基础课程第四课 区块链的特点

之前第1节课,我曾谈到过区块链的定义-“不可篡改可追溯的分布式共享账本”,在这个定义中,也提到了区块链的五个特点,下面我们逐一对这五个特点进行分析。

基础课程第四课 区块链的特点

01

分布式(去中心化)

先看看我们常见的网购的支付流程,比如我在淘宝买个东西,大概会涉及到如下5步:

1、 我下单之后把钱支付给支付宝(注意这笔钱是支付给支付宝,而不是卖家)。

2、 支付宝收款后通知卖家可以发货。

3、 卖家收到通知后给我发货。

4、 我收到货物后满意货物,确认收货。

5、 支付宝收到我的确认信息,把钱支付给卖家。

我在网上买个东西,我把钱付给卖家,卖家把货物给我,由于我和卖家不认识,彼此之间缺乏信任,我怕卖家收了钱不发货,卖家怕我收了货不给钱,这时候就只能借助我们双方都可以值得信任的第三方啦。这里的第三方就是支付宝,所有的淘宝上的交易都通过可信第三方-支付宝,这就是典型的中心化支付的原理。可是支付宝就一定安全吗,也未必,假设支付宝的机房所在地突然发生地震,所有的数据都丢失啦,这会导致我和卖家重新陷入相互不信任的状态。

而区块链是去中心化的,也就是节点和节点之间交易只需要两者之间进行即可,不需要第三方的参与。而且每个节点之间都是完全平等的,无论个人还是机构或者银行,在网络中都是平等的节点。没有中心化,所有的节点,权力和义务都相等,这样也就可以容忍部分节点的异常状态。任意节点停止工作,都不会影响整个网络。

数据库和整个系统的运行都是公开透明的,在系统的规则和时间范围内,节点之间无法欺骗彼此。同样,系统是所有节点共同维护的,系统中所有人共同参与维护工作。系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝,修改单个节点的数据库是无效的,因为系统会自动比较,认为最多出现次数的相同数据记录为真。

这就是区块链的去中心化思想。

02

不可篡改

这里首先要给大家讲的是“拜占庭将军”,简单来说,就是一群将军要达成共识作出进攻或者防守的决定,可是其中有叛徒,想诱导将军们做出错误的决定,而将军们如何做到不被叛徒欺骗,得到正确的信息呢?此时,叛徒会告诉将军虚假的信息,也就是我们所说的篡改信息。但是,当将军总数大于叛徒三倍以上的时候,信息的传递是不可篡改的。

区块链中最常见的共识机制是 “工作量证明机制”。工作量证明的特点,对于执行的一方来说,难度是适中的。对于验证方来说是非常容易被验证的。矿工们(矿工在后面我会专门给大家做介绍,这里就可以简单理解为记账的人)进行哈希计算,你可以理解为是一种数学的游戏。获得正确答案,就会获得记账权,其他节点经过非常简单的验证之后,就可以同意其记账,并同步账本,打上时间戳后,紧接着进行下一轮算力竞赛。

如果这时候有人想对某个区块高度上某个交易信息进行修改,他需要做什么呢?他需要从这个区块开始把之后所有的区块都重新计算一遍,把账本再同步给其他人。而在他进行计算的同时,其他矿工们已经在原来的链上继续往前进行记账了。因为在比特币的网络里,大家认为最长的链才是正确的链,所以这个恶意篡改的人,需要在很短的时间内达到现有区块的高度,让自己的这条区块链成为最长的链,让其他矿工误以为这是正确的账本。

区块链技术是去中心化的,所有节点都是独立且平等的。对少量节点的篡改(类似于将军背叛),未被篡改的节点在用自己的算力投票,因此是不会影响最终结果的,这也决定了数据的不可篡改性。除非这个恶意篡改的人,拥有非常大的算力,至少达到51%,否则基本上没有可能进行这样的篡改。这就是著名的51%攻击,也就是当算力超过51%,才有可能会篡改区块链的数据。注意,这里的51%是算力,而不是节点数,只有算力超过半数,也就是算的比整个网络都快才有可能造假。

而光是拥有这些算力所需要的硬件成本,初步预估就要超过100亿美元,而且这只是和当前的算力竞争记账,而如果想把比特币从创世区块到现在所有节点重构一遍,大概需要一百万亿美元才能实现。大家知道,这基本是没有任何可能的。

总而言之,想篡改比特币账本,简直是比登天还要难,同时也无利可图。

03

可追溯

区块链是一连串的区块所共同组成的链条,每个区块都指向前一个区块,共同形成一个链条。而区块是一系列交易的共同组合,由于记录了从创世区块开始所有的世界级交易,那么每条交易都能找到它相关的父交易,以此类推,直到最原始的交易。

以比特币为例:比特币是通过挖矿产生的,将这部分比特币作奖励给生成区块的矿工。在一个新增区块中,第一个交易其实就是对矿工奖励,奖励作为交易的输出项。而在此后的交易中,比特币从输入项向输出项转移,其中涉及到合并或者找零。比特币从一开始诞生到至今为止的所有交易都被保存在区块链中,所以任何比特币都可以一直追溯到由哪个区块挖矿产生的,经过很多次的分拆、组合,形成了当前的某笔交易。

04

共享

在区块链中,所有的信息和交易都是共享的。数据库和整个系统的运作都是公开透明的,系统中的每个节点都拥有最新的完整数据库拷贝,整个区块链系统的维护是由所有节点共同参与的。

05

记账

这个特点在第一节课中,我已经反复强调啦,这里就不再赘述,还不了解的同学出门左转去翻第1节课吧,核心思想就是从信息传递到价值传递。

除了上面所提到的主要五个特点之外,区块链根据应用场景的不同,还会具备其他特点,常见的如下:

06

匿名性

匿名性,意味着免监管,免税费,由于这一特性,比特币可能被大量用于黑市交易、洗钱活动、赌博,跨境交易等。由于全球黑市市场需求巨大,比特币流通性基本不会下降。

07

健壮性

以比特币为例。比特币完全依赖p2p网络,除非全世界退回到100年前,那个时代还没有互联网,否则比特币将永远无法被关闭,所以虽然在很多国家,比特币不被承认,不过这并不影响它的蓬勃发展。

08

跨国界性

区块链真正实现了地球村的概念,鼠标轻轻一点,你的区块链上的数字货币就进入了异国他乡的某个人的账号,不经过任何管控机构,也不会在任何机构留下痕迹。

09

可信任性

10

降低成本

跟传统技术相比,区块链技术可能需要的时间、人力和维护成本更少。

11

增强安全

区块链技术将有利于安全、可靠的审计管理和账目清算,减少犯罪风险。

这节课,我主要讲解了区块链的特点,对于基于数字方式的交易行为,区块链技术能潜在地降低交易成本、加快交易速度,同时还能提高安全性。让效率更高,让成本更低,也意味着区块链技术将得到广泛而深入的应用。比特币是区块链的第一个应用,虽然最初的它还存在着这样或者那样的不完善,但是仍然被视为数字世界的数字黄金。后面我就将依托于比特币,来给大家逐步介绍区块连的技术特点。下一节课,我们先介绍比特币的核心---交易。


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