了應(yīng)用于金融領(lǐng)域(如Bitcoin, Monero, Zcash)外，還可以應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)(能源區(qū)塊鏈)、醫(yī)療事業(yè)(醫(yī)療區(qū)塊鏈)、學(xué)術(shù)界學(xué)術(shù)記錄、供應(yīng)鏈管理、共享單車、云存儲等。
五分之1藍(lán)4星評價
2020-10-25 11:29:29
區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€綜合新興事物。需要計算機(jī)科學(xué)、密碼學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融學(xué)、數(shù)學(xué)、博弈論等背景知識才能理解以比特幣為代表的各種區(qū)塊鏈項目。才能夠在各種區(qū)塊鏈投資中辨別欺詐和創(chuàng)新，避免踏入各類陷阱獲得合理的投資回報。
傳統(tǒng)交易體系
在第三方支付產(chǎn)生以前，支付清算體系是客戶與商業(yè)銀行建立聯(lián)系，商業(yè)銀行與中央銀行建立聯(lián)系，中央銀行是所有商業(yè)銀行支付清算的對手方，能夠通過軋差進(jìn)行清算。在原有支付清算模式下，由于客戶不能與中央銀行之間直接建立聯(lián)系，客戶必須分別與每一家商業(yè)銀行建立聯(lián)系，支付清算的效率較低。
第三方支付誕生以后，客戶與第三方支付公司建立聯(lián)系，第三方支付公司代替客戶與商業(yè)銀行建立聯(lián)系。第三方支付公司成為客戶與商業(yè)銀行支付清算的對手方，第三方支付公司通過在不同銀行開立的中間賬戶對大量交易資金實現(xiàn)軋差，少量的跨行支付則通過中央銀行的支付清算系統(tǒng)來完成。比如我們信任銀行，所以我們給其它人轉(zhuǎn)賬是通過銀行完成的。我們信任淘寶所以在淘寶上買東西會用支付寶支付。但淘寶、銀行這樣的第三方并不直接參與交易，只是輔助完成交易并且由于不信任，才會在交易過程中使用銀行、淘寶。但是我們付出的代價就是增加了交易成本，付一定的費(fèi)用給銀行、淘寶這樣的第三方。
雖然第三方支付帶來了效率的提升，但仍然需要信任體系的建立，依托于對第三方的信任，能不能沒有第三方參與也能安全的完成交易避免支出冗余的成本呢?區(qū)塊鏈設(shè)計之初就是解決此類問題。區(qū)塊鏈通過各種技術(shù)手段，建立了龐大的網(wǎng)絡(luò)體系，讓每個人可以在無信任的情況下安全的交易。
區(qū)塊鏈簡介
IDC 將區(qū)塊鏈定義為記錄信息和數(shù)據(jù)的分布式數(shù)字賬本，該賬本存儲于對等網(wǎng)絡(luò)的多個參與者之間，參與者可以使用加密簽名將新的交易添加到現(xiàn)有交易鏈中，形成安全、連續(xù)、不變的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu);從數(shù)據(jù)的角度來看，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N不可能被更改的分布式數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫僅由一個中心服務(wù)器節(jié)點對數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，其他節(jié)點存儲的只是數(shù)據(jù)的備份。區(qū)塊鏈的「分布式」不僅體現(xiàn)為數(shù)據(jù)備份存儲的分布式，也體現(xiàn)在數(shù)據(jù)記錄的分布式，即由所有節(jié)點共同參與數(shù)據(jù)維護(hù)，單一節(jié)點的數(shù)據(jù)被篡改或被破壞不會對區(qū)塊鏈所存儲的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，以此實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的安全存儲。因此區(qū)塊鏈特征包含:分布式、多節(jié)點共識、公開透明和不可篡改。
分布式：區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)沒有中心化的硬件設(shè)備和管理機(jī)構(gòu)，各節(jié)點之間的權(quán)利和義務(wù)近乎均等，每個節(jié)點都能獲得完整的數(shù)據(jù)拷貝，系統(tǒng)由多個節(jié)點共同維護(hù)。
多節(jié)點共識：淘汰了中心化管理員來審批結(jié)算交易的角色，各個節(jié)點之間無需相互信任，通過共識機(jī)制對入鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，數(shù)據(jù)內(nèi)容和系統(tǒng)運(yùn)作規(guī)則公開透明，節(jié)點之間通過技術(shù)手段自動實現(xiàn)信任關(guān)系。
公開透明：通過共識機(jī)制，賬本和商業(yè)規(guī)劃可以被所有人審閱，并可利用時間戳機(jī)制對用戶行為進(jìn)行追溯，保證了系統(tǒng)的公開透明。
不可篡改：區(qū)塊鏈上的區(qū)塊只能新增、不能被替換，交易可以通過新增區(qū)塊的方式予以修改，但是區(qū)塊記錄將永久保留。
區(qū)塊鏈發(fā)展大事記
比特幣簡介
比特幣(BTC)是基于區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)的一種數(shù)字貨幣。比特幣網(wǎng)絡(luò)是去中心化的網(wǎng)絡(luò)，即一個分布式的點對點網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的礦工通過挖礦來完成對交易記錄。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提供了一個公共可見的記賬本，任何人任何時候都可以查看此賬本的信息。注意，該記賬本并非記錄每個賬戶的余額，而是用來記錄發(fā)生過的交易的歷史信息。
比特幣采用了非對稱加密算法，用戶自己保存私鑰并公開公鑰。公鑰就是這個人對外的唯一身份標(biāo)識，私鑰則是使用者開啟錢包使用比特幣的鑰匙。公鑰是對外公開的，在比特幣的規(guī)則里公鑰即代表了網(wǎng)絡(luò)里錢包使用者的地址。比特幣錢包的地址其實就是用戶公鑰經(jīng)過一系列Hash及編碼運(yùn)算后生成的 160 位(20字節(jié))的字符串。
區(qū)塊鏈技術(shù)的創(chuàng)造目的并不是為了產(chǎn)生比特幣(BTC)，更不是為了將這東西拿到市場上出售。比特幣最初來源于一篇論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》。很明顯最初的目的是建立一個點對點的去中心化的交易系統(tǒng)。BTC是這個系統(tǒng)對于各個參與節(jié)點計算交易確認(rèn)的獎勵。正是因為這個去中心化的交易系統(tǒng)是建立在密碼學(xué)技術(shù)上，所以交易的結(jié)果和獎勵是可信的無法被篡改，才導(dǎo)致了大眾媒體所過分渲染的稀缺性。比特幣系統(tǒng)的目的很簡單，就是建立一個總體成本耕地，不需要傳統(tǒng)的信任基礎(chǔ)，不需要信任的第三方機(jī)構(gòu)(如：銀行)就可以完成交易的系統(tǒng)。
因為比特幣的稀缺性，市場賦予了比特幣價格，它的符號是 BTC。比特幣誕生之初，2 萬個比特幣才能買一個比薩，目前比特幣的價格為 $7,200，而在 2017 年末比特幣價格甚至一度超過 $20,000 大關(guān)。由此可見，比特幣價格波動劇烈，并且比特幣價格上漲和下跌很快。
共識機(jī)制簡介
共識機(jī)制是實現(xiàn)區(qū)塊鏈的重要手段，它貫穿于整個區(qū)塊鏈設(shè)計的思路中。CAP 理論是由加州大學(xué)伯克利分校的計算機(jī)教授 Eric Brewer 在 2000 年提出的，其核心思想是任何基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)最多只能滿足數(shù)據(jù)一致性(Consistency)、可用性(Availability)和網(wǎng)絡(luò)分區(qū)容忍(Partition Tolerance)三個特性中的兩個。在大規(guī)模的分布式環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)分區(qū)是必須容忍的現(xiàn)實，于是只能在可用性和一致性兩者間做出選擇。也就是說，這兩者基本上不可能同時滿足。
拜占庭算法的計算速度是很快的，性能也很高，在確保數(shù)據(jù)是同步一致的情況下，同時對外提供的可用性的性能是不錯的。拜占庭協(xié)議也可以用在我們現(xiàn)在的分布式賬本上面，有很多的區(qū)塊鏈項目鏈上用的算法就是拜占庭容錯算法的一種改進(jìn)或者變種。
在 2019 年 12 月 24 日深圳證券交易所上線深證區(qū)塊鏈 50 指數(shù)，當(dāng)日收盤報 3155.03，漲 1.15%，日成交量為 20.44 萬。這表明了對區(qū)塊鏈技術(shù)及行業(yè)的再次認(rèn)可。雖然我國尚未出臺數(shù)字資產(chǎn)相關(guān)政策及法規(guī)，但隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)的法規(guī)政策以及相關(guān)應(yīng)用也會隨之而來。
風(fēng)險提示：
警惕打著區(qū)塊鏈和新技術(shù)的旗號進(jìn)行非法金融活動。標(biāo)準(zhǔn)共識堅決抵制利用區(qū)塊鏈進(jìn)行非法集資、網(wǎng)絡(luò)傳銷、ICO 及各種變種、傳播不良信息等各類違法行為。