什么是区块链?
区块链,作为一个新事物,生来就笼罩着一层神秘的光环,以区块链信仰者来看,区块链俨然有比肩工业革命和计算机革命的趋势。
市面上有很多自媒体以及网文介绍区块链,但大部分说的都较为晦涩难懂或只见树木,不见森林,无法让人形成有效的系统认识,它究竟是什么?它又有什么特别之处?
一句话,区块链是一种特殊的分布式数据库。
分布式数据库是什么?
分布式数据库可以简单地理解为,将一个数据库按照一定规则部署到多台服务器,对内可以是零散的,但对外必须是一个整体。
区块链特殊在哪里?
在具体讲区块链之前,还需要对区块链的结构有一个基本理解。
区块链,顾名思义就是由“区块”组成的链。
狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本
广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式 。
由于区块链是和比特币一同兴起,因此区块链还有一个不是特别严谨的别名——“分布式账本技术”。
之所以被称为账本,举个例子,“比特币区块链”所记录的内容都是这样的
B 转给 A 0.5比特币
A 转给 B 1比特币
C 转给 D 2比特币
C 转给 E 1比特币
X 被奖励50比特币
诸如此类千篇一律,像极了一篇流水帐。
有了这些基本概念,那么区块链有什么特性,才能让人如此着迷?
1.去中心化
由于使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,区块链中一个系统是由分布在全世界的无数个节点(矿机或者服务器)组成,所有节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。区块链世界不存在银行这种中心化机构,银行可以任意篡改你的交易记录,也可以把已经完成的交易退回,区块链就是消灭繁琐的中心化流程而诞生的。
去中心化的价值是什么?
容错率:中心化一旦中心出现问题(比如你在某个理财公司存钱,如果服务器被攻击,你资金会存在很大的风险)就容易全线崩溃。而去中心化的系统不太可能出现意外,因为它不依赖某一个节点。你攻击甚至毁掉一个或者多个节点,其它剩余的任何节点都可以继续接替你的工作,资料也不会被修改和损毁。
抗攻击力:去中心化的系统会让被攻击成本更高,因为它缺少敏感的中心点,攻击某一个节点是无用的,而传统的中心化攻击只需要攻击中心点就可以造成整个系统崩溃,所以越来越多投资者希望去中心化技术变得更加成熟。
防勾结串通:中心化系统中顶层参与者在利益面前容易以牺牲其他参与者为代价,密谋使自己获利,可以随意改变规则而其它参与者有时候并不知情亦或者知情后也没办法挽回损失,这也是中心化最大的痛点。相信我们都遇到过被某些机构或者公司随意改变合同和规则,我们只能默默忍受。而去中心化中你改变某个节点的规则是无用的,不会被其它节点所认同,默认为无效。
2. 开放性
一般的数据库都是有账号密码或者说管理员才能访问的,可区块链不一样。
从交易的开始到最后的终止,所有记录都完全透明。任何人都可以查询任意区块的信息,交易时间,交易内容等。
区块的信息一目了然,所记录的交易信息也完整具体,没有一丝隐瞒。
3.匿名性
由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。只要拥有者不说,任何人都不会知道创建的钱包或者说账号的人是谁,区块链不需要存储身份信息,这是区块链的匿名性。
自治性
区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。
4.信息不可篡改
一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时瞬间控制住系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
说了这么多区块链的特性,大家试想一下,如果银行的交易系统发生故障,把你的账户金额清空了,如果银行自身无法查出真相,估计你只能血本无归,因为能证明自己账户曾经有钱的人只有你自己。
所谓区块链技术,本质上来看很简单,就是“历史记录不能篡改的数据库技术”。区块链技术的目标,就是“拥有一个历史记录不可篡改的数据库”那么如何实现这一目标呢?众所周知,区块链是比特币的底层技术,比特币是区块链的第一个应用。所以要知道区块链是什么鬼得先搞清楚比特币。比特币实现公开透明的手段:
“去中心化”需要很多节点去参与,人家凭什么去参与呢?所以就需要“奖励机制”。
比特币网络大约每10分钟出一页账单,记录这段时间网络来往交易,这页账单叫“区块”。类似每10分钟有道数学题丢到网络,看谁算得快。矿工们争相去算数学题,哪个矿工先解出来就拥有记账权力。
为什么大家要竞争记账权利呢?中本聪设置了比特币总量2100万枚,每诞生一个“区块”产生50个比特币,每四年减半,现在一个区块产生12.5个币。算得最快的矿工争得记账权可以拥有该区块产生的比特币奖励。(算数学题的这个过程就叫挖矿,挖比特币像开采矿物过程,因此比喻成挖矿,竞争挖矿的人或组织叫矿工。)
这就是前面提到的“奖励机制”。
这里再科普一下区块。比特币网络是巨大的账本,每10分钟诞生一页账本。这页账本就是区块。区块包含两部分信息,一是区块的身份信息,含诞生时间、第几个区块、哈希值等;另一部分是这段时间产生的网络交易如转账信息。
每个区块打上时间戳(时间证明),按严格时间顺序连接起来就是区块链。
一旦有了“奖励机制”,大家都想挖矿获得比特币,那就一定会存在作弊。怎么办呢?所以需要“共识机制”。
目前数字货币有两种共识机制,一种是工作量证明机制,一种是权益证明机制。
工作量证明:矿工竞争成功后会把10分钟内产生的网络交易记录到一页账本,并同步给其他人。这个矿工能最先算出数学题,说明付出了工作量,拥有记账权力,别人会同意账单。工作量越大,获得记账权力的概率就越大。
权益证明:取决于币的拥有量。持币越多,获得记账权力的概率越大。
比特币采取的“共识机制”是工作量证明。
通过去中心化、奖励机制、共识机制,比特币实现了公开透明。那为什么说区块链技术是不可篡改的呢?每10分钟产生一页区块,每个区块打上时间戳,按严格时间顺序连接起来,形成区块链账本。如果有人要修改其中一页,就要从那一页开始重新计算以后所有页面,还要追上现有账本的高度,比登天还难。比特币网络里大家认为最长的区块链才是正确的链。
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