關於區塊鏈的原理 去中心化的分布式記賬系統

2021-08-18 16:39:08 字數 3019 閱讀 6664

區塊鏈技術的核心是所有當前參與的節點共同維護交易及資料庫,它使交易基於密碼學原理而不基於信任,使得任何達成一致的雙方,能夠直接進行支付交易,不需第三方的參與。

從技術上來講,區塊是一種記錄交易的資料結構,反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成的交易的區塊連線在一起形成了一條主鏈,所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。乙個區塊包含以下三部分:交易資訊、前乙個區塊形成的雜湊雜湊、隨機數。交易資訊是區塊所承載的任務資料,具體包括交易雙方的私鑰、交易的數量、電子貨幣的數字簽名等;前乙個區塊形成的雜湊雜湊用來將區塊連線起來,實現過往交易的順序排列;隨機數是交易達成的核心,所有礦工節點競爭計算隨機數的答案,最快得到答案的節點生成乙個新的區塊,並廣播到所有節點進行更新,如此完成一筆交易。

什麼是區塊鏈

區塊鏈(blockchain)是指通過去中心化和去信任的方式集體維護乙個可靠資料庫的技術方案。該技術方案主要讓參與系統中的任意多個節點,通過一串使用密碼學方法相關聯產生的資料塊(block),每個資料塊中包含了一定時間內的系統全部資訊交流資料,並且生成資料指紋用於驗證其資訊的有效性和鏈結(chain)下乙個資料庫塊。

通俗一點說,區塊鏈技術就指一種全民參與記賬的方式。所有的系統背後都有乙個資料庫,也就是乙個大賬本。那麼誰來記這個賬本就變得很重要。目前就是誰的系統誰來記賬,各個銀行的賬本就是各個銀行在記,支付寶的賬本就是阿里在記。但現在區塊鏈系統中,系統中的每個人都可以有機會參與記賬。在一定時間段內如果有新的交易資料變化,系統中每個人都可以來進行記賬,系統會評判這段時間內記賬最快最好的人,將其記錄的內容寫到賬本,並將這段時間內賬本內容發給系統內所有的其他人進行備份。這樣系統中的每個人都了一本完整的賬本。因此,這些資料就會變得非常安全。篡改者需要同時修改超過半數的系統節點資料才能真正的篡改資料。這種篡改的代價極高,導致幾乎不可能。例如,位元幣執行已經超過7年,全球無數的黑客嘗試攻擊位元幣,但是至今為止沒有出現過交易錯誤,可以認為位元幣區塊鏈被證明是乙個安全可靠的系統。

為什麼會有區塊鏈創新

但是,第一代網際網路沒有解決資訊的信用問題。網際網路上能去中心化的活動一定是無需信用背書的活動,需要信用做保證的一定是中心化的、第三方中介機構參與的活動。因此,無法建立全球信用的網際網路技術就在前進中遇到了很大的阻礙——人們無法在網際網路上通過去中心化的方式參與任何價值交換活動。人們要實現價值交換,還是需要基於信用而存在的第三方中介機構(如銀行、清算機構、交易所)。全球中心化信用體系仍然存在運營成本高、效率低、易受攻擊破壞等問題。例如各國法幣,信用價值不同,清算體系也各不相容,給全球**增加了很大成本。

因此,第二代網際網路必須突破的是:怎樣去中心化的建立全球信用?讓價值傳遞也低成本高效率進行。我們需要在網際網路中創造一種技術,這種技術在無法保證人們互相信任的前提下,還可以從事價值交換的活動,從而做到真正的去中心化、去第三方中介機構,實現從資訊網際網路到價值網際網路的轉變。

區塊鏈應用

布比區塊鏈已經應用於股權、**鏈、積分等領域,並正在與交易所、銀行開展試驗和應用測試。

為什麼金融行業需要區塊鏈

信任是金融業的基礎。為維護信任,金融業的發展催生了大量的高成本、低效率、單點故障的中介機構,包括託管機構、第三方支付平台、公證人、銀行、交易所等。區塊鏈技術使用全新的加密認證技術和去中心化共識機制去維護乙個完整的、分布式的、不可篡改的賬本,讓參與者在無需相互認知和建立信任關係的前提下,通過乙個統一的賬本系統確保資金和資訊保安。這對金融機構來說具有重大的意義。所以全球金融巨頭紛紛探索區塊鏈應用,這一方面是為了防範被顛覆的風險,另一方面也是「為我所用」,提高效率、降低成本,從而鞏固、優化並擴大既有勢力。

第一,區塊鏈能夠降低信任風險。區塊鏈技術具有開源、透明的特性,系統的參與者能夠知曉系統的執行規則,驗證賬本內容和賬本構造歷史的真實性和完整性,確保交易歷史是可靠的、沒有被篡改的,相當於提高了系統的可追責性,降低了系統的信任風險。例如,區塊鏈可以規避當前網際網路金融p2p平台的跑路、欺詐等事件。

第二,區塊鏈能夠提高支付、交易、結算效率。在區塊鏈上,交易被確認的過程就是清算、交收和審計的過程。區塊鏈使用分布式核算,所有交易都實時顯示在類似於全球共享的電子**平台上,實時清算,效率大大提公升。例如,美國**結算制度為t+3,區塊鏈卻能將效率提公升到分鐘級別,這能讓結算風險降低99%,從而有效降低資金成本和系統性風險。

第三,區塊鏈能夠降低經營成本。金融機構各個業務系統與後台工作,往往面臨長流程多環節。現今無論visa、master還是支付寶都是中心化機構運營,貨幣轉移要通過第三方機構,這使得跨境交易、貨幣匯率、內部核算、時間花費的成本過高,並給資本帶來了風險。區塊鏈能夠簡化、自動化冗長的金融服務流程,減少前台和後台互動,節省大量的人力和物力,這對優化金融機構業務流程、提高金融機構的競爭力具有重要意義。西班牙銀行認為,到2023年,區塊鏈技術幫助金融行業降低200億美元的記賬成本。

第四,區塊鏈能夠有效預防故障與攻擊。傳統金融模型以交易所或銀行等金融機構為中心,一旦中心出現故障或被攻擊,就可能導致整體網路癱瘓,交易暫停。區塊鏈在點對點網路上有許多分布式節點和計算機伺服器來支撐,任何一部分出現問題都不會影響整體運作,而且每個節點都儲存了區塊鏈資料副本。所以區塊鏈內建業務連續性,有著極高的可靠性、容錯性。

第五,區塊鏈能夠提公升自動化水平。由於所有檔案或資產都能夠以**或分類賬的形式體現,通過對區塊鏈上的資料處理程式進行設定,智慧型合約及自動交易就可能在區塊鏈上實現。例如,智慧型合約可以把一組金融合同條款寫入協議,保證合約的自動執行和違約償付。

第六,區塊鏈能夠滿足監管和審計要求。區塊鏈上儲存的記錄具有透明性、可追蹤性、不可改變性的特徵。任何記錄,一旦寫入到區塊鏈,都是永久儲存且無法篡改的。任何交易雙方之間的交易都是可以被追蹤和查詢。

除了以上對現有系統和商業模式的積極作用外,區塊鏈還能夠驅動新型商業模式的誕生。一方面區塊鏈技術的特點讓它能夠實現一些在中心化模式下難以實現的商業模式,另一方面區塊鏈通過源**的開放和協作極大地鼓勵了全社會的創新和協作。當然,區塊鏈在金融應用中會存在很多問題和挑戰,文中在具體應用中也進行了思考。

區塊鏈技術的工作原理並不難去理解,我們著力於具體的區塊鏈技術的應用研究就可以發現這種區塊鏈技術的工作原理無所不在。

區塊鏈的去中心化和不可篡改性

區塊鏈有幾個最重要的特色,首先就是它的核心宗旨 去中心化,為了強調區塊鏈的共享性,讓使用者可以不依靠額外的管理機構和硬體設施 讓它不需要中心機制,因此每乙個區塊鏈上的資料都分別儲存在不同的雲端上,核算和儲存都是分布式的,每個節點都需要自我驗證 傳遞和管理,這個去中心化是區塊鏈最突出也是最核心的本質特...

區塊鏈的技術原理

看到一些爭論區塊鏈定義的回答,突然意識到自己這篇解釋原理的回答其實是一直是對著位元幣擼的,介於區塊鏈的定義業界並沒有乙個特別明確和唯一的回答,這裡先給出個人根據所讀 而總結出的 區塊鏈 應有特質 介於位元幣目前是區塊鏈最典型且最有影響力的應用之一,理解位元幣如何使用區塊鏈後,再去理解其他形式各樣的區...

關於區塊鏈的認識

最近今天研究了blockchain的發展歷程,從bitcoin到 ethereum再到現在的eos,區塊鏈的發展分為三個階段,其發展的過程遵循一般事物發展的規律 均是有由一系列的現狀的問題來推動區塊鏈的技術的發展的。位元幣的產生是乙個具有里程碑的意義,它是第乙個能夠執行在網際網路上的點對點分布式的貨...