精简易懂的区块链技术:十大科技系列(一)

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导语

区块链技术被麦肯锡评为未来十大科技之一,然而,时至今日,国人对区块链技术还是感到很陌生。许多人认为区块链是一种十分高大上的技术,而对它“敬而远之”。本文将用通俗易懂的语言讲解区块链技术,让您在看完后很快能明白区块链的原理。创作不易,请您给出您宝贵的点赞,您的支持是作者最大的创作动力。

区块链与比特币知识常见误区

(1)区块链与比特币:很多人一提到区块链就不由自主想起比特币,将比特币与区块链划等号。然而,区块链是一个很大技术概念,比特币只是应用了区块链的技术而创造出来的加密货币。区块链好比是计算机,比特币是个人电脑(PC),计算机是一种用于高速计算的电子计算机器,而个人电脑指的是计算机的一种。

(2)关于发明比特币的中本聪:2008年10月31日(东部时间),星期五下午2点10分,化名SatoshiNakamoto(中本聪)的人在metzdowd密码学邮件列表中提出了比特币(Bitcoin)的设计白皮书《Bitcoin:APeer-to-PeerElectronicCashSystem》,并在2009年公开了最初的实现代码。发明人“中本聪”到目前为止尚无法确认真实身份。也有人推测,“中本聪”背后可能不止一个人,而是一个团队。

(3)比特币的真实样子:比特币没有实物样子,它是一串代码而非下图一样的硬币,中本聪在2009年1月3日创建了比特币世界的第一个区块(block),这一天被称为“创世日”,而这个区块也被称为“创世块”。它长得是这个样子:

创世块真实样子是一串很长的代码,图片各项内容表示长串不同部分含义。

区块链产生背景

最初,区块链的产生并不是由于计算机行业的需求,而是由于金融领域的记账技术需要。金融业最重要的事就是记账,从国际贸易,到个人消费,都需要对金额进行记账,只有正确的账本才能产生互惠的交易。记账技术演变分为以下四个阶段:

图片来源于Gitbo

其中,前三种技术都存在许多缺陷,单式账本安全性差,很容易受个人因素干扰,于是人们发明了复式账本,复式账本利用恒等原理解决了单式账本安全性问题,可是无法解决不同账本互通问题。例如,交易双方账本有误差时该以谁的账本为准?后来,数字时代到来,一定程度上利用数字技术解决了复式账本的问题,但是,也留下了许多新问题。复杂,繁琐是它的特性。为了解决新问题,分布式账本自然就被提出了。

区块链工作机制

交易中,参与者双方需要找到一个能信任的第三方来负责记账,确保双方交易进行。然而,随着商业活动的规模扩大,账本也越来越复杂,很多时候找不到符合要求的第三方记账方,于是,就有人提出能不能去掉第三方,之间让交易双方都能进行记账。这就是后来区块链去中心的思想。那么,双方都参与记账,怎样保证账本的正确性呢?于是人们基于这个问题,提出了一种链式结构,该结构由链状数据块组成。交易者用数据块存放交易信息,如:转账记录,余额等。在数据块中,有一个类似头节点,它被称为机制,只有满足这个机制的数据块才能加入数据链。该数据链不允许删除,并且一旦有新的数据块加入,数据链的变化就会广播给与该账本有关的所有交易方,保证信息透明度。

图片来源于gitbook

区块链在比特币上的应用

相信大多数人第一次听说区块链技术是由于比特币的出现,比特币其实本身没有什么独特之处,它与其他加密货币没有本质的区别,不过由于各路资本的炒作,使得比特币价格水涨船高,在资本市场搅的风生水起。比特币是区块链技术的代表作,用户通过比特币客户端发起交易,消息传到比特网络中。网络中的节点会将收到的交易信息放在数据块中,数据块指向前一个合法数据链上的数据块。然后,试图找到一个符合机制的nonce串(随机串)放到区块里,使得它能够称为合法数据块。这个计算nonce串的过程,就是我们常常说的“挖矿”。nonce串的查找需要花费一定的计算力。这也是为什么会有人收购显卡组建“矿场”。

区块链价值

区块链具有以下特点:(1)容错性,可以有部分节点错误(感兴趣读者可以进一步了解);(2)不可篡改;(3)隐私保护性高。

由于这些特性,区块链已经被应用在金融、征信、资源共享、物联网、物流、数字艺术品NFT等领域。就在2016年,中国人民银行发布消息,称深入研究了数字货币涉及的相关技术,包括区块链技术、移动支付、可信可控云计算、密码算法、安全芯片等。可见区块链具有极高价值。

结语

本文只是简单讲解了一下区块链技术,其实还有很多内容,如共识算法、闪电网络、扩展机制、安全防护等。受篇幅和作者工作时间限制,未能展开讲解。作者会在以后的更新中逐步讲解这些技术。同时,这也是十大科技系列第一期——分布式的开篇。我会在以后给大家带来更多发烧的技术,请

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