區塊鏈是什么,怎么玩?-簡單來說

很正常,不要慌,很多人可能都聽過區塊鏈大概N遍了,但是還是不太明白或者理不清楚它到底是個啥?和我們有什么關系?還能賺錢?看下去你就知道了!

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區塊鏈的英文叫做Blockchain,用比較官方的話來說,區塊鏈是一種集分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術于一體的新型應用模式。

簡單來說,它就是一個分布式記賬的應用模型,通過去中心化、去信任的方式集中維護一個可靠的資料庫。你可以把它理解為:我們每個人都有一個小的賬本(小的資料庫),會記錄下來我們所有的數據。通過網路將所有人的小資料庫連接到一起,形成一個分布式的大資料庫,由每個人共同來維護、更新、分享數據。

那問題來了,為什么要用這樣的記賬方式呢?我們以支付寶交易為例來說明傳統交易模式和去中心化交易模式之間的區別。傳統的交易方式是買家在淘寶平臺購買商品,然后將購買商品的錢打到支付寶這個中介平臺,待賣方發貨以及買方確認收到貨之后,再由買方通知支付寶將錢打到賣方賬戶。

在這個過程中,雖然你是在和賣家交易,但其實這筆交易還牽扯到了第三方平臺(支付寶)。你和賣家的交易都圍繞支付寶來展開,并且都要向支付寶提供多余的資訊,于是就有了一個中心化的資料庫來管理這部分數據,一旦這個第三方平臺出了問題,比如:發生系統崩潰、木馬攻擊和數據篡改等情況,都可能造成這筆交易的失敗,嚴重時甚至會發生資金丟失及資訊泄露等情況。

而使用區塊鏈技術的交易模式,則不再需要通過任何第三方平臺做信用背書,買家和賣家可直接點對點地進行交易。交易發生后,系統會直接將交易資訊發布到區塊鏈的P2P網路中,在所有節點確認資訊無誤之后,就會將這筆交易記錄在節點的賬本之中。

因為資訊會記錄在每個節點的資料庫里,導致所有發生過的交易資訊都不可篡改,只能附加。記錄清單只能通過彼此相互連接的方式不斷擴大,安全地存儲在多個相互關聯的系統中。

這樣既可以防止當數據都儲存于同一平臺,由于平臺發生機器宕機、系統崩潰、木馬攻擊等問題導致交易失敗與數據丟失的情況發生,同時也可以避免賦予中心化機構過大的權利,導致機構作惡事件的發生。

所以說,區塊鏈的實質是一種以實現去中心化為目的,集合了多種計算機技術的應用模型。

區塊鏈包含的技術原理

在了解區塊鏈的具體概念之后,下面我們就要說一說區塊鏈這個應用模型到底集合了哪些計算機技術?

其實一個應用模型在明確大方向的前提下,具體需要解決的不外乎四個問題:數據的存儲、數據的安全、數據的信任、數據的功能。針對這四個部分,區塊鏈集合了以下幾種核心技術,下面小K君就來簡單地說下,這些技術究竟是什么?其原理又是什么?

分布式賬本主要是起到數據的存儲功能。交易記賬由分布在不同地區的多個節點共同完成。節點就是參與記賬的人或者組織,理論上只要你擁有足夠的算力,即有記賬能力,就可以成為節點。每一個節點記錄的都是完整的賬目,因此它們都具備監督交易的合法性,同時也可以共同為其作證。

不同于傳統的中心化記賬方案,分布式賬本中,沒有任何一個節點可以單獨成功記錄賬目,必須全網所有節點都確認了這個賬目才能生效,這樣就避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而出現記假賬的情況發生。另一方面,由于記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。

密碼學主要對數據安全進行保障。區塊鏈中大體用到了三種密碼學技術:哈希算法、Merkle樹、公鑰密碼算法。

哈希算法是一種單向密碼體制,是一個從明文到密文的不可逆的映射,只有加密過程,沒有解密過程。哈希算法可以生成無數的字符串,只有按照順序破解出所有的哈希值才有機會破獲我們的資訊。這個計算密碼的工作量非常龐大且繁瑣,密碼有可能被破譯,但是破譯成本太大,被成功破譯的幾率很小。在區塊鏈網路中,只有成功破獲超過51%的節點才可能篡改資訊,所以在區塊鏈中篡改資訊會難上加難。

Merkle樹一般用來進行完整性驗證處理。在處理完整性驗證的應用場景中,Merkle樹會大大減少數據的傳輸量及計算的復雜度。利用Merkle樹我們可以快速地檢索區塊鏈上的資訊,同時可以檢查資訊是否被修改。

公鑰密碼算法也叫作非對稱加密算法。在區塊鏈上我們會有一對密鑰,將其中的一個公開,就是公鑰,另一個自己保留,就是私鑰。一般情況下,發送方利用公鑰對資訊進行加密,接收方利用私鑰對資訊進行解密完成通信。這就保證了存儲在區塊鏈上的交易資訊是公開的,但是賬戶身份資訊是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問,從而保證了數據的安全和個人的隱私。

共識機制起到信任的功能。簡單來說就是解決所有記賬節點之間怎么達成共識,去認定一個記錄的有效性問題。比較常見的共識機制有三種:工作量證明(PoW)、權益證明(PoS)以及委托權益證明(DPoS)。

工作量證明:即通過評估你的工作量來決定你獲得記賬權的概率,你的工作量越多,越容易獲得記賬權,每次記賬成功都會獲得一定數量的代幣作為獎勵。權益證明:以手中所持有的幣的數量來決定獲得記賬的概率,也就是誰的幣多,誰來記賬。而委托權益證明則是類似于董事會投票,通過系統會投票選出代表來行使記賬的權利。

最終共識機制都是選出一個節點去執行數據更新的任務,并且讓其它節點也相信本次更新是可信任的。

智能合約是一種擴展區塊鏈功能的技術。智能合約是尼克·薩博提出,并且由以太坊引入到區塊鏈當中,跟比特幣相比,擴展了區塊鏈的功能。它基于可信的、不可篡改的數據,自動執行一些預先定義好的規則和條款。通過把中心化的仲裁機構換成了一段程式,來保證我們的行為按照這段程式進行,從而達到公平與效率的最佳值。簡單來說,就是一切規則通過代碼寫好后,由機器去執行。

所以,區塊鏈主要集合了分布式賬本、密碼學、共識機制、智能合約這四種底層技術。它們分別解決了數據的存儲、安全、信任、功能等問題,共同構建了區塊鏈的核心技術基礎。

總結

區塊鏈是一種實現分布式記賬的新型應用模型,它以實現去中心化為目的,集合了分布式賬本、共識機制、密碼學以及智能合約等多種計算機技術。

通過這樣的方式,一方面可以有效地規避數據都由中心化機構保存所帶來的風險;另一方面,也可以解決由于中心化機構權力過大而帶來的監管難題。

最后,附上一句話:在區塊鏈革命中,最大的風險就是不學習、不參與。與其觀望,不如行動,愿我們都能在區塊鏈的潮流里,有所感悟,有所收獲。

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