區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁矗繀^(qū)塊鏈的特點與核心技術(shù)

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OFweek物聯(lián)網(wǎng)訊 什么是區(qū)塊鏈、區(qū)塊鏈的特點以及四大核心技術(shù)。 區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺闹匾拍?,是比特幣的最核心最底層的技術(shù),它本質(zhì)上是一個去中心化 區(qū)塊鏈技術(shù)被稱為分布式賬本技術(shù),具有安...

OFweek物聯(lián)網(wǎng)訊 什么是區(qū)塊鏈、區(qū)塊鏈的特點以及四大核心技術(shù)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁??區(qū)塊鏈的特點與核心技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺闹匾拍?,是比特幣的最核心最底層的技術(shù),它本質(zhì)上是一個去中心化

區(qū)塊鏈技術(shù)被稱為分布式賬本技術(shù),具有安全存儲數(shù)據(jù)、信息不可偽造和篡改的特點,可以自動執(zhí)行智能合約,無需任何中心化機(jī)構(gòu)的審核,能有效解決參與各方的信任問題。

區(qū)塊鏈的特點

1、去中心化:由于使用分布式核算和存儲,不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu),任意節(jié)點的權(quán)利和義務(wù)都是均等的,系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點來共同維護(hù)。

2、開放性:系統(tǒng)是開放的,除了交易各方的私有信息被加密外,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開,任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用,因此整個系統(tǒng)信息高度透明。

3、自治性:區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議,比如一套公開透明的算法,這使得整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能夠在去信任的環(huán)境自由安全的交換數(shù)據(jù),使對人的信任改成了對機(jī)器的信任,任何人為的干預(yù)不起作用。

4、信息不可篡改:一旦信息經(jīng)過驗證并添加至區(qū)塊鏈,就會永久的存儲起來,除非能夠同時控制住系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點,否則單個節(jié)點上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的,因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。

5、匿名性:由于節(jié)點之間的交換遵循固定的算法,因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產(chǎn)生信任,對信用的累積非常有幫助。

區(qū)塊鏈技術(shù)的興起:解決信任問題

現(xiàn)有的信息互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是基于TCP/IP 協(xié)議構(gòu)建的中心化架構(gòu)。TCP/IP 協(xié)議雖然能保證信息傳遞渠道的可靠性,但不能保證所傳遞信息的真實性。而信息的真實性,即信息不對稱問題是現(xiàn)代金融理論研究的一個重要問題。區(qū)塊鏈技術(shù)之所以能夠得到金融科技界的廣泛關(guān)注,主要是其解決了信息傳遞中的信用問題,也稱“拜占庭將軍問題(ByzantineFailures)”。王永利(2016)認(rèn)為,區(qū)塊鏈很可能成為下一代全球信用認(rèn)證和價值互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議。

(一)拜占庭將軍問題

拜占庭將軍問題由Leslie Lamport(1982)提出,核心是解決信任問題。拜占庭帝國(東羅馬帝國)國土遼闊,駐守邊疆的各支軍隊距離遠(yuǎn),將軍間依靠信差傳遞消息。根據(jù)規(guī)定,只有在所有將軍和副官達(dá)成共識的情況下,才能攻打敵人。但是,由于軍隊內(nèi)部存在叛徒和間諜,其發(fā)出的錯誤信息可能會影響出兵決定?!鞍菡纪④妴栴}”就是在已知存在叛徒的情況下,忠誠的將軍如何不受影響,形成正確共識的問題。

將“拜占庭將軍問題”應(yīng)用到金融科技領(lǐng)域,就是處理分布式系統(tǒng)的信息交互問題。即當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點都無法相互信任時,如何防范信息被篡改并形成共識進(jìn)行安全的信息交互。

區(qū)塊鏈技術(shù)解決了“拜占庭將軍問題”。區(qū)塊鏈技術(shù)是弱中心化、自信任的底層架構(gòu)技術(shù),由區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的系統(tǒng)存在一個公開、透明的賬本,通過共識機(jī)制解決信任問題,使所有節(jié)點都能進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)交換,不必?fù)?dān)心信任問題。

(二)區(qū)塊鏈的共識機(jī)制

區(qū)別于傳統(tǒng)由中心化(如交易、清算中心等)機(jī)構(gòu)進(jìn)行信息更新和驗證的模式,區(qū)塊鏈通過形成共識機(jī)制解決信用問題,利用弱中心化的模式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的自證明。以比特幣為例,比特幣主要以工作量證明(Proof of Work,POW)機(jī)制作為共識機(jī)制。交易記賬權(quán)或區(qū)塊建設(shè)權(quán)需要節(jié)點通過算力競爭獲得——節(jié)點通過計算解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,構(gòu)成了工作量證明機(jī)制。并且,隨著求解難度的不斷增加,計算量也隨之增加。工作量證明機(jī)制中,其他節(jié)點通過驗證結(jié)果的方式,確定求出解的節(jié)點完成了相應(yīng)工作量。


除工作量證明機(jī)制外,區(qū)塊鏈技術(shù)還存在其他共識機(jī)制,如權(quán)益證明機(jī)制(Proof of Stake,POS)、股份授權(quán)證明機(jī)制(Degate Proof of Stake,DPOS)等。權(quán)益證明機(jī)制通過每一筆交易銷毀的幣天數(shù)(CoinDays)①實現(xiàn)權(quán)益證明,從而克服了工作量證明機(jī)制浪費算力的問題。股份授權(quán)證明機(jī)制則是通過實施科技式民主來抵消中心化的影響:由擁有投票權(quán)的人投票選出區(qū)塊鏈的生產(chǎn)者簽署(生產(chǎn))區(qū)塊;在每個區(qū)塊被簽署之前,要驗證前一個區(qū)塊已經(jīng)被受信任節(jié)點簽署。區(qū)別于其他保障加密貨幣安全的算法,在股份授權(quán)證明機(jī)制下,每個客戶端都能決定可以信任誰的問題,而不必信任擁有資源最多的人。該機(jī)制可以最大化有投票權(quán)人的利益,同時最小化維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運行和安全的成本。

區(qū)塊鏈技術(shù)通過共識機(jī)制產(chǎn)生了“智能信任”(Coded Trust),可以作為可靠的數(shù)據(jù)庫記錄各種信息。除共識機(jī)制外,區(qū)塊鏈系統(tǒng)記錄的信息字段與生成時間相對應(yīng),一個區(qū)塊經(jīng)過驗證鏈接到區(qū)塊鏈后,會被永久存儲。該信息具有唯一和不可篡改性。通過共識機(jī)制等技術(shù)保證,區(qū)塊鏈技術(shù)較好地解決了信任問題,可以為金融行業(yè)創(chuàng)造自信任的金融生態(tài)。

區(qū)塊鏈將成為管理未來智能城市的解決方案

區(qū)塊鏈最令人期待的亮點之一就是在物聯(lián)網(wǎng)“智能城市”發(fā)展中的應(yīng)用,能夠解決目前城市面臨的許多問題。屆時,基于區(qū)塊鏈構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)中的智能設(shè)備將被運用到監(jiān)測橋梁、道路、電網(wǎng)等城市基礎(chǔ)設(shè)施的實時情況中,區(qū)塊鏈可以把這些智能設(shè)備連接到一起進(jìn)行統(tǒng)一管理,幫助它們更高效地監(jiān)測。

今年,將會有更多的城市項目參與進(jìn)來,測試區(qū)塊鏈中存儲的信息、數(shù)據(jù)的完整性,這將幫助人們更好地了解未來如何打造智能城市。

區(qū)塊鏈將提供更高級別的安全性和隱私保護(hù)

區(qū)塊鏈代表了密碼學(xué)與安全領(lǐng)域數(shù)十年來研究與突破的高潮,它提供了一種完全不同的方法來存儲信息并執(zhí)行功能,這使其特別適合對安全性及匿名性要求較高的環(huán)境,幫助加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全、避免網(wǎng)絡(luò)攻擊。

區(qū)塊鏈能夠幫助防止數(shù)據(jù)操縱和欺詐、防止分布式拒絕服務(wù)攻擊(DDoS),并有效保護(hù)用戶的網(wǎng)絡(luò)隱私。區(qū)塊鏈為網(wǎng)絡(luò)安全提供了一種前所未有的技術(shù)支持,它可以為用戶身份安全、交易和通訊安全、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全等保駕護(hù)航,從而支持網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)安全地運行。

區(qū)塊鏈也是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如果說互聯(lián)網(wǎng)是信息傳輸?shù)募夹g(shù)協(xié)議,那么區(qū)塊鏈就是價值傳輸?shù)募夹g(shù)協(xié)議。

和信息的傳輸一樣,人類實現(xiàn)高效率、安全的價值傳遞也經(jīng)歷了一個漫長的歷史過程。在貨幣沒有出現(xiàn)之前,人與人之間是以物換物,在交易之前會出現(xiàn)意外,比如蘋果壞了或者被搶了,后來為了降低成本和風(fēng)險,也為了方便攜帶,才有了貨幣。隨著時間的發(fā)展,人類的需求越來越大,這時候信用就顯得尤為重要,于是有了中介,有了第三方。人類為了確保信用,還讓法律或者警察來維護(hù)。現(xiàn)實中,很多規(guī)則的維護(hù)者往往會破壞規(guī)則。

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