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    解读区块链技术原理,信任是一切交易的核心

    更新时间:2019-10-11  【打印此页


      作为区块链技术(Blockchain)的应用之一,比特币已经从去年六月份的665美金涨到今年的3561美金(9月16号)。虽然近期中国关闭比特币交易所的消息使得比特币的价格重挫30%,一度跌破3000美金,但这两天比特币价格又开始走强。剑桥大学研究表明,现今已有近10万家商家接受比特币支付,包括微软、戴尔、eBay等。全球有将近5百万个比特币或类似虚拟货币的使用者。今天这篇文章将解读比特币背后的新技术-区块链。


    区块链技术原理


      基本概念


      区块链(Blockchain)是把加密交易数据(区块)按照时间顺序进行叠加(链)生成的永久、不可逆向修改的记录。其本质是一个去中心化的分布式账本(DistributedLedger)。在日常交易中,往往面临一些信任问题,也即到底是买家先付钱还是卖家先发货。为了解决这个问题,现有的做法通常是通过第三方的信任担保来执行交易。例如我们在淘宝上的购物流程大概是:买家下单并把钱打给支付宝-->卖家发货-->买家确认收货-->支付宝把钱打给卖家。在这个过程中,由支付宝作为中间商(Broker)来担保。其实,不仅在电商领域,在金融以及大宗商品的交易中多数都是通过中间商作为信用担保来进行的。通过中间商的做法显然降低了交易效率,而且如果我们考虑极端情况,假如支付宝跑路了或者是拿了钱却不承认你的交易怎么办?那有没有一种不需要中间商,大家又不用担心信用的交易方式呢?答案是肯定的,这就是我们要讨论的区块链技术。


      技术原理


      在区块链的世界是不需要支付宝的,买家和卖家将直接进行交易,这条交易记录会被存储并同步到区块链网络上的每一台电脑,我们可以这样理解,每个参与者都拥有一份所有人的交易记录且该记录不可被更改。


    区块链技术原理



      去中心化的模式


      当然,读者可能会问:没有了权威的中心化代理,怎样保证每笔交易的准确性和有效性呢?下面笔者将用一个简化的借贷模型来概述区块链是怎么解决这个问题的。假如A借给B100块钱,这个时候,A在人群中广播“我是A,B欠我100块钱!”,同时B也在人群中广播“我是B,A借给了我100块钱!”,此时路人甲乙丙丁都听到了这些消息,因此所有人都在自己的账本中默默记下了“A借给了B100块钱”。这个时候一个去中心化的系统就建立起来了,这个系统中不需要银行,不需要支付宝,不需要借贷协议和收据,甚至不需要人与人的信任关系。如果B突然改口说“我不欠A钱!”,这个时候人民群众就会站出来说“不对,我的账本上记录了你某天欠了A100块钱!”。除非你可以更改区块链网络中超过半数电脑以上的交易记录(可以认为不可能),否则区块链上的验证机制足够辨别出真正的交易记录,这就是区块链的不可更改性。在这个系统里面,不需要通过中心权威机构确认和查询,这叫去中心化。每个人都能通过电脑看到所有人的交易记录(转账记录)以及财产余额,这叫透明性。当交易发生时,每个人都可以查看交易双方的资产跟余额,这就是区块链的交易可验证性。人跟人之间的交易,不需要相互的姓名、身份证号等其他个人隐私的东西,只要你的签名就行了(这个签名只是一串独一无二的数字字母组合,跟个人信息无关),这就是匿名性。


      当然,在真实的区块链中,账号都是一个一个的地址,并不是现实生活中的人,否则每一位党政高官的财产都公开了,也不会出现洗钱这种非法行为。那我们怎样把区块链上的账户跟现实中的个人联系起来呢?也即我们都知道区块链中的某个账号有1000个余额,但是现实中谁有权来使用这个账号呢?这就涉及到另一个技术叫非对称加密技术,现实中的每个人都拥有一个私钥(一串密码)可以用来使用区块链上的某个账户,这个私钥不可以泄露,否则他人可以用这个私钥使用你的账户。这里我们不会详细的介绍非对称加密技术是怎样实现的,读者只需要知道个人可以通过一个私钥来使用区块链上的账号,从而保证了区块链的匿名性以及安全性。


      发展概略


      从2008年区块链开始提出到现在,这项技术也在不断演变。2011年出现了类似于比特币的莱特币(Litecoin),莱特币提供了四倍于比特币的交易速度。2015年出现了以太坊(Ethereum),以太坊的一项重大创新叫智能合约(SmartContract),可以通过编程来设置一些交易条件,一旦满足了这些条件就可以自动触发交易。同时,在以太坊的系统上,程序员可以发行自己的虚拟货币。以太坊的出现标志着区块链进入了2.0时代。2016年出现了另一种货币叫Zcash。在该系统上,交易是公开的,但是交易的双方以及金额可以不被公开。至今已经出现了几百种区块链系统以及流通的虚拟货币,我们预计,随着未来的商业需要,会出现更多的其他的具有不同特性的系统。


    区块链技术原理


      商业渗透


      在区块链的世界,像经纪人和银行中介机构不再是必要的。不仅如此,传统公司的结构以及运营流程都会发生重大改变。个人、组织、机器将在设计好的算法上面自由的交易,这是区块链带来的巨大商业潜力。正如互联网开启了双边通信,区块链开启了双边的交易?;チ蟠蠼档土肆拥某杀?。同样,区块链将显著降低交易成本。例如,一个股票交易可以在微秒内执行,通常无需人工干预。然而,真正的股权结算(Settlement)往往需要一个星期。原因在于现有的交易系统并不能自动验证交易者的资产,每个人都有自己的账本,无法被核算验证,取而代之的是一系列的中介机构作为资产的担保人来使交易快速发生。也正是这种中间机构的存在导致用户的股票购买结算延后一周左右。但是在一个区块链系统中,账本被复制到每个人的电脑,改变一个副本的交易记录,所有其它的副本会同时更新。当交易发生时,交易金额和资产会在所有人的账本上记录下来。每个人都可以去验证交易者的资产,不需要第三方中介机构来验证或转移所有权。如果一支股票的交易发生在区块链的系统上,它会在几秒钟内得到清算,并且安全可靠。


      我们认为有三个因素影响着基础技术在商业上的演变。首先是新奇(Novelty),也即这种技术本身不是已有的技术的衍生,而是一种完全创新的模式。第二个因素是复杂度(Complexity),例如,只有一个成员的社交网络是没有多大用处的;只有当更多的用户参与进来,这个网络的复杂度提升了,互联网的价值才会显现出来。最后一个是效率(Efficiency),商业模式永远是在提高效率的情况下追求经济的新增长点。区块链就拥有了这三种属性,首先,他的概念虽然和互联网如出一辙,但是应用场景从通信搬到了交易。其次,区块链的复杂度跟互联网是一个级别的,正如每个人都需要通信,每个人或者企业也需要通过交易来满足个人需求或者商业增长。最后,区块链大大降低了交易成本和时间,它可以替换掉中间商(Middleman)的角色,使交易会变得快速、安全、有效。


      区块链不需要一个权威组织来对交易双方的信任进行担保,取而代之的是网络上的每一个人都可以监督及验证每一笔交易,从而很好的从技术上解决了交易的信任问题。区块链的伟大之处不在于它克服了多么复杂艰深的技术,相反,区块链的基础技术并不复杂,几十年前就出现了。然而,区块链真正的魅力在于从技术上创建了一个不需要信任的交易系统。尽管区块链目前在商业上的渗透并不够深入及广泛,但我们已经看到区块链开始在不同行业,不同地区崭露头角。



    标签:  新技术-区块链 区块链技术原理
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