区块链是什么鬼?零基础了解区块链技术

2019-03-01  本文已影响0人  区块链_江哥

随着比特币的流行和金融科技化浪潮的兴起,区块链技术已成为了当前各行各业追捧的技术热点。特别是在金融方面,它吸引了花旗,摩根,高盛等金融巨头积极布局与大量投入。区块链技术是近年来出现最令人兴奋的技术之一,但同时它又是容易被误解的技术。

那么,区块链技术到底是什么?我们先来看看百科的解释。。。。

是不是感觉到一脸懵比,完全不知道是什么鬼?

不用急,小编这期就以打弹珠这个儿童游戏作为开始来和大家一起闲扯一下区块链技术。


一切从交易开始


让我们先从交易开始说起,交易的本质是资产(asset)的拥有人发生了变更。在打弹珠游戏里,弹珠就是资产。在这个游戏中,弹珠作为资产会在游戏参与者之前进行流动,这就产生了交易(Transaction)。在游戏之前,双方会设定规则:胜方拿到败方的弹珠,这就是交易的合同(contract)。

为了保证合同能够在游戏结束后能够被执行,也就是防止败方反悔和赖账,这个游戏还需要一个朋友,即权威中介(intermediary),来见证游戏结果和保证交易的进行。

因此,在这个简单的游戏已经包括了交易的几个重要元素:资产,交易双方,合同和中介。

中心化账本(Centralized Ledger)

为什么要记账?

先让我们想象下面这种情况,在这个游戏玩了一段时间后,突然有个小朋友过来说他的弹珠被偷了而这颗弹珠现在在你手里。但是你及你的朋友(中介)都已经记不起你什么时候通过哪场游戏从谁那里赢得这颗弹珠。那么问题来了,如何向别人证明你是资产的拥有者?

解决这个问题的方法很简单,就是你的朋友(中介)帮你记账。他需要记下你每颗弹珠(资产)之前的拥有者,你什么时候通过哪场游戏赢得它(交易,合同及发生的时间)。

这就是你的账本,这个账本会记载了所有弹珠(资产)的来源和去向。通过账本,我们能够清楚资产的来龙去脉,也就解决了之前提到的资产拥有人认证的问题。这个账本是唯一的且异常珍贵,因此需要找你信赖的权威中介(你的朋友)帮你维护。这个账本也被称为中心化账本(Centralized Ledger)。

那到这里,是不是所有问题都被解决了呢?当账本涉及到的交易人数,交易量越来越大时,这个中心化记账系统的一些缺点也就会慢慢凸显出来:

中介耗时耗力记账,因此需要收取一定的报酬

账本异常珍贵,不能被损坏和丢失需要备份

一个中心化的账本容易被侵入和修改信息,而这些错误的信息又会被备份,这样发展下去整个记账系统可能面对崩溃的危险

因此,一个中心化账本的系统维护需要一套非常严格的安全的机制去确保信息不会丢失和更改,而这将需要花费巨大的成本。

区块链技术(Block chain)

去中心化

针对中心化账本的缺点,那我们是否可以建立去中心化的账本呢?区块链的本质就是一个去中心化的分布式账本,它的一个最重要的特点就是去中心化,它通过全民参与记账的方式实现去中心化。

在一个去中心化的记账系统中,交易不需要中介参与。如图二所示,在传统的中心化记账系统中(左图),账本只存在于中心节点中(即权威中介,像银行),中心节点负责记账,维护账本和收取一定的中介费用。而在去中心化账本中(右图),全民都参与负责记账和维护账本。

在传统中心网络中,对一个中心节点进行攻击就有可能破坏整个系统,但在一个去中心化的记账系统中,攻击和掌握了51%节点后才有可能对系统进行破坏。

在去中心化之后,新问题出现了:在一个没有权威中心的记账系统中,如何保证交易的真实可靠及准确完成呢?这就引出了区块链其它几个重要的特点。

如何防止伪造资产


在讨论这部分之前,我们先来区分一下比特币和区块链这两个概念。这两个概念经常一起出现,但它们之间有着本质的区别。

比特币是一种加密的虚拟货币,而区块链是比特币的底层技术。若与我们之前提到资产及账本进行类比的话:区块链是去中心化分布式账本,而比特币是在这个记账系统中流通的资产。下面就以比特币为例讲讲区块链如何防止资产伪造。

区块链本身其实是一串使用密码学相关联所产生的数据块(a chain of blocks),每一个数据块中包含了在区块链中流通的资产(比特币)的部分交易信息,而每个区块都可以和前面区块联系起来,形成一链状结构。因此区块链中有每笔资产从诞生到现在的所有交易记录,这也就解决了伪造问题。


如何保证账本的一致性   


在一个去中心化记账系统中,每个节点都需要保存一份完整的账本。当大量交易在去中心化记账系统里进行时,每个节点由于所处位置的不同,接收到的信息也就会不同,如果同时记账,必然会导致账本的不一致和混乱。区块链技术利用竞争机制和激励机制来解决去中心化记账的一致性问题。

所谓竞争记账就是以每个节点的计算能力(即”算力”)来竞争记账权的一种机制,竞争的胜利者获得记账权利进行记账并向其它节点同步新增账本信息,竞争结果的判定是通过"工作量证明(proof of work)"机制来完成。

在算力竞争过程中,节点是需要付出成本的,因此,区块链技术引入奖励机制,给予竞争优胜并完成记账的节点以资产奖励(比特币),奖励机制也同时解决了货币的发行问题。

在基于区块链技术建立的去中心化记账系统中,各个节点只需要根据追求自身利益的目的进行的竞争,最终就自然形成了保护系统安全的庞大算力基础。

最后

如果您坚持读到了这里,我想(希望是)您对区块链技术已经有了大体的了解。为了方便理解,文中隐藏了技术部分和用了很多类比,其中难免会有生硬和不合常理的地方,请大家多多海涵。

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