【定義】
區(qū)塊鏈(Blockchain)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)庫的技術方案。該技術方案讓參與系統(tǒng)中的任意多個節(jié)點,把一段時間系統(tǒng)內全部信息交流的數(shù)據(jù),通過密碼學算法計算和記錄到一個數(shù)據(jù)塊(block),并且生成該數(shù)據(jù)塊的指紋用于鏈接(chain)下個數(shù)據(jù)塊和校驗,系統(tǒng)所有參與節(jié)點來共同認定記錄是否為真。
【通俗解釋】
無論多大的系統(tǒng)或者多小的網(wǎng)站,在它背后都有數(shù)據(jù)庫。那么這個數(shù)據(jù)庫由誰來維護?通常情況下,誰負責運營這個網(wǎng)絡或者系統(tǒng),那么就由誰來進行維護。如果是微信數(shù)據(jù)庫肯定是騰訊團隊維護,淘寶的數(shù)據(jù)庫就是阿里的團隊在維護。大家一定認為這種方式是天經地義的,但是區(qū)塊鏈技術卻不是這樣。
我們可以把這個區(qū)塊想象成一頁紙上,系統(tǒng)在確認記錄正確后,會把過去賬本的數(shù)據(jù)指紋鏈接(chain)這張紙上,然后把這張紙發(fā)給整個系統(tǒng)里面其他的所有人。然后周而復始,系統(tǒng)會尋找下一個記賬又快又好的人,而系統(tǒng)中的其他所有人都會獲得整個賬本的副本。這也就意味著這個系統(tǒng)每一個人都有一模一樣的賬本,這種技術,我們就稱之為區(qū)塊鏈技術(Blockchain),也稱為分布式賬本技術。
【要素】
結合區(qū)塊鏈的定義,我們認為必須具有如下四點要素才能被稱為公開區(qū)塊鏈技術,如果只具有前3點要素,我們將認為其為私有區(qū)塊鏈技術(私有鏈)。
1、點對點的對等網(wǎng)絡(權力對等、物理點對點連接)
2、可驗證的數(shù)據(jù)結構(可驗證的PKC體系,不可篡改數(shù)據(jù)庫)
3、分布式的共識機制(解決拜占庭將軍問題,解決雙重支付)
4、納什均衡的博弈設計(合作是演化穩(wěn)定的策略)
【特性】
結合定義區(qū)塊鏈的定義,區(qū)塊鏈會現(xiàn)實出幾個主要的特性:
去中心化(Decentralized):整個網(wǎng)絡沒有中心化的硬件或者管理機構,任意節(jié)點之間的權利和義務都是均等的,且任一節(jié)點的損壞或者失去都會不影響整個系統(tǒng)的運作。因此也可以認為區(qū)塊鏈系統(tǒng)具有極好的健壯性。
去信任(Trustless):參與整個系統(tǒng)中的每個節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)交換是無需互相信任的,整個系統(tǒng)的運作規(guī)則是公開透明的,所有的數(shù)據(jù)內容也是公開的,因此在系統(tǒng)指定的規(guī)則范圍和時間范圍內,節(jié)點之間是不能也無法欺騙其它節(jié)點。
集體維護(Collectively maintain):系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中所有具有維護功能的節(jié)點來共同維護的,而這些具有維護功能的節(jié)點是任何人都可以參與的。
可靠數(shù)據(jù)庫(Reliable Database):整個系統(tǒng)將通過分數(shù)據(jù)庫的形式,讓每個參與節(jié)點都能獲得一份完整數(shù)據(jù)庫的拷貝。除非能夠同時控制整個系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點,否則單個節(jié)點上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的,也無法影響其他節(jié)點上的數(shù)據(jù)內容。因此參與系統(tǒng)中的節(jié)點越多和計算能力越強,該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全性越高。
開源(Open Source):由于整個系統(tǒng)的運作規(guī)則必須是公開透明的,所以對于程序而言,整個系統(tǒng)必定會是開源的。
隱私保護(Anonymity):由于節(jié)點和節(jié)點之間是無需互相信任的,因此節(jié)點和節(jié)點之間無需公開身份,在系統(tǒng)中的每個參與的節(jié)點的隱私都是受到保護。
【區(qū)塊鏈意義之一 :解決拜占庭將軍問題】
區(qū)塊鏈解決的核心問題不是“數(shù)字貨幣”,而是在信息不對稱、不確定的環(huán)境下,如何建立滿足經濟活動賴以發(fā)生、發(fā)展的“信任”生態(tài)體系。
而這個問題稱之為“拜占庭將軍問題”,也可稱為“拜占庭容錯”或者“兩軍問題”,這是一個分布式系統(tǒng)中進行信息機交互時面臨的難題,即在整個網(wǎng)絡中的任意節(jié)點都無法信任與之通信的對方時,如何能創(chuàng)建出共識基礎來進行安全的信息交互而無需擔心數(shù)據(jù)被篡改。區(qū)塊鏈使用算法證明機制來保證整個網(wǎng)絡的安全,借助它,整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能夠在去信任的環(huán)境下自動安全的交換數(shù)據(jù)。更多介紹請參見《比特幣與拜占庭將軍問題》。
【區(qū)塊鏈意義之二:實現(xiàn)跨國價值轉移】
互聯(lián)網(wǎng)誕生最初,最早核心解決的問題是信息制造和傳輸,我們可以通過互聯(lián)網(wǎng)將信息快速生成并且復制到全世界每一個有著網(wǎng)絡的角落,但是它尚始終不能解決價值轉移和信用轉移。這里所謂的價值轉移是指,在網(wǎng)絡中每個人都能夠認可和確認的方式,將某一部分價值精確的從某一個地址轉移到另一個地址,而且必須確保當價值轉移后,原來的地址減少了被轉移的部分,而新的地址增加了所轉移的價值。這里說的價值可以是貨幣資產,也可以是某種實體資產或者虛擬資產(包括有價證券、金融衍生品等)。而這操作的結果必須獲得所有參與方的認可,且其結果不能受到任何某一方的操縱。
在目前的互聯(lián)網(wǎng)中也有各種各樣的金融體系,也有許多政府銀行提供或者第三方提供的支付系統(tǒng),但是它還是依靠中心化的方案來解決。所謂中心化的方案,就是通過某個公司或者政府信用作為背書,將所有的價值轉移計算放在一個中心服務器(集群)中,盡管所有的計算也是由程序自動完成,但是卻必須信任這個中心化的人或者機構。事實上通過中心化的信用背書來解決,也只能將信用局限在一定的機構、地區(qū)或者國家的范圍之內。由此可以看出,必須要解決的這個根本問題,那就是信用。所以價值轉移的核心問題是跨國信用共識。
在如此紛繁復雜的全球體系中,要憑空建立一個全球性的信用共識體系是很難的,由于每個國家的政治、經濟和文化情況不同,對于兩個國家的企業(yè)和政府完全互信是幾乎做不到的,這也就意味著無論是以個人抑或企業(yè)政府的信用進行背書,對于跨國之間的價值交換即使可以完成,也有著巨大的時間和經濟成本。但是在漫長的人類歷史中,無論每個國家的宗教、政治和文化是如何的不同,唯一能取得共識的是數(shù)學(基礎科學)。因此,可以毫不夸張的說,數(shù)學(算法)是全球文明的最大公約數(shù),也是全球人類獲得最多共識的基礎。如果我們以數(shù)學算法(程序)作為背書,所有的規(guī)則都建立一個公開透明的數(shù)學算法(程序)之上,能夠讓所有不同政治文化背景的人群獲得共識。
【未來的發(fā)展】
互聯(lián)網(wǎng)將使得全球之間的互動越來越緊密,伴隨而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現(xiàn)有的主流數(shù)據(jù)庫技術架構都是私密且中心化的,在這個架構上是永遠無法解決價值轉移和互信問題。所以區(qū)塊鏈技術有可能將成為下一代數(shù)據(jù)庫架構。通過去中心化技術,將能夠在大數(shù)據(jù)的基礎上完成數(shù)學(算法)背書、全球互信這個巨大的進步。
區(qū)塊鏈技術作為一種特定分布式存取數(shù)據(jù)技術,它通過網(wǎng)絡中多個參與計算的節(jié)點開共同參與數(shù)據(jù)的計算和記錄,并且互相驗證其信息的有效性(防偽)。從這一點來,區(qū)塊鏈技術也是一種特定的數(shù)據(jù)庫技術?;ヂ?lián)網(wǎng)剛剛進入大數(shù)據(jù)時代,但是從目前來看,大數(shù)據(jù)還處于非常基礎的階段。但是當進入到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫階段,將進入到真正的強信任背書的大數(shù)據(jù)時代。這里面的所有數(shù)據(jù)都獲得堅不可摧的質量,任何人都沒有能力也沒有必要去質疑。
也許我們現(xiàn)在正處在一個重大的轉折點之上——和工業(yè)革命所帶來的深刻變革幾乎相同的重大轉折的早期階段。不僅僅是新技術指數(shù)級、數(shù)字化和組合式的進步與變革,更多的驚喜也許還會在我們前面。在未來的24個月里,這個星球所增長的計算機算力和記錄的數(shù)據(jù)將會超過所有歷史階段的總和。在過去的24個月里,這個增值可能已經超過了1000倍。這些數(shù)字化的數(shù)據(jù)信息還在以比摩爾定律更快的速度增長。區(qū)塊鏈技術將不僅僅應用在金融支付領域,而是將會擴展到目前所有應用范圍,諸如去中心化的微博、微信、搜索、租房,甚至是打車軟件都有可能會出現(xiàn)。因為區(qū)塊鏈將可以讓人類無地域限制的、去信任的方式來進行大規(guī)模協(xié)作。
我們這一代人將很可能會幸運地經歷人類歷史上兩個最讓人吃驚的事件,地球上的所有人和所有機器通過區(qū)塊鏈技術以前所未有的互信展開了空前的大規(guī)模協(xié)作,其次就是基于此真正的人工智能將被創(chuàng)造出來。這兩個時間將會深深地改變這個世界的經濟發(fā)展模式。創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家、科學家以及各種各樣的極客將利用這個充裕的世界去創(chuàng)造能讓我們震驚和快樂。
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