文丨青年投資家俱樂部，編譯丨渣渣輝
“區(qū)塊鏈技術(shù)正在改變世界。”
過去十年，你是否與我一樣，在各種科技新聞與科技公司的發(fā)展戰(zhàn)略中反復(fù)聽到這句話？很多時(shí)候聽到關(guān)于區(qū)塊鏈相關(guān)新聞，要么是關(guān)于加密貨幣的，要么是介紹其產(chǎn)品采用了區(qū)塊鏈技術(shù)可以防偽、可溯源等等，那么區(qū)塊鏈究竟是什么似乎始終都是一個(gè)謎。
近期，海外知名科技媒體The Verge對(duì)一位區(qū)塊鏈專家（不愿透露姓名）進(jìn)行獨(dú)家專訪，試圖了解并揭開從加密貨幣到NFT一切背后的技術(shù)——區(qū)塊鏈的神秘面紗，以下為專訪內(nèi)容（有所刪減與編輯）：
01、問題一：我聽過1000個(gè)試圖解釋區(qū)塊鏈的說法，你能再幫我解釋一下什么是區(qū)塊鏈嗎？
你可以把區(qū)塊鏈想象成一個(gè)充滿了喜歡跟蹤事物的成員的癡迷俱樂部。俱樂部有大量復(fù)雜的規(guī)則，以確保每個(gè)成員都寫下關(guān)于每天發(fā)生的事情的完全相同的記錄集（無論是觀鳥、啤酒品嘗或鮮花銷售），并且一旦數(shù)據(jù)被記錄并被接受，將會(huì)有越來越多的記錄添加到它上面，使它變得更加難以更改，而外人可以過來查看他們的所有記錄。
區(qū)塊鏈的核心是讓你與互聯(lián)網(wǎng)上的陌生人就數(shù)據(jù)達(dá)成一致。公共區(qū)塊鏈提供了一個(gè)放置信息的地方，任何人都可以添加，沒有人可以更改，并且不受任何個(gè)人或?qū)嶓w的控制，將責(zé)任分散給網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)人。
這些屬性通常用非常技術(shù)性的語言來描述，例如“分布式賬本”、“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”和“加密散列”，但這些是這些詞描述的基本屬性。我們將在稍后討論如何完成所有這些工作的技術(shù)方面，但可能有一些基礎(chǔ)概念我們應(yīng)該首先了解。
其一，區(qū)塊（Blocks）。區(qū)塊是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的基本單位，它由制作區(qū)塊鏈的人來決定他們存儲(chǔ)什么樣的數(shù)據(jù)。如果我愿意，我可以創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊鏈，其中每個(gè)區(qū)塊都存儲(chǔ)了《了不起的蓋茨比》的整個(gè)文本，但這樣會(huì)顯得我很愚蠢。
這部分是基本區(qū)塊鏈背后的代碼
然而，對(duì)于普通的加密貨幣，區(qū)塊包含網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的有效交易的記錄。我給你發(fā)了一個(gè)MitchellCoin？把它放在一個(gè)區(qū)塊中。你送了我10個(gè)MitchellCoin作為回報(bào)，這也在區(qū)塊中。對(duì)于加密貨幣，您可以將區(qū)塊想象為一盒收據(jù)。
其二，鏈（Chain）。假設(shè)我剛剛創(chuàng)建了一個(gè)新的區(qū)塊鏈，但第一個(gè)區(qū)塊在那里很孤獨(dú)，然后第二個(gè)街區(qū)會(huì)出現(xiàn)并說：“我面前的街區(qū)是第一個(gè)街區(qū)。”下一個(gè)區(qū)塊也會(huì)說：“我之前的區(qū)塊是第二個(gè)區(qū)塊”。依此類推，便創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊鏈，區(qū)塊鏈系統(tǒng)是一個(gè)能夠處理全球數(shù)百萬人使用的復(fù)雜系統(tǒng)，在這里關(guān)于孤立區(qū)塊、區(qū)塊時(shí)間、分叉等技術(shù)詳情就不展開說了。
加密貨幣是使用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的，它們是迄今為止該技術(shù)最著名的用途。此時(shí)，您可能聽說過至少三種加密貨幣：比特幣、以太坊和狗狗幣。這三個(gè)都運(yùn)行在自己的、獨(dú)立的區(qū)塊鏈上，而且這些區(qū)塊鏈的來源還有很多。但區(qū)塊鏈技術(shù)不僅限于金融目的。從技術(shù)上講，任何人都可以制作一個(gè)區(qū)塊鏈來跟蹤任何事情，所以真的可以有無限的區(qū)塊鏈。
人們經(jīng)常談?wù)搮^(qū)塊鏈，說它將徹底改變一切，并且它可能成為下一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，但我覺得這些說法可能有點(diǎn)夸大其詞。
02、問題二：區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾芜\(yùn)作的？
關(guān)于加密貨幣在能源使用的討論有很多方面，需要幾篇文章來涵蓋（盡管我的一位同事確實(shí)對(duì)爭(zhēng)議進(jìn)行了深入的探討），但可以肯定地說，區(qū)塊鏈在環(huán)保方面的確存在很大負(fù)面隱患。
部分原因是一種稱為“工作證明”的系統(tǒng)，許多區(qū)塊鏈（尤其是加密貨幣）出于安全和信任目的而采用該系統(tǒng)。如果區(qū)塊鏈?zhǔn)褂霉ぷ髁孔C明來驗(yàn)證區(qū)塊，那么它需要大量的計(jì)算能力來完成交易。由于計(jì)算機(jī)需要能量來運(yùn)行，交易最終會(huì)白白浪費(fèi)大量能量。
值得注意的是，它不一定是這樣：區(qū)塊鏈本身并不需要消耗大量能源，而且還有工作量證明的替代方案。我們稍后會(huì)解釋為什么會(huì)這樣。但是，無論如何，目前人們熟悉的大多數(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用程序，如比特幣和以太坊，都使用工作量證明。
要理解為什么工作量證明模型需要計(jì)算機(jī)如此努力地工作，我們首先必須了解區(qū)塊鏈技術(shù)的其他部分是如何運(yùn)作的。
區(qū)塊鏈一開始是一個(gè)完全空的列表，根本沒有任何信息。然后，創(chuàng)建者將創(chuàng)建一個(gè)稱為創(chuàng)世塊的東西，它只是鏈中的第一個(gè)塊。與其他所有塊不同，它不指向任何東西。隨著時(shí)間的推移，人們可以將信息添加到該列表中——但是，這些信息的樣子取決于區(qū)塊鏈的用途：如果它是一個(gè)加密貨幣區(qū)塊鏈，它將是一堆交易。如果它是一個(gè)用于跟蹤lettuce的區(qū)塊鏈，它可能看起來有點(diǎn)不同。
如果您必須想象區(qū)塊鏈的實(shí)際外觀，請(qǐng)想象將一堆收據(jù)訂購(gòu)到盒子中，這些收據(jù)都綁在一起。每隔一段時(shí)間，就會(huì)添加一個(gè)新盒子，其中包含自上一個(gè)盒子添加到鏈中以來收集的收據(jù)。
在這個(gè)例子中，收據(jù)是交易，盒子是區(qū)塊。在交易發(fā)生時(shí)對(duì)其進(jìn)行管理，然后再將其發(fā)送到區(qū)塊鏈，是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通常稱為節(jié)點(diǎn)，這些計(jì)算機(jī)運(yùn)行一種特殊的軟件，用于相互通信。
當(dāng)用戶進(jìn)行任何類型的交易或更改時(shí)，他們都會(huì)向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息，節(jié)點(diǎn)正在監(jiān)聽這些消息。讓我們使用一個(gè)虛構(gòu)的加密貨幣，完全隨機(jī)地命名為MitchellCoin。如果我想向某人發(fā)送5個(gè)MitchellCoin，我會(huì)將其廣播出去。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)看到消息時(shí)，他們會(huì)對(duì)其進(jìn)行一些檢查，他們會(huì)檢查以確保它是由我進(jìn)行數(shù)字簽名的消息沒有被篡改，以確認(rèn)冒充者沒有花我的錢。實(shí)際簽名的制作過程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，但最終結(jié)果是一條可驗(yàn)證由特定人發(fā)送的消息，幾乎不可能偽造（與真實(shí)簽名不同）。這可以防止不道德的人錯(cuò)誤地聲稱其他人向他們發(fā)送了MitchellCoin。節(jié)點(diǎn)還將檢查以確保交易有效（例如，通過檢查我實(shí)際上有五個(gè)MitchellCoins可以花費(fèi)，或者向區(qū)塊鏈添加一批生菜的人是否被授權(quán)這樣做），但交易不會(huì)立即完成，他們必須等待下一個(gè)區(qū)塊被添加到鏈中，這個(gè)時(shí)間段可能因區(qū)塊鏈而異。在一個(gè)區(qū)塊被創(chuàng)建并成為區(qū)塊鏈的一部分之后，其中包含的所有交易也將成為區(qū)塊鏈的一部分，競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)建該區(qū)塊的過程稱為“挖礦”。
區(qū)塊的開采方式取決于區(qū)塊鏈運(yùn)行的模型，我們將在稍后介紹。在挖礦節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊后，它將向全世界廣播它。其他節(jié)點(diǎn)將檢查以確保它是一個(gè)有效的塊，然后將其添加到自己的分類帳中?？梢酝瑫r(shí)創(chuàng)建多個(gè)區(qū)塊，但網(wǎng)絡(luò)最終會(huì)在一個(gè)區(qū)塊之上構(gòu)建比另一個(gè)區(qū)塊更多的區(qū)塊，從而使該區(qū)塊成為官方鏈的一部分。
03、問題三：區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾畏乐贡淮鄹牡模?/strong>
區(qū)塊鏈有一些功能可以防止篡改——散列法（Hashing）或哈希法。
自1950年代和60年代以來，散列是一種加密技術(shù)，對(duì)各種計(jì)算都必不可少，區(qū)塊鏈?zhǔn)褂盟鼇矸乐勾鄹?。在區(qū)塊鏈中，散列基本上充當(dāng)唯一標(biāo)簽，防止某人更改塊中的數(shù)據(jù)，甚至交換假塊。
散列可讓你從任何數(shù)據(jù)中創(chuàng)建一串字符，你將一堆數(shù)據(jù)放入（整個(gè)區(qū)塊）中，然后得到一個(gè)更小、唯一的數(shù)據(jù)。為了確認(rèn)沒有被篡改，每個(gè)塊都存儲(chǔ)了它之前的塊的哈希值。這樣，如果哈希存儲(chǔ)的兩個(gè)位置之間存在差異，您就會(huì)知道出了什么問題。
哈希有幾個(gè)重要的屬性：
1、給定相同的數(shù)據(jù)，它們將始終相同。
2、如果數(shù)據(jù)的任何部分發(fā)生變化，即使是最輕微的變化，它們也會(huì)完全改變。
3、很容易再次檢查給定的散列是否來自給定的數(shù)據(jù)，但很難判斷僅從散列中給出了什么數(shù)據(jù)。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。假設(shè)當(dāng)我們通過哈希算法運(yùn)行“區(qū)塊鏈”這個(gè)詞時(shí)，我們得到了“ef7797”（實(shí)際上，哈希要長(zhǎng)得多）。如果我們運(yùn)行“區(qū)塊鏈”，只有一個(gè)字母不同，我們會(huì)得到“8e809e”。
如果我們想確保我們正在查看最初經(jīng)過哈希處理的相同數(shù)據(jù)，只要我們使用相同的程序來創(chuàng)建我們的哈希值就很容易了，通過散列程序運(yùn)行“區(qū)塊鏈”，無論是誰在做總是會(huì)產(chǎn)生“8e809e”。但是反過來需要很長(zhǎng)時(shí)間：如果我想知道有人為了得到“9ed142”而在散列程序中放入了什么，我只需要猜測(cè)，直到找到產(chǎn)生那個(gè)的特定單詞哈希。
鏈中的每個(gè)區(qū)塊都包含前一個(gè)區(qū)塊的哈希值，這正是哈希算法在給定區(qū)塊數(shù)據(jù)時(shí)所吐出的內(nèi)容。如果有關(guān)該塊的任何內(nèi)容發(fā)生更改（例如，其中的交易，甚至整個(gè)塊本身），則該塊的哈希值都會(huì)更改，從而破壞鏈，包含前一個(gè)區(qū)塊的哈希值的下一個(gè)區(qū)塊會(huì)說“我已改變，有事！”
所有這些加起來構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，任何查看提交給鏈的新塊的人都可以知道在任何時(shí)候都沒有任何更改。如果有，則更改后每個(gè)塊的哈希值必須與當(dāng)時(shí)的分類賬不同。
04、問題四：如何檢查這些哈希值是否匹配？
確切的答案取決于你說的是什么區(qū)塊鏈，但每一個(gè)區(qū)塊鏈都有一個(gè)叫做"共識(shí)算法"的東西?；旧希總€(gè)區(qū)塊鏈決定它經(jīng)典真理均基于投入工作最多的鏈。在基于工作證明的區(qū)塊鏈中，這意味著擁有最多區(qū)塊的鏈：因?yàn)槊總€(gè)區(qū)塊都需要工作來挖掘，最長(zhǎng)的鏈將是投入工作最多的，因此將是官方鏈。（不過，也有一些其他的方法，我們將在后面談到）。
這將是非常痛苦的（對(duì)于你的計(jì)算機(jī)而言）。所以首先你要做的是改變發(fā)生這種情況的區(qū)塊。然后，您必須重新計(jì)算該區(qū)塊的哈希值，以及之后的每個(gè)區(qū)塊……而且您不僅必須在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行此操作（這已經(jīng)夠難了，原因我們將在稍后介紹）。
這就是你可以讓這些東西公開存在的方式，但仍然可以合理地確定沒有人在篡改記錄。攻擊可以而且確實(shí)會(huì)發(fā)生，但是當(dāng)需要如此多的計(jì)算能力來完成攻擊時(shí)，很難不被人注意到。
05、問題五：區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾伪恢圃炫c挖掘的？
一個(gè)區(qū)塊如何被制造或“挖掘”取決于區(qū)塊鏈本身。最受歡迎的系統(tǒng)之一被稱為“工作量證明”。
工作量證明系統(tǒng)……很復(fù)雜，但我們已經(jīng)涵蓋了理解它們所需的大部分內(nèi)容?；旧?，區(qū)塊鏈對(duì)于它希望區(qū)塊的哈?？雌饋硐袷裁从幸欢ǖ囊?guī)則。例如，假設(shè)MitchellCoin區(qū)塊鏈要求散列的前五個(gè)字符都是字母a（這樣它就會(huì)像我一樣不斷尖叫）。
當(dāng)一個(gè)挖礦節(jié)點(diǎn)想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)區(qū)塊時(shí)，它將獲取區(qū)塊中的所有數(shù)據(jù)，加上一個(gè)稱為隨機(jī)數(shù)的特殊數(shù)字，并通過哈希算法運(yùn)行它。如果哈希開始時(shí)不是“aaaaa”，它會(huì)將隨機(jī)數(shù)增加1，然后重新開始。所以，你的你的計(jì)算機(jī)只是猜測(cè)數(shù)字直到它達(dá)到它想要的散列。
而且哈希值很大——我只使用了幾個(gè)字符作為例子，但一般來說，哈希值有60多個(gè)字符長(zhǎng)。平均而言，您的計(jì)算機(jī)必須進(jìn)行大量猜測(cè)才能找到符合條件的猜測(cè)。但是，同樣，雖然我們需要很長(zhǎng)時(shí)間才能找出合適的哈希值，但幾乎不需要任何時(shí)間來檢查以確保我們的數(shù)據(jù)確實(shí)按照我們所說的進(jìn)行了哈希處理。所以當(dāng)您創(chuàng)建或挖掘區(qū)塊時(shí)，你所做的每個(gè)猜測(cè)都需要時(shí)間和電力。
好消息是，雖然工作量證明可能很受歡迎，但它并不是唯一的做事方式。還有權(quán)益證明系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，人們不是解決難題，而是將加密貨幣作為抵押品，以便有機(jī)會(huì)成為下一個(gè)開采區(qū)塊的人，并被要求驗(yàn)證其他人開采的區(qū)塊。如果他們驗(yàn)證惡意區(qū)塊，他們將損失部分或全部資金，具體取決于區(qū)塊鏈的規(guī)則。權(quán)益證明區(qū)塊鏈需要更少的能量，因?yàn)橥诰蛞粋€(gè)區(qū)塊不需要進(jìn)行數(shù)百萬次猜測(cè)，那些持有權(quán)益的人是隨機(jī)或通過算法選擇來創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊的，而且他們不需要專門的、超強(qiáng)大的硬件來做到這一點(diǎn)。
一段時(shí)間以來，人們一直在談?wù)撧D(zhuǎn)向權(quán)益證明，尤其是在以太坊區(qū)塊鏈上，但升級(jí)仍處于非常早期的階段。不過值得注意的是，區(qū)塊鏈不一定必須使用工作量證明或權(quán)益證明——還有其他替代共識(shí)算法，不公開或用于貨幣的區(qū)塊鏈可以以完全不同的方式創(chuàng)建區(qū)塊這樣效率更高。
06、問題六：區(qū)塊鏈的價(jià)值體現(xiàn)在何處？除了加密貨幣區(qū)塊鏈還有其他應(yīng)用嗎？
區(qū)塊鏈提供了一種以合理的確定性驗(yàn)證您正在查看的數(shù)據(jù)未被更改的方法。但它并不能幫助您確定輸入數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)是否真實(shí)。有私有企業(yè)區(qū)塊鏈，其中每個(gè)用戶都是已知的并具有特定權(quán)限，但公共區(qū)塊鏈?zhǔn)峭耆煌囊矮F。
例如，假設(shè)我想出售太空巖石并聲稱使用區(qū)塊鏈技術(shù)證明其真實(shí)性。即使我想出了一種方法來提供存在于區(qū)塊鏈上的真實(shí)性證書，并且無可爭(zhēng)議地與我發(fā)送給你的物理巖石相關(guān)聯(lián)，如果“太空巖石”實(shí)際上只是一顆鵝卵石，那么區(qū)塊鏈也不會(huì)為你提供任何幫助我是從我家后院來的。
雖然加密貨幣顯然得到了所有的炒作和報(bào)道，但在許多不同領(lǐng)域?qū)^(qū)塊鏈進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。沃爾瑪使用區(qū)塊鏈跟蹤從農(nóng)場(chǎng)到商店的農(nóng)產(chǎn)品（并在疾病爆發(fā)時(shí)提供簡(jiǎn)單的問責(zé)制）；有在區(qū)塊鏈上創(chuàng)建和銷售網(wǎng)址或域名的實(shí)驗(yàn)；在大流行開始時(shí)有人談?wù)撌褂脜^(qū)塊鏈跟蹤供應(yīng)和COVID-19免疫力。然而，這些系統(tǒng)中的任何一個(gè)是否真正流行起來并變得必不可少，還有待觀察。
07、問題七：如何看待火熱的NFT？區(qū)塊鏈會(huì)改變投票/貨幣/庫(kù)存系統(tǒng)/新聞嗎？
以太坊區(qū)塊鏈上存在許多NFT，它具有允許它們使用的特定功能。這確實(shí)意味著你可以在單個(gè)區(qū)塊鏈上同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)操作，但這僅取決于數(shù)據(jù)的設(shè)置方式，并不是區(qū)塊鏈本身取得了進(jìn)步。
有許多炒作區(qū)塊鏈的投機(jī)者喜歡說技術(shù)是一切的未來，而且它將和互聯(lián)網(wǎng)一樣大。然而，就像任何告訴你他們深入投資的東西有多好的人一樣，你也許應(yīng)該用0.001 Saltcoin（代幣）來看待他們所說的話（都是不值錢的廢話）。
如果一個(gè)空間會(huì)在某種程度上從去中心化中受益，或者如果每個(gè)人都需要分享一個(gè)已知的真實(shí)記錄，那么是的，區(qū)塊鏈有可能成為未來的一項(xiàng)技術(shù)。但如果不是，那么使用該技術(shù)比起普通的數(shù)據(jù)庫(kù)就沒有太多的好處。IBM的一位研究員告訴我，當(dāng)它為企業(yè)創(chuàng)建區(qū)塊鏈時(shí)，區(qū)塊鏈實(shí)際上是一個(gè)更大的IT系統(tǒng)的一小部分，該系統(tǒng)還涉及數(shù)據(jù)庫(kù)和其他遺留程序等東西。換句話說，大多數(shù)時(shí)候，公司并不只是扔掉他們的舊系統(tǒng)而轉(zhuǎn)向區(qū)塊鏈，他們是以一種有意義的方式整合它們。
至于投票，目前阿拉斯加提出的一項(xiàng)法案希望將該州的投票系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到區(qū)塊鏈上，而其他一些地方已經(jīng)嘗試了這個(gè)想法。就我而言，在投票系統(tǒng)使用區(qū)塊鏈進(jìn)行電子投票的問題上，我傾向于YouTuber教育博主Tom Scott的觀點(diǎn)，即使區(qū)塊鏈?zhǔn)雇镀蓖耆档眯刨嚕ㄟ@不一定是事實(shí)），你也必須向公眾證明為什么它是值得信賴的。
原文：《Blockchain,explained》。
