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數(shù)字貨幣的技術(shù)基礎(chǔ)—區(qū)塊鏈

數(shù)字貨幣之所以具有強(qiáng)大生命力，主要是基于其堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)——區(qū)塊鏈。比特幣是區(qū)塊鏈在全球的第一個應(yīng)用，也是目前最成功的區(qū)塊鏈應(yīng)用。作為比特幣的底層技術(shù)，區(qū)塊鏈帶來了革命性的顛覆。下面以比特幣為例說明區(qū)塊鏈的運(yùn)行規(guī)則和特點(diǎn)。

2008年中本聰在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)表了一篇關(guān)于比特幣的論文，提出建立一個沒有主權(quán)信用背書的電子貨幣，受到技術(shù)社區(qū)許多人的關(guān)注。次年，不受任何政府和金融機(jī)構(gòu)控制的比特幣誕生。比特幣的產(chǎn)生需要依據(jù)特定的算法，通過大量復(fù)雜的運(yùn)算才能生成，俗稱“挖礦”。挖礦就是指產(chǎn)生新區(qū)塊并計算隨機(jī)數(shù)的過程，通過解決這項復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題來尋找一個隨機(jī)數(shù)散列值（稱為哈希值），即通過改變隨機(jī)數(shù)來生成不同的散列值，直到符合要求。這個節(jié)點(diǎn)會對交易進(jìn)行驗證，把所包含的交易信息寫到這個區(qū)塊里面去，并添加至區(qū)塊鏈的鏈上面，形成正式的區(qū)塊。

現(xiàn)實(shí)中，銀行系統(tǒng)記錄每筆非現(xiàn)金交易，一旦銀行計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)崩潰（若無災(zāi)備系統(tǒng)），則所有數(shù)據(jù)都會遺失。而比特幣的所有交易記錄都保存在全球所有相關(guān)計算機(jī)中，只要還有一臺裝有比特幣程序的計算機(jī)能工作，這條主區(qū)塊鏈就可以被完整地讀取。如此髙度分散化的交易信息存儲，使得比特幣主區(qū)塊鏈完全遺失的可能性微乎其微。因此，區(qū)塊鏈也被稱為“分布式賬本”，即將區(qū)塊鏈看作一本公共賬本。數(shù)字貨幣自誕生起，所有轉(zhuǎn)賬、交易都將被記錄在“塊”，區(qū)塊與區(qū)塊之間相連，形成區(qū)塊鏈。任何人均可查閱交易記錄，但任何個體都無法輕易控制、篡改數(shù)據(jù)。這種在全網(wǎng)記錄所有交易信息的公開賬本去中心化存儲，信息高度透明可靠，以極低成本解決了信任與價值的可靠傳遞難題。

區(qū)塊鏈的局部結(jié)構(gòu)

根據(jù)上述分析，區(qū)塊鏈主要有以下四個特性：去中心化、去信任、集體維護(hù)、可靠數(shù)據(jù)庫。

一是去中心化。整個網(wǎng)絡(luò)沒有中心化的硬件或者管理機(jī)構(gòu)，沒有權(quán)威官方管理機(jī)構(gòu)（如央行）是區(qū)塊鏈最重要特點(diǎn)。系統(tǒng)內(nèi)任意節(jié)點(diǎn)之間的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，且任一節(jié)點(diǎn)的損壞或者失去都會不影響整個系統(tǒng)的運(yùn)作。

二是去信任。參與整個系統(tǒng)中的每個節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換是無需互相信任的，整個系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則是公開透明的，所有的數(shù)據(jù)內(nèi)容也是公開的，在系統(tǒng)指定的規(guī)則范圍和時間范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)無法欺騙其它節(jié)點(diǎn)。

三是集體維護(hù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中所有具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來共同維護(hù)，而這些節(jié)點(diǎn)是任何人都可以參與，每個節(jié)點(diǎn)分享對等的權(quán)利和義務(wù)。如比特幣，全球一共有3億臺4G赫茲的電腦在區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，整個區(qū)塊鏈都是比特幣的公共賬本。

四是可靠數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)由一個一個區(qū)塊鏈接而成的，整個系統(tǒng)通過分?jǐn)?shù)據(jù)庫的形式，讓每個參與節(jié)點(diǎn)都能獲得一份完整數(shù)據(jù)庫的拷貝。分布式賬本的特點(diǎn)就是一旦被記錄，信息就不能被隨意篡改。除非能夠同時控制整個系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個節(jié)點(diǎn)上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的。參與系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)越多和計算能力越強(qiáng)，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性越高。

上述四個基本特征還會引申出另外兩個特征：開源、隱私保護(hù)（Anonymity）。由于整個系統(tǒng)的運(yùn)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，保證賬戶和商業(yè)規(guī)則可以被所有人審查。由于節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間是無需互相信任的，因此節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間無需公開身份，在系統(tǒng)中的每個參與的節(jié)點(diǎn)的隱私都是受到保護(hù)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)，但其作用不僅局限于比特幣。區(qū)塊鏈的分布式、可追蹤、不可被篡改的安全底層協(xié)議，相當(dāng)于形成了一套共識機(jī)制——即一套基于底層可以構(gòu)建信任的機(jī)制，人們可以在底層協(xié)議上方進(jìn)行開發(fā)和編程，類似于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁系統(tǒng)的HTTP和郵件系統(tǒng)是基于TCP/IP底層協(xié)議上開發(fā)的。因此區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N融合了經(jīng)濟(jì)、政治、哲學(xué)思維理念的技術(shù)表現(xiàn)方式。包括商業(yè)銀行在內(nèi)的金融機(jī)構(gòu)都在研究區(qū)塊鏈技術(shù)并嘗試將其運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)。