区块链不是数据革命，是信任革命

发布时间：2017-08-07 13:55:44 发布作者：admin

区块链不是数据革命，是信任革命

互联网上的贸易，几乎都需要借助可信赖的第三方信用机构来处理电子支付信息。这类系统仍然内生性地受制于“基于信用的模式”。区块链技术是构建比特币区块链网络与交易信息加密传输的基础技术。它基于密码学原理而不是基于信用，使得任何达成一致的双方直接支付，从而不需要第三方中介的参与。

起源

区块链技术起源于2008年中本聪《比特币：一种点对点电子现金系统》。

举例拜占庭将军问题：拜占庭帝国派10支军队进攻一敌人，这个敌人可抵御5支军队同时袭击，这10支军队不能集合单点突破，须分开同时攻击。问题是多个将军互相并不信任(存在叛徒)时，这种状态下要保证进攻一致，需要某种分布式协议来进行远程协调。如果每个将军向其他九个将军派出一名信使，总计90次传输，每个将军会收到9条信息，可能每一封都附着不同的进攻时间。此外，部分叛徒会故意答应超过一个的进攻时间，所以他们将重新广播超过一条的信息链。这个系统变成不可靠信息和攻击时间矛盾的混合体。数学家设计了一套算法，让将军在接到上一位将军的信息之后，加上自己的签名再转给除自己之外的其他将军，这样的信息模块就形成了区块链。

区块链的目的：验证信息有效性(防伪)

拜占庭将军问题延伸到互联网生活，即：在互联网大背景下，当需要与不熟悉的对方进行价值交换时，人们如何才能防止不会被其中的恶意破坏欺骗、迷惑从而错误决策。

再把该问题抽象化理解：在缺少可信任中央节点和可信任通道情况下，发布在网络中的各节点应如何达成共识，这一对拜占庭将军问题的解决方案，可以推广到任何核心问题是在分布网络上缺乏信任的领域。

什么是区块链

举微信组局的例子：在一个40人以上的微信群里组局聚餐，如何统计人数?

一种方式是大家纷纷发言，有人来统计;另一种方式是大家接龙，每个人在上一个人的发言后面累加一个号并加上自己的名字，最后就能记录全部的报名人员和人数。

区块链中的“区块”指的是信息块，这个信息块内含有一个特殊的信息就是时间戳。含有时间戳的信息块彼此互连，形成的信息块链条被称为“区块链”。

一是数据结构，接龙发帖只能记录“上贴加1”这个简单的计算，而区块链里记账的信息会复杂的多，每一个区块里记录上一个区块、时间戳、从上个区块到这区一块之间发生的所有交易的记录。

二是博弈机制，用来解决链式结构万一遇到分叉怎么办?在微信组局的情景里，如果有两个人同时发贴、或者因为有人网络延迟导致没有在最新的帖子后面跟帖导致重号怎么办?自然的办法就是，哪个跟帖跟的多，以哪个为准;出现重复的人乖乖到较多的那个跟帖后面写上自己的跟帖。区块链里也基本一样，以一定时间为限，哪条分叉较长就以哪个为准进行记录，较短分叉上记录的交易作废，推迟到下一时间段里记的账里。

三是非对称加密技术，用来解决陌生人之间的信任问题。这是跟微信组局最大的不同，微信的认证帮用户做了过滤，群里的都是熟人/可信的人。在区块链里利用哈希、PKI公钥体系为每个人制作了一个唯一密码生成的唯一地址，功能类似于国内网银用的“U盾”，凡是这个“U盾”接入区块链的，就可以进行交易，别人能识别你的身份，但无法伪装成你。

定义：区块链是一个分布式账本，一种通过去中心化、去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

从数据的角度来说，区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库。这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录(由系统参与者共同维护)。

从技术的角度来说，区块链并非一种单一的技术，而是多种技术整合的结果。这种技术以新的结构组合在一起，形成一种新的数据记录、存储和表达方式。

技术特征

开放，共识

任何人都可以参与区块链网络，每台设备就能作为一个节点，每个节点都允许获得一分完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。任一节点失效，其余节点仍能正常工作。

去中心，去信任

区块链由众多节点共同组成一个端对端的网络，不存在中心化的设备和管理机构。节点间数据交换通过数字签名技术进行验证，无需互相信任，只要按照系统既定的规则进行，节点间不能也无法欺骗其他节点。

交易透明，双方匿名

区块链的运行规则公开透明，所有的数据信息公开，因此每笔交易都对全部节点可见。由于节之间去信任，因此节点无需公开身份，每个参与的节点都是匿名的。

不可篡改，可追溯

单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%节点同时修改，这几乎是不可能发生。区块链中每笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。

结论：由于互连信息块之间彼此互为验证，如果要篡改整个信息块内的数据，就要改变相连信息块以及所有前序信息块的数据，这就意味着整个区块链条上所有信息块的篡改，还必须在一个特定的时间内改完。这实际上是不可能完成的，更何况在区块链中还应用了多种加密技术。

因此，参与系统中的节点越多和计算能力越强，该系统安全性和可信任性就越有保证，而且一旦一段交易数据被记录到“被认可”区块数据库中，该段交易数据将无法更改。

因为无法篡改，所以区块链上的信息是真实的，这就解决了第一代互联网最大的安全和信任问题，因此可以存储、传递和交换任何有价值的信息。而且区块链中心机构被分布式数据库代替，通过程序自动读取，就不再需要Uber这样的公司居中协调，任何人都可以在分布式数据库里查看信息后，与另外一方点对点交易，无需知道对方身份，也无需通过Uber这样的公司中转资金，这就是“去中心化”。

网络架构

公有链：无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的节点按照规则自由接入网络、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。

私有链：建立在某个企业内部，系统的运行规则根据企业要求进行设定，修改甚至是读取权限仅限于少数节点，同时仍保留着区块链的真实性和部分去中心化的特性。

联盟链：由若干机构联合发起，介于公有链和私有链之间，兼具部分去中心化的特性。

工作原理

区块链技术属于比特币的底层技术，我们以比特币为例来阐述区块链的工作原理。

比特币交易机制：比特币的交易机制是十分钟产生一个区块，意思就是每隔十分钟计算机就打包全网交易一个区块。而旷工就是在打包游戏中争夺区块链记账权的人，谁能最块准狠解开SHA256这个数学命题的值，谁就赢得这个十分钟里的第一笔交易，都会被盖上一个timestamp(时间戳)，当然了，矿工的工作不是白辛苦的，一旦赢得打包权，谁将获得25个比特币奖励。

比特币信用系统建立的过程：

1、每笔交易为了让全网承认有效，须广播给每个节点(矿工);

2、每个矿工节点要正确无误的给这十分钟的每笔交易盖上时间戳并记入那个区块;

3、每个矿工节点通过解开SHA256这个数学难题去竞争这个十分钟区块的合法记账权，并争取得到25个比特币的奖励(头四年每十分钟50个，每四年递减一半);

4、如果一个矿工节点解开这十分钟的SHA256数学难题，他将向全网公布这十分钟区块记录的所有盖时间戳交易，并由其他矿工节点核对;

5、其他矿工节点核对该区块记账正确后，他们将在该合法区块后竞争下一区块，这样就形成一个合法记账的区块单链。

6、通常每笔交易须经过六次区块确认，也就是六个十分钟记账，才能最终在区块链上被承认合法交易。

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