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看了那么多科普文,还是这篇把区块链讲明白了

本文共2641字,预计阅读时间52

刚刚过去的一年,可谓是比特币迄今为止最疯狂的一年,比特币从年初的1000美元一路飙升到2万美元,顿时吸引了全世界的目光,上到政府,下到大妈们都在关注。

得益于比特币的火爆,作为其底层技术,区块链逐渐成为了当前的大热点,被认为是自互联网发明以来最具颠覆性的技术创新。

一、什么是区块链?

区块链起源于中本聪的比特币,本质上是一个分布式、去中心化的数据库。它依靠密码学和数学的分布式算法,在无法建立信任关系的互联网上,无需第三方中心的介入就可以使参与者达成共识,以极低的成本解决了信任与价值的可靠传递难题。

我们可以用记账的比喻来描述区块链技术,区块链技术相当于一种全民参与记账的方式。所有参与者的账本都是完全一样的,且独立保存在自己手中(电脑里),每个人都有平等的权利参与记账。

账本上的每一页纸就是一个“区块”,用来记录交易数据。然后每页纸上都会标注上一页的页码和本页页码,通过页码指示,可以将每一页按顺序连结成为一条“链”,从而形成区块链。

二、区块如何产生?

大概每隔10分钟,就会有一个新的页产生,所有的参与者都可以在这页上记账,谁先最快记完账,就可以把这页添加到账本里,并得到一笔奖励(比如比特币)。而其他没完成的参与者手里的页就会作废,只能继续等待另一个新页产生,然后重新开始记账。

所以,区块链的逻辑很简单,就是比谁更快。

那么,新的问题来了,记账过程中要是有人做假账怎么办?要知道,现实生活中假账也是不容易解决的难题,在彼此都没有信任基础的互联网上,人们又怎么能相信这个虚拟账本呢?

在无人管理的状态下,比特币从2009年开始已经运行到第9个年头了,迄今为止没有出现大的问题,反而社区越来越庞大,让人不得不惊讶。

而这一切都依赖于区块链复杂的技术逻辑了。

三、如何解决作弊行为?

1. 交易验证:交易数据使用用户私钥,以SHA256/椭圆曲线等高强度不可逆加密算法签名,保证交易数据不可篡改

每一页账本都对应一个页码,这个页码有一套复杂的编码制度,而不是简单1、2、3、4……通过一系列的加密处理,每页的页码都是唯一的,防止篡改。例如,在计算页码的时候里面有一个 Nonce 值,记录了SHA256重算的次数,第 100000 个区块的 Nonce 值是274148111,即计算了 2.74 亿次,才得到了一个有效的页码,该页才能加入账本里。

2. 区块验证:伪造的区块,其后所有区块的数据都要重新伪造数据,计算量太大,根本不可行

前面说过,每一页账本不仅包含本页的页码,还包含上一页的页码。如果当前页的内容变了,或者上一个区块的页码变了,一定会引起当前页的页码改变。

如果有人修改了一页账本,该页码就变了,为了让后面的页还能连到它,该人必须同时修改后面所有的页,否则被改掉的页就脱离了账本。由于加密算法的计算很耗时,同时修改多个页几乎不可能发生。

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。

3. 分布式存储:任一参与者都拥有独立的账本,且得到全网51%以上用户认可

所有参与者的账本都是完全一样的,独立保存在自己手中,且随时同步更新。如果有人篡改了某页内容,该人还必须同时修改51%以上的参与者手中的账本。想要同时修改这么多账本,这也是几乎不可能发生的。

4. 链有效性:所有参与者中最长的链作为有效链,可完全防止非法链伪造

前面我们说过,谁记账记得快,谁的页就被添加到账本里。但是,如果有两个人同时最快完成记账呢?两页内容都被添加到账本里,形成两本账本该怎么办?

协议规定,形成两本账本之后,最先添加完6页的账本,被认定为正式的账本,其他账本都将被放弃。隐藏的逻辑是,如果大多数人(计算能力)选择相信某一个账本,那么它就应该是真的。

综上所述,两个账本同时存在一般不可能发生,这也说明了区块链的一个代价,就是交易不能实时确认,必须等待至少一个小时。

四、区块链的适用场景?

区块链最大的意义在于它可以把很多高人力成本的信任问题,转化为机器的共识来解决。但是,为了保证数据的可靠性,区块链也有自己的代价。一是效率,数据写入区块链,最少要等待十分钟,所有节点都同步数据,则需要更多的时间;二是能耗,区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算,这是非常耗费能源的。

因此,区块链的适用场景目前来讲还是很有限的,它需要满足以下几种情形:

不存在所有成员都信任的管理当局

写入的数据不要求实时使用

挖矿的收益能够弥补本身的成本

如果无法满足上述的条件,那么传统的数据库是更好的解决方案。

五、结语

眼下区块链大热,不是热在拿技术解决现实问题,而是热在集资圈钱、炒作估值,跟技术创新无关。因而监管层采取了取缔ICO、关闭数字货币交易所等一系列行动,不过,一刀切式地打击并不能根本解决问题。逆水行舟不进则退,既然时代选择了区块链,如果中国的区块链技术继续停滞不前,可能离被行业整出局就不远了。

对于目前的区块链热,监管部门应主动地介入,区分是技术创新还是集资炒作,全面遏制区块链名义下的集资炒作,同时也要结合我国区块链技术和应用发展情况,及时出台区块链技术和产业发展扶持政策,重点支持关键技术攻关、重大示范工程、“双创”平台建设、系统解决方案研发和公共服务平台建设等。同时,国内重点企业、科研、高校和用户单位建议加强联合,加快共识机制、可编程合约、分布式存储、数字签名等核心关键技术攻关。

例如,今年2月4日杭州“两会”上,杭州第一个将“区块链”写入了政府工作报告,欲加快培育区块链等未来产业。杭州在区块链方面已走在全国前面。正如澎湃评论所言“只有拥抱区块链,才能真正管理市场”,主动拥抱区块链技术,理性客观面对,给出相对宽松的发展空间或许是目前最好的政策途径。从最近的舆论风向来看,我想距离真正的政策下来已经不远了。

作者简介:吴中旺,浙江省之江区块链科技研究院副院长、融都科技CTO,曾任恒生电子银证产品部高级软件工程师、信雅达风控事业部副总,具有15年以上银行、证券、支付、互联网金融等领域技术和产品研发经验,区块链技术早期研究者,对区块链技术在金融等场景的应用有专业研究和见解。

本文系未央网专栏作者之江区块链研究院发表,属作者个人观点,不代表网站观点,未经许可严禁转载,违者必究!


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