走向 区块链

区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲,是它一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有

“不可伪造 “全程留痕 “可以追溯“公开透明“集体维护

等特征。基于这些特征,区块链技术奠定了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。

起源

区块链起源于比特币,2008年11月1日,一位自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的人发表了《比特币:一种点对点的电子现金系统》一文,阐述了基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等的电子现金系统的构架理念,这标志着特币的诞生,两个月后理论步入实践,2009年1月3日第一个序号为0的创世区块诞生。标志着区块链的诞生。

概念意义

从科技层面来看,区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。
从应用视角来看,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”,为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景,基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。是比特币的一个重要概念,本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,是一串使用密码学方法相关联的数据块,每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

发展历程

2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念。
2014年,“区块链2.0”成为一个关于去中心化区块数据库的术语。对于这个第二代可编程区块链,经济学家们认为它是一种编程语言,可以允许用户写出更精密和智能的协议。区块链2.0技术跳过了交易和“价值交换中担任金钱和信息仲裁的中介机构”。第二代区块链技术使存储个人的“永久数字ID和形象”成为可能,并且对“潜在的社会财富分配”不平等提供解决方案。
2016年1月20日,中国人民银行数字货币研讨会宣布对数字货币研究取得阶段性成果。会议肯定了数字货币在降低传统货币发型等方面的价值,并表示央行在探索发行数字货币。
2016年12月20日,数字货币联盟—中国FinTech数字货币联盟及Fin Tech研究院正式筹建。
如今,比特币仍是数字货币的绝对主流,常见由bitcoin、litecoin、dagecoin、dashcoin,除了货币的应用之外,还有各种衍生应有,如 以太坊Ethereum、Asch等底层应用开发平台以及NXT,SIA,比特股,MaidSafe,Ripple等行业应用。

区块链类型

#公有区块链
公有区块链(Public Block Chains)是指:世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是应用最广泛的区块链,各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链,世界上有且仅有一种该币种对应的区块链。

#联盟(行业)区块链
行业区块链(Consortium Block Chains):由某个群体内部指定多个预选节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但是不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

#私有区块链
私有区块链(Private Block Chains):仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链,而公链的应有例如bitcoins已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中。

特征

去中心化:不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施,没有中心管制,除了自成一体的区块链本身,通过分布式核算和存储,各个节点实现了信息自我验证、传递和管理,去中心化是区块链最突出最本质的特征。

开放性:区块链技术基础是开源的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人开放,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。

独立性:基于协商一致的规范和协议(类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法),整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全的验证、交换数据,不需要任何人为的干扰。

安全性:只要不能掌握全部数据节点的51%,就无法肆意操控修改网络数据,这使区块链本身变得相对安全,避免了主观人为的数据变更。

匿名性:除非由法律规范要求,单从技术上来讲,各区块节点的身份信息不需要公开或验证,信息传递可以匿名进行。

架构模型

一般来说,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

应用层 合约层
可编程货币、可编程金融、可编程社会 脚本代码、算法机制、智能合约
激励层 共识层
发行机制、分配机制 PoW、PoS、DPoS等等
网络层 数据层
P2P网络、传播机制、验证机制 数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、MerKle树、非对称加密

数据层封装了底层数据区块以及数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;
网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制、和数据验证机制等;
共识层主要封装网络节点的各类共识算法;
激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;
合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;
应用层则封装了区块链的各中应用场景和案例。
该模型中基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。

核心技术

#分布式账本
分布式账本指的是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点记录的是完整的账目,因此他们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。
跟传统的分布式存储有所不同,区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据,传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分层多分进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的,地位等同的,依靠共识机制保证存储的一致性,而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能行。

#非对称加密
存储在区块链上的交易信息是公开的,到那时账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问,从而保证了数据的安全和个人的隐私。

#共识机制
共识机制就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制【PoW( Proof of Work)工作量证明:多劳多得、PoS(Proof of Stake)股权证明算法:持有越多,获得越多、DPOS(Delegated Proof-of-Stake)股份授权证明、PoC容量证明机制—四大敲门砖机制】,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。

#智能合约
智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据,可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。

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