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區(qū)塊鏈技術(shù)起源于中本聰提出的《比特幣:一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》。其中的“區(qū)塊”指的是包含時間戳的信息塊,這些信息塊通過連接形成了信息區(qū)塊鏈。
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N通過去中心化和去信任化的方式來集體維護(hù)一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。從數(shù)據(jù)方面來看,區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)庫,單個或多個節(jié)點無法故意更改數(shù)據(jù)記錄。從技術(shù)方面來看,區(qū)塊鏈技術(shù)是多種技術(shù)的融合,通過組合發(fā)展和完善,形成了一種更高效的數(shù)據(jù)記錄、存儲和表達(dá)方式。
區(qū)塊鏈根據(jù)中心化程度分為以下三類: 1. 去中心化的公共鏈,如比特幣和以太坊等,無預(yù)先設(shè)定參與權(quán)限,對公眾完全開放。記賬者是所有參與人員,節(jié)點之間的信任機(jī)制是工作量證明機(jī)制。 2. 多中心化的聯(lián)盟鏈,如連接多個公司或中心化組織之間的清算。由具有參與權(quán)限的成員組成,記賬者由參與人員協(xié)商確定,節(jié)點之間的信任機(jī)制是共識機(jī)制。 3. 中心化的私有鏈,如R3銀行聯(lián)盟。由具有中心控制權(quán)限的成員組成,節(jié)點之間的信任機(jī)制是互信機(jī)制。
區(qū)塊鏈的目的是驗證參與節(jié)點之間傳遞信息的有效性,確保交易數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
以比特幣的節(jié)點網(wǎng)絡(luò)交易流程為例,去中心化型區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾螌崿F(xiàn)信息有效性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的。首先,節(jié)點A使用私鑰對前一次交易和下一節(jié)點B簽署一個數(shù)字簽名,并將此簽名附加在新交易中。其次,節(jié)點A將交易廣播至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),該幣發(fā)送給節(jié)點B,同時每個節(jié)點都將收到的交易記錄入一個區(qū)塊內(nèi)。然后,每個節(jié)點通過解一個數(shù)學(xué)難題,獲取創(chuàng)建新區(qū)塊的權(quán)利,并獲得比特幣獎勵。當(dāng)一個節(jié)點找到解時,會向全系統(tǒng)廣播該區(qū)塊記錄的所有交易,并由其他節(jié)點驗證該解的合法性。當(dāng)其他節(jié)點驗證該區(qū)塊記賬合法后,所有節(jié)點會在此合法區(qū)塊之后繼續(xù)競爭下一區(qū)塊的合法記賬。這樣就形成了一個合法記賬的區(qū)塊鏈。通過區(qū)塊鏈技術(shù),比特幣的運行實現(xiàn)了參與者互信的轉(zhuǎn)賬行為。
通過比特幣運作過程的簡單概述,我們可以得出以下五點區(qū)塊鏈的技術(shù)特點: 1. 去中心化:無中心化的物理節(jié)點和管理機(jī)構(gòu)。 2. 去中介信任:節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸是匿名的,并通過數(shù)學(xué)算法建立信任關(guān)系。 3. 數(shù)據(jù)庫可靠:每個節(jié)點可以獲得完整數(shù)據(jù)庫的拷貝,數(shù)據(jù)使用非對稱加密技術(shù)進(jìn)行加密處理,抵御外部攻擊。 4. 集體維護(hù):所有節(jié)點參與數(shù)據(jù)區(qū)塊的驗證過程。 5. 時序性:使用帶時間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)儲存數(shù)據(jù),具有可驗證性和可追溯性。
相比之下,由第三方中介機(jī)構(gòu)支持的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要所有節(jié)點通過中介結(jié)構(gòu)進(jìn)行交易,中介機(jī)構(gòu)成為唯一的運行維護(hù)者和特權(quán)參與者,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)易崩潰,維護(hù)成本高,信息無法完全共享。
區(qū)塊鏈的主要優(yōu)勢在于無需第三方中介機(jī)構(gòu)的參與,數(shù)據(jù)高度安全可靠,運行過程高效透明且成本低。然而,目前區(qū)塊鏈的技術(shù)與應(yīng)用仍處于起步階段,還有許多問題需要解決,如隱私保護(hù)、商業(yè)化成本降低、系統(tǒng)監(jiān)管、獲取市場認(rèn)可等。只有解決了這些問題,區(qū)塊鏈技術(shù)才能逐漸成為一場技術(shù)革命,并對未來世界產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
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