何为“区块链”?
区块链是一个特殊的数据库,只接受数据添加(不能删除或修改)。区块链的结构真的就像一个积木链,信息被添加到数据库中。每个块都有一个指向前一块的指针;它通常包含事务信息、时间戳和其他元数据,以确认数据块的有效性。
基于块连接,输入的数据不可编辑、删除或修改。任何块更改都将使后续块无效。
区块链如何运作?
在这一点上,区块链似乎没有什么特别的。你可能会想,区块链比普通的电子表格强在哪里?区块链能够真正发挥其优势的场景是允许用户在无需相互信任的情况下围绕共享真相来源进行协作。在分布式网络中,没有人能够劫持一个精心安排的区块链。
要运行并独立验证区块链的状态,用户必须下载特定的软件。软件启动后,将访问其他计算机上的实例,用于上传或下载信息(如交易、块)。新用户下载一个块,检查它是否是根据系统规则创建的,然后将相关信息传递给其他点。
结果,我们得到了一个由数百甚至数万个实体组成的生态系统。这些实体称为“节点”,它们都运行相同的数据库副本并同步更新它。因此,数据库变得非常丰富,随时可以使用。
信息是如何添加到区块链?
如果区块链允许虚假财务信息的进入,其权威性将被削弱。同时,在分布式系统中没有管理员或领导者负责维护书籍。我们如何确保参与者诚实行事?
中本聪的“工作证明”系统允许任何人提议增加网络的区块。当用户提出阻止时,他们必须牺牲计算能力来猜测协议中指定的解决方案(这一步需要多个数据哈希来产生低于特定阈值的数字)。
这个过程叫做“挖矿”。如果挖掘器猜测结果正确,构建的块(由节点发送的未确认事务组成)将继续链。矿工也将获得区块链本地代币奖励。
使用单向函数的Hash意味着仅通过输出数据几乎不可能猜出输入数据。但是,有了输入数据,就很容易验证输出数据。这样,任何参与者都可以验证矿工产生的块是否正确,并拒绝那些无效的块。如果伪造无效区块,矿工将得不到报酬,采矿资本将被浪费。
同时,加密货币系统对公/私钥技术的依赖,保证了任何人都无法使用不属于自己的资金。用密钥绑定(只有机主知道),资金转账只有通过有效签名认证才能正常使用。
工作认证是实践最广泛的共识机制,但绝不是唯一的。对权益证明等其他共识机制的探索与日俱增。然而,这些替代机制还没有真正在实践中部署(尽管混合共识机制已经存在了一段时间)。
00-1010不可变数据链的基本思想可以追溯到20世纪90年代初。研究人员W. Scott Stornetta和Stuart Haber发表了一篇名为“如何给一个数字文档打上时间戳”的文章,讨论了如何有效地将时间戳技术应用于文件,以确保文件无法被编辑或篡改。
然而,Stornetta和Haber的方法存在漏洞,仍然需要用户在实现之前信任第三方。区块链技术凝聚了其他计算机科学家的创造力,中本聪被称为上文提到的“工作证书”之父。
要深入了解区块链的发展,请阅读我们的另一篇文章《区块链的历史》。
谁发明了区块链?
加密货币只是区块链技术的冰山一角。随着去中心化货币的发展,很多人意识到去中心化经营的潜力。Coin等第一代区块链引入共享交易数据库,以太坊等第二代产品带来智能合约——。这些程序基于区块链运行,管理加密货币的有条件转移。
智能契约消除了中央服务器运行代码的需要,这意味着中介可以在托管级别避免中央点故障。用户可以对软件进行审计(如果代码是开源的),开发人员可以将合同设置为不可禁用或可修改。
区块链的其他用途包括:
加密——作为财富转移的强大媒介,数字货币不会出现单点故障,也不需要检查和中介。用户可以向世界各地商店的人发送或接收资金,所需时间比普通银行转账短得多(手续费往往微乎其微)。加密货币不能被伪造,交易不能被撤销或冻结。有条件支付Alice和Bob互不信任,但他们想在一场体育比赛上打赌。两者都向智能合约发送10 ETH,智能合约通过oracle获取数据。比赛结束后,智能合约评估比赛结果,然后向爱丽丝和鲍勃之间的获胜者支付20 ETH。分布式数据区块链面临几个扩展问题。但是,区块链可以选择与分布式存储介质集成来管理文件。访问可以由智能合约控制,而数据则托管在链下的容器中。证券——虽然基于区块链的证券类加密货币会引入一定程度的交易对手风险,但它可以为金融业带来急需的改善,为当前的证券领域注入新的流通和可携带能力,实现资产令牌(如财产和股权)。
00-1010区块链技术可以满足大量的用例。下面列举了一些例子,你可以在货币安全研究所了解更多。
供应链:高效供应链是很多成功企业的核心,关系到商品如何从供应商流向消费者。然而,传统方法很难协调特定行业的多个利益相关者。可以利用区块链技术引入不可逆的数据库,并在此基础上建立可互操作的生态系统,将无数行业的透明度提升到新的高度。游戏:玩家依赖游戏公司控制的服务器。最终用户并不享有真正的所有权,游戏资产只存在于某个特定称号的参数中。如果采用区块链运营模式,用户将能够拥有自己的资产(以同质/非同质代币的形式),并获得与其他玩家和市场进行交易的能力。医疗:区块链技术的透明性和安全性为存储病历提供了一个理想的平台。医院、诊所等医疗行业和其他健康服务提供商都在各自为战。如果他们依赖于集中式服务器,他们会将敏感信息置于脆弱状态。如果加密的个人医疗记录安全地保存在区块链,患者不仅可以保护他们的隐私,还可以轻松地与任何想要使用全球数据库的组织共享信息。汇款:通过传统银行跨境汇款非常麻烦。不仅手续费昂贵,而且冗长的结算时间也无法满足紧急交易的需求。主要原因是错综复杂的中介网络。加密和区块链可以避免中间生态系统。目前,很多项目都在使用区块链技术实现廉价快速的转让。身份:在数字时代,我们迫切需要一个数字身份的解决方案。物理标识很容易伪造,许多人很难获得。所谓“独立身份”可以挂在区块链户口本上,与身份所有人绑定;身份所有者可以选择性地向第三方披露个人信息,而不会牺牲个人隐私。物联网:有人推测,越来越多的真实设备可以接入互联网,这将极大地推动区块链技术在家庭和工业场景中的应用。这些设备的增长需要一种新的“机器对机器(M2M)”支付经济,这种支付经济由高吞吐量的小额支付系统来支持。治理:既然分布式网络可以自行决定系统内的标准形式,那么不难想象区块链技术可以应用于地方、全国乃至跨国的脱媒治理。区块链治理确保所有网络参与者都可以参与决策,并提供透明的治理概览。慈善:在接受资助时,慈善机构经常会遇到障碍。新兴的加密货币慈善机构借助区块链技术突破这些限制,利用技术固有的特性,增强透明度、国际参与性、降低成本,从而最大限度地发挥慈善机构的影响力。
区块链有什么用途?
公共区块链是一个免许可证系统,这意味着参与者不必通过验证过程。有了比特币和其他加密货币,用户只需要下载开源软件就可以加入网络。