區(qū)塊鏈這個(gè)近幾年來(lái)被炒的很熱的話題,很多小伙伴雖有耳聞,也有些不明覺厲,但似乎并不能給別人講明白它到底是個(gè)什么東西,它能在我們的日常生活中起到什么作用,基于區(qū)塊鏈技術(shù)的比特幣到底有沒有投資價(jià)值,是不是有一個(gè)所謂的“概念股”呢?下面作者試著從區(qū)塊鏈的特點(diǎn),工作原理,底層結(jié)構(gòu),基本類型,發(fā)展脈絡(luò),共識(shí)機(jī)制建立等方面給大家分享下我所認(rèn)識(shí)的區(qū)塊鏈,其中舉一些和大家生活息息相關(guān)的列子輔助大家的理解。
區(qū)塊鏈的發(fā)展脈絡(luò)
根據(jù)區(qū)塊鏈科學(xué)研究所創(chuàng)始人梅蘭妮·斯萬(wàn)(Melanie Swan)的觀點(diǎn),區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展分三個(gè)階段或領(lǐng)域:區(qū)塊鏈1.0、區(qū)塊鏈2.0和區(qū)塊鏈3.0。
區(qū)塊鏈1.0:以比特幣為代表的可編程貨幣。它更多是指數(shù)字貨幣領(lǐng)域的創(chuàng)新,如貨幣轉(zhuǎn)移、兌付和支付系統(tǒng)等。
區(qū)塊鏈2.0:基于區(qū)塊鏈的可編程金融。它更多涉及一些合約方面的創(chuàng)新,特別是商業(yè)合同以及交易方面的創(chuàng)新,比如股票、證券、期貨、貸款、清算結(jié)算、所謂的智能合約等。
區(qū)塊鏈3.0:區(qū)塊鏈在其他行業(yè)的應(yīng)用。它更多地對(duì)應(yīng)人類組織形態(tài)的變革,包括健康、科學(xué)、文化和基于區(qū)塊鏈的司法、投票等。
從賬本演變的角度來(lái)看,區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式共享的賬本系統(tǒng)。
這個(gè)賬本有以下三個(gè)特點(diǎn):
1.可以無(wú)限增加的巨型賬本
每個(gè)區(qū)塊可以視作這個(gè)賬本的一頁(yè),每增加一個(gè)區(qū)塊,賬本就多了一頁(yè),這一頁(yè)中可能會(huì)包含一條或多條記錄信息;
2.加密且有順序的賬本
賬目信息會(huì)被打包成一個(gè)區(qū)塊并加密,同時(shí)蓋上時(shí)間戳,一個(gè)個(gè)區(qū)塊按時(shí)間戳順序鏈接形成一個(gè)總賬本;
3.去中心化的賬本
由網(wǎng)內(nèi)用戶共同維護(hù)的,它是去中心化的。
區(qū)塊鏈的工作原理
目前我們的信用建立在第三方這樣一個(gè)中心化的平臺(tái)中,就拿最常見的淘寶交易來(lái)說,如何建立買家與賣家之間的信任,支付寶作為一個(gè)橋梁,搭建起了這個(gè)平臺(tái),他不僅建立了信任機(jī)制,同時(shí)也拿著各位賣家與買家的數(shù)據(jù)搭建自己的大數(shù)據(jù)帝國(guó),并用這些被用戶不小心授權(quán)的數(shù)據(jù)給你做推薦,一遍遍的提醒你優(yōu)惠券要到期了,xx明星的同款服裝上架了,XX的限量款包包,僅淘寶有售的廣告…
區(qū)塊鏈的技術(shù)就是為了去掉支付寶這個(gè)中間角色,當(dāng)有一筆交易發(fā)生時(shí),會(huì)廣播所有的區(qū)塊節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)開始挖礦,即通過計(jì)算區(qū)塊的哈希值來(lái)驗(yàn)證交易是否有效,被驗(yàn)證的節(jié)點(diǎn)納入?yún)^(qū)塊中,并接入前一個(gè)區(qū)塊編碼后,從而形成一個(gè)區(qū)塊鏈
區(qū)塊鏈公信力有什么特點(diǎn)呢?
1.區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际降?,區(qū)塊鏈公信力在網(wǎng)絡(luò)上會(huì)有許多獨(dú)立的節(jié)點(diǎn),每一節(jié)點(diǎn)都有一份備份信息。每個(gè)有授權(quán)的人都可以從任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)下載全部的信息(被授權(quán)的前提下),同時(shí),區(qū)塊鏈公信力網(wǎng)絡(luò)也是不可篡改的,任何節(jié)點(diǎn)企圖更改信息都會(huì)被其他節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn),而更改的節(jié)點(diǎn)不會(huì)被確認(rèn),就會(huì)立刻喪失公信力
2.在區(qū)塊鏈公信力模型中,區(qū)塊鏈不制定政策,它只是一個(gè)公證人的角色,是政府建立和執(zhí)行政策的工具。區(qū)塊鏈的作用是幫助政府更快速和準(zhǔn)確地讓政策被全民所接受與認(rèn)可,同時(shí),因?yàn)閰^(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)不變的、可以被復(fù)制的數(shù)據(jù)庫(kù),政府的政策就變得公開和透明。
區(qū)塊鏈的四大特點(diǎn)
經(jīng)過無(wú)數(shù)次的記賬,區(qū)塊鏈就成為一個(gè)可信賴、超容量的公共賬本。它具有以下幾個(gè)特征:
1. 去中心化:在一個(gè)去中心化的金融系統(tǒng)中,沒有中介機(jī)構(gòu),所有節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都相等,任意節(jié)點(diǎn)停止工作都不會(huì)影響系統(tǒng)整體的運(yùn)作。(可以想象在區(qū)塊鏈的世界中,連接著全球的各個(gè)節(jié)點(diǎn),他們共同來(lái)維護(hù)區(qū)塊鏈的安全,試想其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)的罷工是否會(huì)影響安全性呢?
還可以這么理解,只要區(qū)塊鏈中低于1/3個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠正常工作,區(qū)塊鏈就不會(huì)受到根本性的影響)
2. 去信任:系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)之間無(wú)須信任也可以進(jìn)行交易,因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作是公開透明的,在系統(tǒng)的規(guī)則和時(shí)間范圍內(nèi),節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法欺騙彼此。
3.? 集體維護(hù):系統(tǒng)是由其中具有維護(hù)功能的所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)的,系統(tǒng)中所有人共同參與維護(hù)工作。
4.可靠的數(shù)據(jù)庫(kù):系統(tǒng)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫(kù)拷貝,修改單個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)是無(wú)效的,因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)比較,認(rèn)為最多次出現(xiàn)的相同數(shù)據(jù)記錄為真。
區(qū)塊鏈的模型架構(gòu)
區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)分為6層,包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層、應(yīng)用層。每層分別完成一項(xiàng)核心功能,各層之間互相配合,實(shí)現(xiàn)一個(gè)去中心化的信任機(jī)制。

數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層主要描述區(qū)塊鏈技術(shù)的物理形式。
起始節(jié)點(diǎn)是“創(chuàng)世區(qū)塊”,之后在同樣規(guī)則下創(chuàng)建的規(guī)格相同的區(qū)塊通過一個(gè)鏈?zhǔn)降慕Y(jié)構(gòu)依次相連組成一條主鏈條。隨著時(shí)間的推移,生成的區(qū)塊越來(lái)越多,每一個(gè)緊挨著前一個(gè),從而形成了一個(gè)鏈條,就叫做區(qū)塊鏈
網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層的主要目的是實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的信息交流。
區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一個(gè)P2P(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))網(wǎng)絡(luò)。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)既接收信息,也產(chǎn)生信息。
接受信息-每一個(gè)節(jié)點(diǎn)為了獲得挖礦獎(jiǎng)勵(lì),將會(huì)幫助驗(yàn)證某一筆交易的真實(shí)性,因此會(huì)接受被人廣播要求被驗(yàn)證的交易
產(chǎn)生信息-每一個(gè)節(jié)點(diǎn)在驗(yàn)證某一筆交易的時(shí)候,一旦計(jì)算出哈希值,就會(huì)廣播通知全網(wǎng),因此需要保證全網(wǎng)之間的互聯(lián)。
當(dāng)全區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中超過51%的用戶驗(yàn)證通過后,這個(gè)新區(qū)塊就可以被添加到主鏈上了。
共識(shí)層
即前面所提到的信任機(jī)制,在一個(gè)去中心化的前提下,如何保證大家互相信任。
共識(shí)層能讓高度分散的節(jié)點(diǎn)在去中心化的系統(tǒng)中高效地針對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達(dá)成共識(shí)。
區(qū)塊鏈中比較常用的共識(shí)機(jī)制主要有工作量證明、權(quán)益證明和股份授權(quán)證明三種,他們只是生成區(qū)塊過程中的不同的算法,對(duì)技術(shù)有興趣的同學(xué)可以深入了解。
激勵(lì)層
前面提到,每一筆交易都有眾多節(jié)點(diǎn)見證,也就是所謂的挖礦,那么為什么別人要挖礦,比特幣的創(chuàng)始者中本聰提出了一種獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,用來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)辛苦勞作的礦工們。
為了有效限制通貨膨脹,不讓比特幣像人民幣那樣每年有著3%左右的膨脹率,比特幣共2100萬(wàn)枚。在比特幣總量達(dá)到2 100萬(wàn)枚之前,獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制有兩種,新區(qū)塊產(chǎn)生后系統(tǒng)獎(jiǎng)勵(lì)的比特幣和每筆交易扣除的比特幣(手續(xù)費(fèi))。而當(dāng)比特幣總量達(dá)到2 100萬(wàn)時(shí),新產(chǎn)生的區(qū)塊將不再生成比特幣,這時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制主要是每筆交易扣除的手續(xù)費(fèi)。
合約層
合約層主要是指各種腳本代碼、算法機(jī)制以及智能合約等。我們以比特幣為例,比特幣是一種可編程的貨幣,合約層封裝的腳本中規(guī)定了比特幣的交易方式和過程中涉及的種種細(xì)節(jié)。
應(yīng)用層
應(yīng)用層封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場(chǎng)景和案例,比如基于區(qū)塊鏈的跨境支付平臺(tái),區(qū)塊鏈在金融,醫(yī)藥等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。
區(qū)塊鏈的基本類型
一、公有鏈
公有鏈?zhǔn)侵溉澜缛魏稳硕伎勺x取、任何人都能發(fā)送交易且交易能獲得有效確認(rèn),任何人都能參與共識(shí)過程的區(qū)塊鏈——共識(shí)過程決定哪個(gè)區(qū)塊可被添加到區(qū)塊鏈中,同時(shí)明確當(dāng)前狀態(tài)。
就好像互聯(lián)網(wǎng)中的搜索工具,每個(gè)人都可以免費(fèi)的使用,可以公開的發(fā)布與查詢?nèi)魏蜗胍男畔?/p>
公有鏈有如下幾個(gè)特點(diǎn):
1.保護(hù)用戶免受開發(fā)者的影響
在公有鏈中程序開發(fā)者無(wú)權(quán)干涉用戶,區(qū)塊鏈可以保護(hù)其用戶。
2. 訪問門檻低
任何人都可以訪問,只要有一臺(tái)能夠聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)就能夠滿足基本的訪
問條件。
3. 所有數(shù)據(jù)默認(rèn)公開
公有鏈中的每個(gè)參與者可以看到整個(gè)分布式賬本中的所有交易記錄。
二、私有鏈
私有鏈?zhǔn)侵钙鋵懭霗?quán)限僅在一個(gè)組織手里的區(qū)塊鏈,目的是對(duì)讀取權(quán)限或者對(duì)外開放權(quán)限進(jìn)行限制。
好比幾個(gè)小伙伴之間的小秘密,沒有給其他人查閱的權(quán)限,因此他只能在我們幾個(gè)人之間進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。
私有鏈有如下幾個(gè)特點(diǎn):
1.交易速度非常快
私有鏈中少量的節(jié)點(diǎn)具有很高的信任度,并不需要每個(gè)節(jié)點(diǎn)都來(lái)驗(yàn)證一個(gè)交易。因此,私有鏈的交易速度比公有鏈快很多。
2.為隱私提供更好的保障
私有鏈的數(shù)據(jù)不會(huì)被公開,不能被擁有網(wǎng)絡(luò)連接的所有人獲得
3.交易成本大幅降低甚至為零
私有鏈上可以進(jìn)行完全免費(fèi)或者至少說是非常廉價(jià)的交易。如果一個(gè)實(shí)體機(jī)構(gòu)控制和處理所有的交易,它就不再需要為工作收取費(fèi)用。
4.有助于保護(hù)其基本的產(chǎn)品不被破壞
銀行和傳統(tǒng)的金融機(jī)構(gòu)使用私有鏈可以保證它們的既有利益,以至原有的生態(tài)體系不被破壞。
三、聯(lián)盟鏈
聯(lián)盟鏈?zhǔn)侵钙涔沧R(shí)過程受到預(yù)選節(jié)點(diǎn)控制的區(qū)塊鏈。例如,對(duì)由15個(gè)金融機(jī)構(gòu)組成的共同體而言,每個(gè)機(jī)構(gòu)都運(yùn)行著一個(gè)節(jié)點(diǎn),為了使每個(gè)區(qū)塊生效需要獲得其中半數(shù)以上也就是8家機(jī)構(gòu)的確認(rèn)。區(qū)塊鏈可能會(huì)允許每個(gè)人讀取,也可能會(huì)受限于參與者走混合路線。聯(lián)盟鏈可以視為“部分去中心化”,區(qū)塊鏈項(xiàng)目R3 就可以認(rèn)為是聯(lián)盟鏈的一種形態(tài)。
注釋,R3可以視為由多家金融機(jī)構(gòu)組成的區(qū)塊鏈的成員,類似于歐盟一樣,大家為了一個(gè)共同的目標(biāo)(建立合理,公正,公開的金融體系)而努力。
區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制
我們?cè)诹私夤沧R(shí)機(jī)制之前,先來(lái)看兩個(gè)古老的引入問題,類兩軍問題和拜占庭將軍問題。
類兩軍問題
有兩個(gè)相距很遠(yuǎn)的軍隊(duì)要傳遞信息,藍(lán)軍派遣一個(gè)信使去跟紅軍說:“有本事把意大利炮拿出來(lái)!”紅軍收到信息后又派了一個(gè)信使去跟藍(lán)軍說:“收到指令!”然后藍(lán)軍又派一個(gè)信使去跟紅軍說:“知道你收到指令了!”然后紅軍又派一個(gè)信使去跟藍(lán)軍說:“知道你知道我收到指令了!”然后藍(lán)軍又派一個(gè)信使去和紅軍說:“知道你知道我知道你收到指令了!”然后就沒完沒了了。
拜占庭將軍問題
拜占庭羅馬帝國(guó)在軍事行動(dòng)中,采取將軍投票的策略來(lái)決定是進(jìn)攻還是
撤退,也就是說如果多數(shù)人決定進(jìn)攻,就沖上去。但是軍隊(duì)中如果有奸
細(xì)(比如將軍已經(jīng)反水故意亂投票,或者傳令官叛變擅自修改軍令),
那怎么保證最后投票的結(jié)果真實(shí)反映了忠誠(chéng)的將軍的意愿呢?
我們?cè)敿?xì)說明一下這個(gè)問題。
在很久很久以前,有一個(gè)強(qiáng)大的帝國(guó)叫作拜占庭,它的軍隊(duì)非常強(qiáng)大,周圍有10個(gè)小國(guó)家,飽受拜占庭帝國(guó)的欺壓,但是,必須同一時(shí)間有6個(gè)以上的國(guó)家進(jìn)攻才有可能打敗拜占庭帝國(guó),否則就一定會(huì)戰(zhàn)敗。這個(gè)時(shí)候,問題就出現(xiàn)了,古時(shí)候軍隊(duì)之間的通信完全依賴于人,如果一個(gè)國(guó)家的軍隊(duì)里有奸細(xì),無(wú)論是下令的將軍還是傳信的通信兵,都可能會(huì)使得另外9個(gè)國(guó)家收到假消息,從而造成作戰(zhàn)失敗。那么,如果你是其中一個(gè)小國(guó)的國(guó)王,你該如何判斷一定會(huì)有另外5個(gè)以上的國(guó)家與你并肩作戰(zhàn)呢?畢竟一個(gè)不小心,你就亡國(guó)了。
區(qū)塊鏈上的共識(shí)機(jī)制有多種,沒有一種共識(shí)機(jī)制是完美無(wú)缺的,同時(shí)也意味著沒有一種共識(shí)機(jī)制是適合所有應(yīng)用場(chǎng)景的
常見的共識(shí)機(jī)制主要有工作量證明、權(quán)益證明和股份授權(quán)證明三種。
一、工作量證明
工作量證明(Proof of Work,簡(jiǎn)稱PoW)通常只能從結(jié)果證明,因?yàn)楸O(jiān)測(cè)工作過程通常是煩瑣且低效的
比特幣在區(qū)塊的生成過程中使用了PoW機(jī)制,
即要證明一個(gè)區(qū)塊的有效性,需要通過大量的計(jì)算,得出一個(gè)“密碼”,在后續(xù)驗(yàn)證的過程中,輸入密碼,即可查看對(duì)應(yīng)區(qū)塊內(nèi)的信息,如果輸入密碼不能查看,說明區(qū)塊內(nèi)的交易被修改,從而通過對(duì)比全球賬本內(nèi)上的信息來(lái)驗(yàn)證誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)
當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)提供出一個(gè)合理的區(qū)塊哈希值,說明該節(jié)點(diǎn)確實(shí)經(jīng)過了大量的嘗試計(jì)算,當(dāng)節(jié)點(diǎn)擁有占全網(wǎng)n%的算力時(shí),該節(jié)點(diǎn)即有n%的概率找到區(qū)塊哈希值。PoW依賴機(jī)器進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)獲取記賬權(quán),資源消耗大、共識(shí)機(jī)制高、可監(jiān)管性弱,同時(shí)每次達(dá)成共識(shí)需要全網(wǎng)共同參與運(yùn)算,性能效率比較低,容錯(cuò)性方面允許全網(wǎng)50%節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)。
PoW的優(yōu)點(diǎn):完全去中心化,節(jié)點(diǎn)自由進(jìn)出。
PoW的缺點(diǎn):目前比特幣已經(jīng)吸引全球大部分的算力,其他再使用PoW共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈應(yīng)用很難獲得相同的算力來(lái)保障自身的安全;挖礦造成大量的資源浪費(fèi);共識(shí)達(dá)成的周期較長(zhǎng)。
二、權(quán)益證明
權(quán)益證明(Proof of Stake,簡(jiǎn)稱PoS)
PoS根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)所占代幣的比例和時(shí)間,等比例地降低挖礦難度,從而加快找到隨機(jī)數(shù)的速度。
在PoW中,一個(gè)用戶可能拿1 000美元來(lái)購(gòu)買計(jì)算機(jī),并加入網(wǎng)絡(luò)來(lái)挖礦以此產(chǎn)生新區(qū)塊,從而得到獎(jiǎng)勵(lì)。
而在PoS中,用戶可以拿1 000美元購(gòu)買等價(jià)的代幣,并把這些代幣當(dāng)作押金放入PoS機(jī)制中,這樣用戶就有機(jī)會(huì)產(chǎn)生新區(qū)塊而得到獎(jiǎng)勵(lì)??傮w而言,這個(gè)系統(tǒng)中存在一個(gè)持幣人的集合,他們把手中的代幣放入PoS機(jī)制中,這樣他們就變成驗(yàn)證者。比如對(duì)區(qū)塊鏈最前面的一個(gè)區(qū)塊而言,PoS算法在驗(yàn)證者中隨機(jī)選取一個(gè)(選擇驗(yàn)證者的權(quán)重依據(jù)他們投入的代幣量,比如一個(gè)投入押金為10 000代幣的驗(yàn)證者被選擇的概率是一個(gè)投入1 000代幣驗(yàn)證者的10倍),給他權(quán)利產(chǎn)生下一個(gè)區(qū)塊。如果在一定時(shí)間內(nèi),這個(gè)驗(yàn)證者沒有產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊,則選出第二個(gè)驗(yàn)證者代替產(chǎn)生新區(qū)塊。與PoW一樣,PoS以最長(zhǎng)的鏈為準(zhǔn)。
PoS的優(yōu)點(diǎn):在一定程度上縮短了共識(shí)達(dá)成的時(shí)間;不再需要大量消耗能源去挖礦。
PoS缺點(diǎn):還是需要挖礦,本質(zhì)上沒有解決商業(yè)應(yīng)用的痛點(diǎn);所有的確認(rèn)都只是一個(gè)概率上的表達(dá),而不是一個(gè)確定性的事情,理論上有可能存在其他攻擊影響
三、股份授權(quán)證明
BitShares(比特股)社區(qū)首先提出了股份授權(quán)證明(簡(jiǎn)稱DPoS)機(jī)制,它與PoS的主要區(qū)別在于節(jié)點(diǎn)選舉若干代理人,由代理人驗(yàn)證和記賬,但其合規(guī)監(jiān)管、性能、資源消耗和容錯(cuò)性與PoS相似。類似于董事會(huì)投票,持幣者投出一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn),進(jìn)行代理驗(yàn)證和記賬
DPoS的工作原理如下:每個(gè)股東按其持股比例擁有相應(yīng)的影響力,51%股東投票的結(jié)果將是不可逆且有約束力的,其挑戰(zhàn)是通過及時(shí)而高效的方法達(dá)到“51%批準(zhǔn)”。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),每個(gè)股東可以將其投票權(quán)授予一名代表。獲票數(shù)最多的前100位代表按既定時(shí)間表輪流產(chǎn)生區(qū)塊。每位代表分配到一個(gè)時(shí)間段來(lái)生產(chǎn)區(qū)塊。所有的代表將收到等同于一個(gè)平均水平的區(qū)塊所含交易費(fèi)的10%作為報(bào)酬。如果一個(gè)平均水平的區(qū)塊用100股作為交易費(fèi),一位代表將獲得一股作為報(bào)酬。
DPoS的投票模式可以每30秒產(chǎn)生一個(gè)新區(qū)塊,并且在正常的網(wǎng)絡(luò)條件下,區(qū)塊鏈分叉的可能性極其小,即使發(fā)生也可以在幾分鐘內(nèi)得到解決。執(zhí)行該模式的基本步驟如下:
1. 成為代表。成為一位代表,你必須在網(wǎng)絡(luò)上注冊(cè)你的公鑰,并獲得一個(gè)32位的特有標(biāo)識(shí)符。該標(biāo)識(shí)符會(huì)被每筆交易數(shù)據(jù)的“頭部”引用。
2. 授權(quán)投票。每個(gè)錢包有一個(gè)參數(shù)設(shè)置窗口,在該窗口里用戶可以選擇一位或更多的代表,并將其分級(jí)。一經(jīng)設(shè)定,用戶所做的每筆交易將把選票從“輸入代表”轉(zhuǎn)移至“輸出代表”。
3.保持代表誠(chéng)實(shí)。每個(gè)錢包將顯示一個(gè)狀態(tài)指示器,讓用戶知道他們的代表表現(xiàn)如何。如果他們錯(cuò)過了太多的區(qū)塊,那么系統(tǒng)將會(huì)推薦用戶更換一位新的代表。如果任何代表被發(fā)現(xiàn)簽發(fā)了一個(gè)無(wú)效的區(qū)塊,那么所有標(biāo)準(zhǔn)錢包將在每個(gè)錢包進(jìn)行更多交易前要求選出一位新代表。
類似于投資者選擇投資標(biāo)的一樣,通過查看財(cái)報(bào),會(huì)內(nèi)部調(diào)研的方式了解所投資企業(yè)的運(yùn)營(yíng)情況,如果運(yùn)營(yíng)ok,那么繼續(xù)持有,也可能在下一階段繼續(xù)投資,如果運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)差,那么將會(huì)退出,以降低損失,或重新選擇一個(gè)新的標(biāo)的
4. 抵抗攻擊。在抵抗攻擊上,前100位代表所獲得的權(quán)力是相同的,即每位代表都有一項(xiàng)平等的投票權(quán),因此,無(wú)法通過獲得超過1%的選票而將權(quán)力集中到單一代表上。由于只有100位代表,不難想象一個(gè)攻擊者可以對(duì)每位輪到其生產(chǎn)區(qū)塊的代表依次進(jìn)行拒絕服務(wù)攻擊。幸運(yùn)的是,由于每位代表的標(biāo)識(shí)是其公鑰而非IP地址,這種特定攻擊的威脅很容易被減輕。這將使確定DDoS(分布式拒絕服務(wù))攻擊目標(biāo)更為困難。而代表之間的潛在連接將使妨礙他們生產(chǎn)區(qū)塊變得更為困難。
DPoS的優(yōu)點(diǎn):大幅縮小參與驗(yàn)證和記賬節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,可以達(dá)到秒級(jí)的共識(shí)驗(yàn)證。
DPoS的缺點(diǎn):整個(gè)共識(shí)機(jī)制還是依賴于代幣,而很多商業(yè)應(yīng)用是不需要代幣的。
而已區(qū)塊鏈為底層技術(shù)的比特幣又是如何運(yùn)作的呢?
運(yùn)行比特幣網(wǎng)絡(luò)的步驟如下:
1.新的交易向全網(wǎng)進(jìn)行廣播;
2.每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都將收到的交易信息納入一個(gè)區(qū)塊中;
3.每個(gè)節(jié)點(diǎn)都嘗試在自己的區(qū)塊中找到一個(gè)具有足夠難度的工作量證明;
4.當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)找到了一個(gè)工作量證明,它就向全網(wǎng)進(jìn)行廣播;
5.當(dāng)且僅當(dāng)包含在該區(qū)塊中的所有交易都是有效的且之前未存在過的,其他節(jié)點(diǎn)才認(rèn)同該區(qū)塊的有效性;
6.其他節(jié)點(diǎn)表示他們接受該區(qū)塊,而接受的方法則是跟隨在該區(qū)塊的末尾,制造新的區(qū)塊以延長(zhǎng)該鏈條,并將該區(qū)塊的隨機(jī)散列值視為新區(qū)塊的隨機(jī)散列值。
比特幣的基本原則:
1、一個(gè)純粹的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng),使在線支付能夠直接由一方發(fā)起并支付給另一人,中間不需要通過任何金融機(jī)構(gòu)。
2、不需要授信的第三方支持就能防止雙重支付,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是解決雙重支付的一種方案。
3、對(duì)全部交易加上時(shí)間戳,并將他們并入一個(gè)不斷延展的基于哈希算法的工作量證明的鏈條作為交易記錄。除非重新完成全部的工作量證明,形成的交易記錄將不可更改。
4、最長(zhǎng)的鏈條不僅將作為被觀察的事件序列的證明,而且被視為來(lái)自CPU(數(shù)CP中央處理器)的計(jì)算能力最大的池。只要大多CPU的計(jì)算能力不被合作攻擊的節(jié)點(diǎn)所控制,那么就會(huì)生成最長(zhǎng)的、長(zhǎng)度超過攻擊者的鏈條
5.這個(gè)系統(tǒng)本身需要的基礎(chǔ)設(shè)施非常少,節(jié)點(diǎn)盡最大努力在全網(wǎng)傳播信息即可,節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)離開和重新加入網(wǎng)絡(luò),并將最長(zhǎng)的工作量證明作為該節(jié)點(diǎn)離線期間發(fā)生的交易的證明。
以上是區(qū)塊鏈的一些基礎(chǔ)的概念,關(guān)于區(qū)塊鏈的跨界應(yīng)用,將在下一篇中講述。