1.概述
區(qū)塊鏈技術(shù)是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù),包含“區(qū)塊+鏈”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),分布式存儲,加密算法,共識機制四大核心技術(shù)。
通俗來講,區(qū)塊鏈相當于一個“串珠”的過程,就像向一條基于時間的射線上不斷追加新的珠子,在鏈上不斷新增新的區(qū)塊;“鏈”是基于密碼學以及時間戳的原理在時間上凸顯先后次序的數(shù)據(jù)機制,而“區(qū)塊”就是擁有存儲信息能力的網(wǎng)絡事務數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)包內(nèi)可以包含轉(zhuǎn)賬交易數(shù)據(jù)、智能合約代碼或執(zhí)行數(shù)據(jù)等信息。
“分布式存儲”則是指串珠并非僅僅由個人完成,而是一個公開的、透明的、無中心程序,由一個稱作“共識機制”的方式?jīng)Q定“誰”有權(quán)力在線上“串珠”,也就是說,通過在區(qū)塊鏈網(wǎng)上依據(jù)共識機制爭奪記賬權(quán),成功的節(jié)點將得到記賬權(quán)以及伴生的記賬獎勵和交易費用。
中心時代的缺點:
所有的操作都是基于對中心結(jié)構(gòu)或中介機構(gòu)的信任,因為中介機構(gòu)在事務處理中擁有管理員權(quán)限,技術(shù)上可以修改用戶的數(shù)據(jù)。即便中介機構(gòu)不作惡,其中心化處理模式仍然會存在單點故障風險,如果被黑客控制將會產(chǎn)生嚴重后果。
去中心時代的優(yōu)點:
以轉(zhuǎn)賬為例,當發(fā)生對方?jīng)]有向你匯款卻聲稱已經(jīng)匯款等意外情況時,在沒有中介機構(gòu)的情況下,你需要獲得“串珠網(wǎng)絡”中大多數(shù)人的認可保證這些信息是合法有效的,這就是“分布式存儲結(jié)構(gòu)”的好處。分布式存儲結(jié)構(gòu)允許所有節(jié)點都擁有一個總賬本,避免“串珠網(wǎng)絡”中某一個人隨意對總賬本進行改動,在無法信任他人的情況下,通過大多數(shù)人的共同利益確保任何交易節(jié)點的交易是合法的。
區(qū)塊鏈的密碼機制:
為了保證在交易過程中,交易的貨幣不會在途中某個地方被別人修改或是攔截,因此需要一個無法破解的密碼機制:
一般有兩個密碼:一個放錢用(公鑰、地址)、一個收錢、支付用(私鑰、密碼);任何人都可以通過公鑰向密碼箱放代幣,但是只有私鑰能夠取走代幣。私鑰只有你自己擁有,這就是“非對稱加密”;但是私鑰非常難記,用戶為了方便會通過錢包對私鑰再次進行加密,并通過用戶名密碼來登錄錢包獲得私鑰的支配使用權(quán)。
從本質(zhì)上來說,公鑰和私鑰是非對稱加密算法的產(chǎn)物,除了錢之外也可以用來傳遞信息,比如用自己私鑰加密的信息傳播出去,別人可以用你的公鑰進行驗證,從而確認這個信息是由你發(fā)出的。
因此,在一個大家一起建設并建立游戲規(guī)則的“串珠網(wǎng)絡”,你只要有一個鑰匙、一個密碼柜就可以參加了。
2.概念
區(qū)塊鏈/ Blockchain
區(qū)塊鏈技術(shù)是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。
塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ Chained-Block Data Structure
一段時間內(nèi)發(fā)生的事務處理以區(qū)塊為單位進行存儲,并以密碼學算法將區(qū)塊按時間先后順序連接成鏈條的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
去信任/ Trustless
去信任表示用戶不需要相信任何第三方。用戶使用去信任的系統(tǒng)或技術(shù)處理交易時非常安全和順暢,交易雙方都可以安全地交易,而不需要依賴信任的第三方。
點對點/ Peer-to-Peer / P2P
通過允許單個節(jié)點與其他節(jié)點直接交互,無需通過中介機構(gòu),從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)像有組織的集體一樣運作的系統(tǒng)。
去中心化/ Decentralized
去中心化是區(qū)塊鏈最基本的特征,指區(qū)塊鏈不依賴于中心的管理節(jié)點,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式記錄、存儲和更新。
3.特性
匿名性/ Anonymous
由于區(qū)塊鏈各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換遵循固定且預知的算法,因此區(qū)塊鏈網(wǎng)絡是無須信任的,可以基于地址而非個人身份進行數(shù)據(jù)交換。
自治性/ Autonomous
區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的機制,使整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能在去信任的環(huán)境自由安全地交換數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù),任何人為的干預都不起作用。
開放性/ Openness
區(qū)塊鏈系統(tǒng)是開放的,任何節(jié)點都能夠擁有全網(wǎng)的總賬本,除了數(shù)據(jù)直接相關(guān)各方的私有信息通過非對稱加密技術(shù)被加密外,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有節(jié)點公開,因此整個系統(tǒng)信息高度透明。
可編程/ Programmable
分布式賬本的數(shù)字性質(zhì)意味著區(qū)塊鏈交易可以關(guān)聯(lián)到計算邏輯,并且本質(zhì)上是可編程的。因此,用戶可以設置自動觸發(fā)節(jié)點之間交易的算法和規(guī)則。
可追溯/ Traceability
區(qū)塊鏈通過區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲了創(chuàng)世區(qū)塊后的所有歷史數(shù)據(jù),區(qū)塊鏈上的任一一條數(shù)據(jù)皆可通過鏈式結(jié)構(gòu)追溯其本源。
不可篡改/ Tamper Proof
區(qū)塊鏈的信息通過共識并添加至區(qū)塊鏈后,就被所有節(jié)點共同記錄,并通過密碼學保證前后互相關(guān)聯(lián),篡改的難度與成本非常高。
4. 應用范圍
公有鏈/ Public Blockchain
公有鏈的任何節(jié)點都是向任何人開放的,每個人都可以參與到這個區(qū)塊鏈中的計算,而且任何人都可以下載獲得完整區(qū)塊鏈數(shù)據(jù),即全部賬本。
聯(lián)盟鏈/ Consortium Blockchain
聯(lián)盟鏈是指參與每個節(jié)點的權(quán)限都完全對等,各節(jié)點在不需要完全互信的情況下就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可信交換,聯(lián)盟鏈的各個節(jié)點通常有與之對應的實體機構(gòu)組織,通過授權(quán)后才能加入或退出網(wǎng)絡。聯(lián)盟鏈是一種公司與公司、組織與組織之間達成聯(lián)盟的模式。
私有鏈/ Private Blockchain
在某些區(qū)塊鏈的應用場景下,開發(fā)者并不希望任何人都可以參與這個系統(tǒng),因此建立一種不對外公開、只有被許可的節(jié)點才可以參與并且查看所有數(shù)據(jù)的私有區(qū)塊鏈,私有鏈一般適用于特定機構(gòu)的內(nèi)部數(shù)據(jù)管理與審計。