何为区块链?

作者: 等风的猴子 | 来源:发表于2017-09-03 21:53 被阅读143次

何为区块链,聊这个话题,必然绕不开的是比特币,这两者的关系是怎么样的呢?

  1. 区块连技术的产生和发展离不开比特币,而比特币是目前最成功、最成熟的区块链技术应用案例;
  2. 比特币的区块链是为比特币体系设计制定的,因此比特币的区块链技术不等于区块链技术**

区块链是一个去中心化的分布式数据库,该数据库由一串使用密码学方法产生的数据区块有序连接而成,区块中包含有一定时间内产生的无法被篡改的数据记录信息。最终目的是建立一个保证诚实的数据系统,可称为保证系统诚实的分布是数据库,其本质上是一个分布式账本技术

区块链由分布式网络、共识机制、去中心化、加密算法、时间戳、身份标识、智能合约等要素构成。

接下来梳理一下区块链中的核心概念。

1.分布式账本


区块链推翻了传统的记账模式,采用分布式记账网络。

在传统的记账模式中,如微信,个人信息等其他信息都只记录在腾讯的服务器上。而区块链中分布式账本,信息不在由某一个机构记录,而是每个节点都有一份完整信息记录账本,而不只记录在腾讯的服务器上。

分布式记账网络其中一个好处是,假如腾讯是基于区块链的分布式记账网络,那么腾讯单方面想修改你的信息是无能为力的。

2.去中心化


区块链式一个动态的点对点网络

与传统的中心化模式架构相比,区块链弱化了中央服务器的概念,如上图。

在区块链分布式网络中,各节点不区分服务器和客户端,其地位都是等同的,各节点可以直接交换资源。

一笔通过验证且被传递到区块链网络中任意节点的交易会被发送到周边的相邻节点,而相邻的节点又会将交易发送到其他相邻节点。以此类推,连接到网络的所有节点都会接收到这笔交易。

动态的网络,有原节点的退出和新节点的加入。新节点加入会为系统引入新的资源,当然随着新节点的不断加入,点对点网络的分散性、健壮性、可用性等就越来越强。

4.共识机制

区块链系统与传统的中心化账本系统相比,具有完全公开、不可篡改、防止多重支付等优点,并且不依赖于任何的可信第三方。

点对点网络下存在较高的网络延迟,各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。
区块链系统设计一种算法,其对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识,称为“共识机制”。

现今区块链共识机制可分为四大类:工作量证明机制(PoW)、权益证明机制(Pos)、股份授权证明机制(DPoS)和Pool验证池。

5.加密算法

信息存储在每一个账本上,如何保证每个账本中都是真实准确、没有被篡改过的呢?

例如,某个隔绝的村庄,村民所有的交易记录,采用分布式账本记录,然后每户都有一本账本,如果大家不把账本收藏好,就会让有心之人轻易获得并修改。常见的做法就是,用柜子把账本锁起来。

那每个节点上的账本信息要用什么锁锁起来呢?这把锁叫“哈希算法”,它是单向密码体制。哈希算法实现信息的不可篡改,其用于验证信息是否被修改,如下图:

6.标识身份

区块链中的信息传播,按照公钥加私钥的方式。公钥就如你家信箱地址,私钥就相当于信箱的钥匙,只有拥有钥匙的人才能查看信箱中的信件信息。

7.时间戳

区块链为每一笔交易盖上时间戳,是对每一次交易记录的认证,像交易合同公证一样,显示交易记录的真实性。

区块链中的时间戳币传统的公证制度更为可信,是因为时间签名是直写在区块链上的,区块链中已经生成的区块不能以任何方式进行修改。一旦修改,就会被系统检测到。

8.智能合约

一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺(promises),包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。

简单说,就是把合同用代码的形式写在区块链上,满足条件后,代码自动执行合约内容。详细可以参考什么是智能合约?

参考资料:

[1] 唐文剑,吕雯.区块链将如何重新定义世界[M].北京:机械工业出版社,2016.6
[2] 长铗,韩锋.区块链从数字货币到信用社会[M].北京:中信出版社,2016.7
[3] 百度百科.共识机制

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