如何走近“高冷”的区块链?


近年来,区块链逐渐走进人们的视野,并成为大家关注的焦点。然而,由于区块链过于晦涩难懂,加上相关书籍实在太少,所以我们对它的认识依然非常模糊。今天我便从非专业的角度,通俗地聊聊区块链,有任何不对之处,还请大家指正!

区块链(Blockchain)技术的核心是一种去中心化的分布式互联网数据库技术方案。2008年,传说中的比特币之父中本聪发表了一个关于他研究的电子现金系统的文章《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》,从此打开了区块链技术的潘多拉魔盒。

利用这个技术概念与方案,他没经任何央行背书,凭空创造了一种席卷全球的虚拟电子货币—比特币,但是比特币并不是区块链,而只是在底层应用了区块链技术的第一个大规模典型范例。

从过程使用角度讲,区块链是在互联网上的一定相关范围内通过建立一本公共账簿,此网络中所有的参与者都被允许在账簿上记录与核实,从而保证过程信息的真实记录与不可重写。

从技术角度讲,为了保证区块链技术顺利实施有四项技术是不可或缺的P2P、密码学、智能合约、共识算法。

由于区块链技术的晦涩难懂,这么说显得过于笼统,关于比特币、关于区块链还是有很多疑问萦绕在心头,那就用举例子的方式来描述。

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  游泳班的杨教练上午有两个班次可以上课,每班约满10人就截止,再想上课只能约下节课。一种约课方式是大家直接向教练约课,然后由教练统计最先约课的十名学员并通告,这就是以教练为中心的约课方式。

还有一种方式就是,统一时间开始约课后,教练发空模板,然后大家自行填空,填满10个后就自行结束了,你想插队就不好办,因为微信群里大家都有一份记录,而且还带时间戳,除非你把所有人的记录都改动了,并且还得一半以上的约课人在争议中力挺你,所以想篡改是很难的,而且不需要教练出面当中介,也不需要考虑教练是否徇私照顾谁的问题。这就好比形成了一本公共账簿,每个人都可以记录。

接下来是更复杂的问题了,如果人数特别多,很可能出现几个人几乎同时增加账簿记录,后面的记录者可能在复制粘贴的时间里就错过了某个人,导致疏漏和错误。怎么办呢?教练加了个要求,利用自动出题库软件,每人在群里约课前需要算一道基于加密哈希算法的数学难题,谁先解出来就能获得约课的资格,因为解算很难,大家计算能力不同,自然时间上就有了大的差异,先解出来的人发出答案,正确被系统识别后,解出题来的人会带着序号和自己的名字占据一个约课的位置,这就形成了区块。其他人只能记录这个序号后,开始新一轮竞争,于是一个由这些区块串起来的链逐渐形成。

约个游泳课有这么复杂?这只是区块链思想的一个简单举例,与之类似的就是比特币,只不过最先解出题的奖赏不是接受游泳训练而是若干比特币。但是我们也不要小看这些例子,因为所有这些类似的例子中有些基本不变的特点。

一个不可逆的算法:目前见过的是哈希算法,这个密码函数简单讲就是当你得出符合要求的量时,不能根据这个你得出的数值去逆推出初始值,这只是属于你的一组数字,而其他人完全可能在这之后根据算法得出不同的符合要求的值。那么如果有人起了坏心怎么办呢?

那他需要破坏掉大家的共识,根据中本聪的推算建模成果,那个人或组织需要拥有整个网络一半以上的计算能力,为什么呢?因为规则是一样的,他得自己在某个他有所图的节点上解算出一个新的链,然后得到其它记录账簿的认可,认为他这个链才是真实的、正确的。所以由此引出了第二个不变的特点,分布式运行节点。

分布式运行节点结构:不以中心为依赖,数据分布记录+分布存储。这种结构也是很多国家和机构感兴趣的点,即达成共识就可以开始工作,而不一定需要一个可以共同信赖的中心。

比如我给马云转账1个亿,小马哥也收了,但经过一定时间,他不认了,那就麻烦了,现有技术方式下,需要银行中心节点或者支付宝进行确认,到底收没收,可能还需要打官司。而在一个区块链上,我给马云转账相当于向所有链上的节点发送账簿记录,如果马云点收了,那也相当于广而告之,如果他不认,在区块链上的所有个人计算机都可以进行辨识投票,那他就是收了嘛,所有的账本都记着呢,黑进我的或者银行的转账记录都是没用的,因为得不到区块链认可。

任谁想改动这本公共帐簿,只是在概率上在他拥有全网一半的计算能力以后才有这种可能,仅仅是可能。但是这种几乎不可逆的数据记录链条,和无数分布在世界各个角落的大大小小个人和机构计算中心要想协同一致,同步记录并且不出错,就必须靠第三个关键因素,共识协议。

共识协议:区块链参与各方在密码设置与解算上达成一致。如同现在我们正在用的802.11X版无线传输协议,通过一致的算法和平台,各类系统的基站和设备终端都可以共用这个一致的协议,并设计不同软件实现互联互通。区块链也是如此,大家在同一种机制下工作才能兼容读取。

所以,区块链技术总结起来就是一种利用密码和共识机制,以分布式数据存储架构为基础的可追溯而几乎不可逆的数据库技术方案,它最重要的应用是可能解决信用、数据安全可靠及提效降成本问题。

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