简要通俗理解区块链链?

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一个小故事带你彻底搞懂 区块链是怎么工作的?
来源:chanye.18183.com作者:游民老赵 时间:18-06-01
区块链是什么?
初步了解区块链之后,很容易答出区块链的基本概念:区块链是一种去中心化的分布式账本数据库。
可是,对于没有任何技术背景的人来说,即便概念背得滚瓜烂熟,再去看各种专业术语组成的区块链运行原理,一时半会依然很难弄明白。
今天,我们就通过一个通俗有趣的小故事,来彻底搞懂区块链到底是怎么工作的。
区块链要解决的核心问题是,不依赖于第三方的信任问题。所以,区块链的&游戏规则&是必须有足够多的人不想依赖第三方进行交易。多少人才算&足够多&呢?最少三个。
我们假设有十个玩家想放弃银行或任何第三方,经相互同意,他们在不知道对方身份的情况下,拥有对方账户的详细信息。
至此,游戏开始。
一个空白账本
每个玩家都从一个空白账本开始记账,随着&游戏&进行,每个玩家不断往这个空账本上记东西,交易越来越多,账本的页数不断增加。这个账本就是我们追踪交易记录的&寄存器&。
当有交易发生时
系统中的每个玩家都拥有一个空白账本,每当有交易发生时,他们就将交易记录在账本上。
现在,假设2号玩家想给9号玩家转10块钱。为了进行交易,2号在系统里吼一声&大伙儿,我要给9号妹子转10块钱,你们快在账本上记一下&。
接下来,每个玩家就开始检查2号是否真的有10块钱转给9号,如果她真的有足够的钱,那么所有玩家都会在账本的空白页记下这笔转账。这样,一笔交易就算完成了。
随着游戏继续,系统里越来越多的玩家需要转账给其他人。不管他们什么时候想转账,都要在系统里告诉所有玩家,只要有一个人听到了,他/她就会将这笔交易记在账本上。
记账持续进行,直到所有玩家将当前的空白页用完。
假设一页账本能记十笔交易,当十笔交易完成时,那么这个页面就不能再继续记账。
这时候只需将这页记录保存到文件夹中,然后翻到下一个空白页,继续记账就行。
那页被翻过去的页面
当我们将记满10笔交易记录的页面翻过去之前,需要使用系统中每个玩家都同意的&神秘锁(密钥)&来将它密封起来。
通过对这页记录密封,可以保证只要这页记录的副本被发放到系统中每个玩家的文件夹中同步保存,任何人都无法再对记录内容做出任何更改。与此同时,一旦这页记录被保存文件夹中,它也将永远被密封在里面。
如何密封页面
在了解如何密封页面之前,先来看看&封印&的工作原理。
试想一下,有一台从外面完全看不出其构造的机器,如果你从机器左边放一个含有特定内容的盒子进去,它就会从右边吐一个含有其他内容的盒子出来。
这台机器被称为&哈希函数&,为了方便理解,我们就叫魔法机器。
假设从左边将数字4放进去,我们会发现,单词:&dcbea&被从右边吐了出来。
这部魔法机器是如何将数字4转换成这个词的呢?没人知道。但我们必须要知道,这是一个不可逆转的过程。
还拿刚才的输入和输出结果举例子,如果我们看到机器右边吐出的单词是&dcbea&,无法依据&dcbea&倒推计算出从机器左边放进去的是什么。而如果每次从机器左边放进去的都是数字4,那机器右边吐出来的必然都是单词&dcbea&。
让我们试试输进不同的数字,比如&26&,这次得到&94c8e&。是不是很有意思?
那么问题来了
你能告诉我该从机器左边放进去什么东西,才能在机器右边得到三个零开头的数字或单词吗?例如,000ab或0fa或其他内容。
正如刚才所说,这个机器有一个奇怪的属性:如果我们知道右边输出的东西,是无法倒推算出左边输进了什么东西的。那么该怎么解决提出的问题呢?
最原始,最笨拙,也是最有效的方法是:把每一个数字都放进机器试一试,直到看到右边输出我们想要的&三个零开头的数字或单词&为止。
或许经过数千次的尝试,我们能得到这样的结果。
由此可以看出:当我们给定了右边的输出结果,要计算出左边输入的内容,非常非常困难;而要验证既定的输入内容,能否产生所需的输出结果则非常非常容易。因为,这台魔法机器每次针对同一输入词都会输出相同的结果。
如何用这台机器封存账本页
我们将使用这台魔术机器为我们的页面生成一个&印章&。
假设给到两个盒子,一个盒子里包含数字20893,然后让在另一个盒子里放入一个数字,使它加上20893之后放进机器里,可以让机器输一个三个零开始的单词出来。该怎么做?
做法和上文所说的一样,必须去尝试宇宙中的每一个数字。
经过成千上万次尝试,我们偶然发现一个数字21191,当它加上20893(即21191 + 20893 = 42084)并送入机器时,会产生一个满足条件的词。
在这种情况下,数字21191就成为了20893的印章。
假设有一个页面上记有数字20893,为了封印该页面,我们将在其上面放置一个标记为&21191&的徽章。一旦密封号码(即21191)能够恰好&卡&在页面上,页面就被密封。
密封号码被称为&工作量证明&,意思是这个数字是辛苦算出它来的证明。
当需要验证页面上的记录是否被修改时,只需要把页面记录的内容和密封号码一起扔进机器中计算就行。
如果得出的结果是三个零开头的词,则内容没有被修改过。如果不是出,则说明内容已经被修改,页面就可以丢弃不保存了。
我们将使用类似的密封方法来密封我们所有的记录页面,并最终将它们安排在我们各自的文件夹中。
PS:&以三个零开头的词&只是用来举例说明哈希函数的工作原理,真正的哈希结果比这复杂的多。
一听到封印密码,每个玩家就开始验证这个密码是否正确,如果密码正确,每个玩家都用这个号码标记他们的页面,并将其放在他们的文件夹中。
但如果有人,比如7号玩家说&这个封印密码不正确,我验证不出来&时该怎么办?
这种情况极少发生,如果发生了,那么可能有以下原因:
1、他可能误解了网络中公布的交易;
2、他可能误写了网络中公布的交易;
3、他可能为了自身的利益原因,试图搞欺诈。
不管原因是什么,7号玩家只有一个选择&&丢弃他的页面并从别人那里复制该页面,以便他也可以将该页面放在文件夹中。
如果他不把该页面放在文件夹中,他就不能继续记录系统中交易,即不再是系统中的一份子。
那么问题又来了
如果系统中每个人都不去主动算密封号码,那这个游戏不就没办法玩了吗?或者说,大家明知道会有一个人算出密封号码并在系统中公布出来,为什么还要都有浪费人力物力财力去算呢,一边吃着火锅唱着歌等别人算出来不就行了?
答案很简单:因为有报酬!第一个算出来的人会获得系统发放的酬劳。无利不起早,所以大家都争先恐后地去算。这就是区块链中的激励机制。
就拿最常见的比特币举例吧,为什么那么多人买那么多矿机、费那么多电力去计算?因为第一个计算出结果的人可以得到比特币啊!
以上就是区块链的工作原理了。在此可以把账本中的每个页面视为一个区块 ,整个账本视为一条链,这就是区块链。
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数据黑匣子想知道如何简单易懂地了解、介绍区块链?
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逐步了解区块链,我们需要一步步了解如下东西。去中心化  先来考虑一个中心化集中式处理的过程。你要在某宝上买一部手机,交易流程是:你将钱打给支付宝-支付宝收款后通知卖家发货-卖家发货-你确认收货-支付宝把钱打给卖家。  上图: 中心化集中式交易模式  在这个过程中,虽然你是在和卖家交易,但是这笔交易还牵扯到了除了你和卖家的第三方,即支付宝,你和卖家的交易都是围绕支付宝展开。因此,如果支付宝系统出了问题便会造成这笔交易的失败。并且虽然你只是简单的买了一个手机,但是你和卖家都要向第三方提供多余的信息。因此考虑极端情况,如果支付宝跑路了或者是拿了钱不却不承认你的交易或者是支付宝所在的城市因为开G20把所有人都赶走了,那么你就悲剧了。  而去中心化的处理方式就要显得简单很多,你只需要和卖家交换钱和手机,然后双方都声称完成了这笔交易,就OK了。  可以看出在某些特定情况下,去中心化的处理方式会更便捷,同时也无须担心自己的与交易无关的信息泄漏。  其实如果只考虑两个人的交易并不能把去中心化的好处完全展示出来,设想如果有成千上万笔交易在进行,去中心化的处理方式会节约很多资源,使得整个交易自主化、简单化,并且排除了被中心化代理控制的风险。  去中心化是区块链技术的颠覆性特点,它无需中心化代理,实现了一种点对点的直接交互,使得高效率、大规模、无中心化代理的信息交互方式成为了现实。  当然,上述的例子有一个很大的潜在问题:没有了权威的中心化代理,怎样保证每笔交易的准确性和有效性呢?比如:如果没有了权威的中心化代理,张三某一天借了我100块钱,但是不还钱还不承认怎么办?这里就引出了区块链的其它特性。  在去中心化以后,整个系统中没有了权威的中心化代理,信息的可信度和准确性便会面临问题。两个基础难题  问题1:类两军问题  有两个相距很远的军队要传递信息,红军派遣一个信使去跟蓝军说:“你他娘的把意大利炮拿出来!”。蓝军收到信息后又派了一个信使去红军说:“收到指令!”。然后红军又派一个信使去蓝军说:“知道你收到指令了!”。然后蓝军又派一个信使去红军说:“知道你知道我收到指令了!”。然后红军又派一个信使去蓝军说:“知道你知道我知道你收到指令了!”……然后就没完没了了。  上图:在分布式计算中在异步系统和不可靠的通道上达到一致性是不可能的  在这种情况下,因为是点对点的通信,双方不可能在这种情况下达到信息的一致性。严谨一点,就是“在分布式计算上,试图在异步系统和不可靠的通道上达到一致性是不可能的”。  问题2:拜占庭将军问题  拜占庭罗马帝国在军事行动中,采取将军投票的策略来决定是进攻还是撤退,也就是说如果多数人决定进攻,就上去干。但是军队中如果有奸细(比如将军已经反水故意乱投票,或者传令官叛变擅自修改军令),那怎么保证最后投票的结果真正反映了忠诚的将军的意愿呢?  拜占庭将军问题反映到信息交换领域中来,可以理解为在一个去中心的系统中,有一些节点是坏掉的,它们可能向外界广播错误的信息或者不广播信息,在这种情况下如何验证数据传输的准确性。区块链技术的诞生  现在让我们来一步一步在去中心化的系统中解决这些问题,见证区块链技术雏形的诞生。  我们先来建立一个去中心化的系统,为了方便理解,我们来看一个简单的去中心化借贷模型:如果A借了B 100块钱,这个时候,A在人群中大喊“我是A,我借给了B 100块钱!”,B也在人群中大喊“我是B,A借给了我100块钱!”,此时路人甲乙丙丁都听到了这些消息,因此所有人都在心中默默记下了“A借给了B100块钱”。你看,这个时候一个去中心化的系统就建立起来了,这个系统中不需要银行,也不需要借贷协议和收据,严格来说,甚至不需要人与人长久的信任关系(比如B突然又改口说“我不欠A钱!”,这个时候人民群众就会站出来说“不对,我的小本本上记录了你某天借了A100块钱!”)。  上图:去中心化借贷模型  可能你已经发现了,在上述的模型中,所谓的“100块钱”已经不重要了。换句话说,任何东西都可以在这个模型中交换,甚至你可以凭空杜撰一个东西,只要大家承认,你就可以让你杜撰的东西流通。比如:我在人群中高喊一声“我创造了10个查克拉!”,我甚至不需要知道查克拉是什么,也不需要关心世界上是不是真的有查克拉,只要大家都听到,然后在自己的小本本上记下“LaiW3n有10个查克拉”,于是我就真的有10个查克拉了。从此以后,我便可以声称我给了某人1个查克拉,只要路人甲乙丙丁都收到并且承认了这一信息,那我就算完成了这次交易,哪怕世界上没有查克拉。  你现在脑海中是不是浮现出了三个字——“比特币”?由于真正的区块链和比特币比我上述的模型复杂太多,细节也丰富太多,因此以下还是以查克拉举例。  假设过了很长一段时间,我凭空创造的查克拉已经在这个系统中流通了起来,大家都开始认可了查克拉。但是这个系统中一共就只有10个查克拉,于是有人动了坏心思,他在人群中高呼“我有10个查克拉!”怎么办?大家是直接在本本上记下他有10个查克拉么,这样不是人人都可以伪造查克拉了么?  为了防止这种现象发生,我决定在我创造查克拉的时候给我的查克拉打上标记(更准确地说,我是给我喊的那句“我创造了10个查克拉”打上标记,比如标记为001),这样以后在每一笔交易的时候,我在高喊“我给了某某1个查克拉!”的时候,会附加上额外的一句话:“这1个查克拉的来源是记为001的那条记录,我的这句话标记为002!”。我们再抽象一点,某人喊话的内容的格式就变成了:“这句话编号xxx,上一句话的编号是yyy,我给了某某1个查克拉!”,这样就解决了伪造的问题。其实上述模型就变成一个简化的中本聪第一版比特币区块链协议。  上图:查克拉模型和中本聪第一版区块链协议对比图  好了,看到这里你基本已经能够生动形象又不涉及任何细节地向你的弱智室友解释区块链了。但是也许你的室友是一个有打破沙锅问到底精神求是学子,因此你最好继续准好回答以下这几个问题。  1. “凭啥?”  你室友可能会问:“凭啥你喊一句话我就帮你记?我的小本本不要钱么?”。为了激励大家帮我传话和记账,我决定给第一个听到我喊话并且记录在小本本上的人一些奖励:第一个听到我喊话并记录下来的人,你就凭空得到了1个查克拉,这个查克拉是整个系统对你幸苦记账的报酬,而你记录了这句话之后,要马上告诉其它人你已经记录好了,让别人放弃继续记录这句话,并给你自己的记录编号让别人有据可查,然后你再把我的话加上你的记录编号一起喊出来,供下一个人记账。  当这个规则定下以后,这个系统中一定会出现一批人,他们开始竖着耳朵监听周围发出的声音,以抢占第一个记账的权利。对的,你脑海中是不是又浮现出了“比特币挖矿”的字眼?  值得一提的是,关于比特币挖矿,  举了一个很形象的例子:  单身汪们要找女票,国民岳母说我有好多女儿,这样吧我给你们出点题目,解出一个就给其中一个姑娘的微信号。  单身汪们疯狂竞争,想破脑袋去解题。只要其中一只汪解出一道题,就立马得意洋洋地昭告天下,示威全部单身汪,这个姑娘是我的啦,你们放弃吧。其他单身汪们即使不服也没有办法,惆怅懊恼也不是个事儿啊,还是麻溜地立马去解下一道题目吧。这只喜赢姑娘的幸运小汪被岳母认可后还能得到25个货币单位的彩礼,简直人生赢家。  2. “听谁的?”  在这个系统中,如果我和另一个人C几乎同时地喊出一句:“为了艾泽拉斯!”。由于听众所处的位置不同,一定会有人先听到我说的那句话,而另外一些人则先听到C的那句话,如果我们规定只能有一个人说出这句话,那到底这句话是谁说的?  如果不加任何条件,那么上述的情况一定会这样发展:一部分人认为这句话是我说的,在听到这句话之后开始记账,之后他们所做的所有事情都是基于这个事实,并且随着这个信息一次次的传下去,这条信息链会越来越深;而另外一群认为是C先说这句话的人,也会按照这样的趋势发展。这样,原本是一条唯一的信息链,在我们喊出“为了艾泽拉斯”这句话之后,分叉了!?  上图:“区块链”分叉  这会导致怎样的情况呢?按照我们的设想,应该每个人的小本本上记录的东西都是一样的,都是一条可以把所有信息串联起来的链条。但是在这一刻,他们小本本上记录的东西不一样了!这还玩毛啊?以后还怎么确定交易和信息的真实性!?  为了解决这个问题,我又追加了新的规则:每个人在记录小本本的时候,需要脱鞋然后用脚拿笔,在小本本上用正楷体书写!有了这个规定,由于用脚写字难度很大,每个人至少需要10分钟才能写完,而且由于每个人用脚写字的熟练度不通,写完这句话所用的时间也不同,因此一定会有人先写完然后高呼“我写完了!那句话是LaiW3n喊的!”,这样其它正在写这句话的人便会停笔,然后在小本本上重新开始写“那句话是来文写的,上一句的编号是xxx”。  如果你对上述我的解决方法感兴趣,你可以对照我上面的比喻去了解以下知识:  “听谁的”——中本聪破解“拜占庭将军问题”的算法  “在小本本上记录”——比特币挖矿  “脱鞋用脚写字”——比特币挖矿难度  “脱鞋写字速度”——算力  “新的规则”——工作量证明链  3. “双花”问题  这个时候你的室友可能又要问:如果我同时宣布我给了A一个查克拉和我给了B一个查克拉,但是我只有一个查克拉,那咋整?是A和B都收到了查克拉还是咋地?  这个时候你只需要托起他的下巴,温柔地看着他的眼睛,用手刮刮他的鼻子,说:“小妖精,你把这种情况带到上面的规则中去试试?”
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全面读懂区块链,只需理解这几个概念(下)
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本文尝试通过对几个构建起区块链的底层核心概念作尽可能通俗易懂地解释的方法,看是否能把区块链讲明白。上部分讲了区块、交易和钱包几个概念,下部分接着讲和矿工、去中心化实现(P2P协议和共识机制)和智能合约,并对区块链的价值做简要分析(上部分链接:)
第 4 章& &&挖矿与矿工
我第一次听说比特币“挖矿”和“矿工”说法时,脑子里浮现的画面是这样的——
以及这样的——
而事实上呢,是这样的——
以及这样的——
所以,比特币和区块链的“挖矿”与传统挖矿从具体操作层面来看完全不是一回事。之所以会用这个概念,因为从性质层面,比特币的挖矿十分类似于传统挖矿,一是过程与结果都具有随机性,二是都需要投入大量财力(电力,设备)成本,三是对象都属于财富。“挖矿”二字能非常形象地对该过程进行描述概括。
要想迅速地理解什么是比特币和区块链中的“挖矿”,我认为需要搞清楚以下几个问题:
1. “挖矿”扮演着什么角色?
2. “矿工”凭什么来“挖矿”?
3. “挖矿”过程如何进行?
4. 从更广义上来理解“挖矿”
1、“挖矿”扮演的角色
为什么需要“挖矿”?前面我们已经知道,区块链其实就是一个,账本里面保存的,都是被打包进“区块”中的交易记录。区块与区块链接在一起,就形成了一个总账本,也就是区块链。既然是账本,则必然需要“记账人”,也就是维护账本的人(验证、打包交易进区块的人)。对于银行账本来说,这个角色就是会计。而对于区块链账本来说,这个角色就是“矿工”。所以,“矿工挖矿”,其实就相当于银行里面的会计做账,两者性质是一样的,区别就是一个是去中心化的形式,一个是中心化形式。至于“去中心化”记账如何实现,下一章节我们会讲到。
所以,“挖矿”在区块链中扮演的角色,其实就相当于银行的“会计”。只不过会计的工作基本都是人工的,而“挖矿”基本都是挖矿机自动进行的。
2、奖励机制:矿工挖矿的动力
银行会计做账是有工资的,那区块链中的“矿工”凭什么来“挖矿”呢?答案是“奖励机制”。在比特币区块链中,挖矿的奖励来自两部分:区块奖励与矿工费。
比特币区块链每10分钟诞生一个区块。比特币的软件在每一个区块中都包含进一个“币基交易”,一旦区块被“矿工”成功添加进区块,“币基交易”就会自动向该矿工的钱包发送一笔奖励,该奖励在最初是50个比特币,每四年递减一半,直到全部的2100万个都发送完毕。现在区块奖励是12.5个比特币。区块奖励也是比特币的发行模式,所有的比特币最初都是通过“币基交易”向成功添加区块的矿工发送比特币的形式诞生的。也就是说,“挖矿”在比特币中扮演的另一个重要角色是“”。
矿工费也就是比特币的交易费。每一笔比特币交易都会包含一定的矿工费,作为对“矿工”的劳动报酬。你发送一笔1个比特币的交易,接收者收到的币,必定少于1一个,少的那部分就是矿工费。随着区块奖励越来越少到最终2100万个全部发送完毕,矿工费将会成为唯一的挖矿奖励。
所以,区块奖励和矿工费就是矿工挖矿的动力。在这两种奖励的激励下,挖矿在全球范围内已发展成一个巨大产业。
3、挖矿过程
在比特币区块链中,挖矿过程其实就是一个众多“矿工”(记账节点)争夺记账权的过程。每一个区块都由软件预先设定一个加密难题,矿工完成该时间段(约10分钟)内所有交易的验证打包后,随即开始解该难题。这个解题的过程,没有任何技巧可言,形象一点说就是用抛的方式得到一串数据,这串数据符合难题的要求,解题即成功。这个过程由特制的矿机来完成。这也是为什么挖矿需要耗费大量电力,因为大家比拼的就是计算速度,也就是抛硬币的速度。谁的算力更高,计算速度更快,则更有可能赢得竞争,获得最终的记账权,也就是将当前区块添加进区块链中。这也是为什么比特币的共识机制会被叫做POW(Proof Of Work 工作量证明)的原因。
4、从更广义上来理解挖矿
比特币是世界上第一个成功的区块链应用,目前也是最成功的一个;而区块链技术则是比特币系统的底层技术。正是因为运用了区块链技术,比特币才能使人类第一次实现数字价值的去中心化发行、点对点传输。也正是因为比特币的出现,人们发现了区块链技术的价值,于是将其进一步推广应用,才有了现如今区块链世界各种公链、应用百花齐放的局面。
数字币(区块链资产)的“挖矿”因比特币而起,我们也知道,“挖矿”在比特币中充当的一个重要角色是“货币发行机制”。但其实,并不是每一种币都需要通过“挖矿”的形式来发行。是否需要“挖矿”,和该区块链采用何种“共识机制”有很大关系。一般采用POW,即“工作量证明”共识机制的区块链,基本都需要通过挖矿实现币的发行,比如比特币及其众多分叉币种,比如以太坊(以太坊后来调整为POW与POS结合的机制)。而采用其它比如POS()、DBFT(授权拜占庭容错)和DPOS(股权授权证明)等共识机制的区块链一般都不需要挖矿。比如NEO(小蚁股)、EOS等。关于“共识机制”的内容我们将在下一章节讲到,此处不做细述。
但即便没有“挖矿”,任何一条区块链仍旧都存在“矿工”一样的角色。我们可以将他们称为“记账节点”。区块链中的“记账节点”理论上都是谁都可以参与,根据“共识机制”的不同,“记账节点”的产生方式则不同。这些都由共识机制中的规则来确定。但不管如何产生,“记账人”的角色始终存在于每一条区块链中。他们为区块链网络的提供算力、带宽等资源,维持着整个网络和生态的正常运转。而随着区块链技术的发展越来越深入和多元化,很多私有链的诞生也为全民参与挖矿提供了可能。很多私有链在诞生之初,由于没有足够的能力动员大规模节点参与,以及其本身也不需要大算力节点,所以智能手机、路由器等这种天然去中心化的“小型算力设备”就可成为为其贡献算力和资源的“小型记账节点”,而这些“节点”也能收获相应的币作为回报。我们也可以称其为是在“挖矿”。
所以,从更广义上来理解,“挖矿”作为一种货币发行机制,并不存在于每一条区块链中。但任何一条区块链都存在“记账节点”,只不过当“记账节点”不需要承担货币发行角色时,我们则称其为不需要“挖矿”。而随着更多小型私有链的诞生,由于其对算力的需求,但凡可为其贡献算力、带宽等资源的设备都有可能获得相应的代币奖励,我们则可能进入一个“全民挖矿”的时代。
第 5 章& &&去中心化实现(P2P协议与共识机制)
区块链最具革命性的地方,就是其去中心化特性。所谓“去中心化”,就是将原本由中心化主体(银行、机构、企业等)记账,改成彼此之间都平等,且具有随机性的“记账节点”来记账。这些“记账节点”之间如何实现有效沟通,运用的是“P2P协议”网络通信技术;而如何确定每一个区块记账权的最终归属问题,则是由“共识机制”来解决。
1、P2P通信协议
P2P通信协议是一种早就存在的互联网通信技术。其主要解决的问题,就是在即便没有中心服务器的情况下,也能使文件实现无差别保存和传输。因为借助该协议,参与到这个网络中的每一个客户端,都可以成为其他客户端的服务器,只要在它的硬盘中保存有完整的文件。该技术最典型的运用就是BT下载。
运用在区块链网络中,P2P通信协议能使每一个记账节点保存的账本副本都完全一致。而且即便某一个节点暂时离开了网络,当它重新上线后,也能通过P2P网络传输协议,很快实现账本的同步。所以说,正是因为有了P2P通信协议,区块链中的记账节点保存的所有账本副本,才能实现完全一致。这也就保证了真实账本的唯一性。
2、共识机制
共识机制要解决的核心问题是“记账权”最终归属问题。在“去中心化”网络(区块链网络)中,理论上任何人都可成为“记账节点”。但决定最终谁能拥有资格,将其生产的区块(打包验证的一部分交易)加入区块链(总账本),并获得全网共同认可(共识),则是交由“共识机制”来完成。POW(工作量证明)机制根据谁在解决加密难题过程中包含了更多“工作量”(一般算力更高)的原则来确定记账归属权;POS(股权证明)机制则引入“币天”概念,规定谁拥有更多的“币天”,谁就拥有记账权;dPOS(股权授权证明)机制下,节点由代币持有者选举出一定数量(101或者21或其它)“代表”,并授予其轮流记账的权利,这些“代表”被称为“受托人”。
共识机制同时又是区块链网络的安全屏障。遵循共识机制规则的都属于“诚实节点”,都是相应区块链网络的维护人、守护者。攻击者(非诚实节点)如果想要获得记账权,以从中获利,则必须拥有足以盖过所有诚实节点的资源。比如在POW机制下,理论上攻击者必须拥有全网51%以上的算力,才能成功发起攻击,也就是所谓的“51%攻击”。这也是为什么,区块链设计者在设计共识机制时,对记账归属权的确定,必定设置一定的“硬门槛”,比如“算力”,比如"币天“、比如“股权”等。
共识机制使得在去中心化网络中,记账权的唯一归属问题得以解决,并保证了区块链网络的安全性,而P2P协议则能让通过共识诞生的“唯一真实”的区块能在区块链网络中“无差别”且“异时”地得以传播(传输),从而实现所有节点的账本副本的完全一致性,确保了全网账本的唯一且真实性。二者共同完成了区块链的去中心化实现。
第 6 章& & 智能合约
“智能合约”其实早在1995年就已经由尼克·萨博(Nick Szabo)提出,他当时给出的定义是:
一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺(promises),包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。
之所以此前未能被推广,是因为当时的互联网尚缺乏一个可信的环境,即已编好程的智能合约可以被随意篡改,于是自动执行的智能合约就丧失了存在意义。直到区块链技术诞生,智能合约方才得以大放其光彩。
比特币区块链中并没有智能合约,而是采用脚本语言。二者的区别是,脚本语言非图灵完备,而智能合约则是图灵完备的。前者简单,后者复杂。总之,智能合约是一种通过多方用户共同参与制定,其合约内容通过P2P网络扩散并存储在区块链网络中,按照实现编订的规则自动执行的智能化数字合约。以太坊创始人Vitalik Buterin 将图灵完备的智能合约编程语言与比特币底层技术进行结合,由此将区块链技术推入新的纪元。
以比特币为代表的的第一代区块链应用基本局限于“货币应用”,其使命始终围绕着发明一种“点对点传输的电子货币”,改变的只是“货币发行”领域,我们一般称其为“区块链1.0”;而当结合了智能合约的以太坊诞生后,区块链技术的影响范围从“货币发行”领域波及到整个“泛金融”领域,如项目集融资、证券发行等,也就是所谓的“区块链2.0”;当然,区块链发展到现在,一切现实事物都可实现区块链化的3.0时代也正在来临。
具体到智能合约如何通过技术来构建起一个伟大的全新区块链互联网世界,其实我自己也没有理解完全透彻,总之是一个十分复杂的过程,而且还正在以超乎寻常的速度不断演进。所以我就从我自己理解的几个基本的点来对其进行大致解释:
1、追本溯源,智能合约就是数字化、智能化的合同。智能合约的英文原文是 Smart Contract ,也就是“聪明的合同”。所以,最简单了理解,正如其字面意思,智能合约就是一种完全数字化、编程化、智能化的合同,或合同制度。现实合同中需要具备的元素——合同主体、条款、仲裁机构和仲裁对象——智能合约全都具备。只不过区别是:1)现实合同中的主体是人,身份由国家和政府赋予(身份证、驾驶证等),智能合约中的身份则通过数字签名等密码学技术来定义;2)现实合同的条款一般由合同双方主体在法律框架之内约定具体的权利与义务,而智能合约理论上与法律没有直接关系,主体双方的权利与义务完全由代码来构建;3)现实合同都存在相应的仲裁机构,比如工商局、法庭等,智能合约依托于相应的区块链平台(比如以太坊、EOS等),然后由代码自动判定合约的执行情况;4)现实合同的仲裁对象为合约中约定的权利与义务,智能合约仲裁对象为合约中约定的数字资产(或智能资产)。
2、智能合约自身也是一个系统参与者。智能合约程序不仅仅只是一个可以自动执行的计算机程序,它自己也是一个系统参与者。怎么理解呢?就好比它自己也是一个十分值得信任的智能机器人,所有执行规则已经实现用代码写进其程序中,可对接收到的信息进行回应,一旦收到外界(合同主体)发出的指令,就可以触发其执行机制,按照实现编写的规则执行相应操作。他可以接收和储存价值,也可以向外发送信息和价值。
3、智能合约理论上可使一切有价值的事物实现“可编程”。比特币的“锁定-解锁”脚本语言使比特币(数字价值)顺利完成价值转移,从而建立起一个可靠的、不可篡改的数字化账本。但正由于比特币的账本是数字化的,如果该脚本语言充分智能(图灵完备),那这些账本数据就可以不仅仅只是数字货币账本,可以是一切数字资产。而智能合约恰恰是这样一种图灵完备的智能程序。智能合约结合区块链技术,能让一切可数字化的价值“可编程”,实现任何我们希望其达到的价值管理目的。而在互联网时代,一切有价值的东西都是可以数字化的。所以,理论上智能合约可以让一切有价值的事物实现“可编程”。在有些地方,智能合约甚至被描述为未来数字文明的重要基础,可想其未来巨大的想象空间。
终章& & 区块链技术的价值
文章到此,关于区块链核心概念的介绍基本完成。通过初步了解这些概念,我们可以发现,其实区块链技术并不是一种完全凭空而出现的全新技术,构建起区块链技术的很多技术手段,其实早就已经存在。比如P2P协议,每一个使用互联网的人,都用它来下载过影片和文件;比如智能合约,它的提出几乎与互联网的出现是同步的;再比如用于数字加密的哈希算法、默克尔树,都是很早就已提出的,已经十分成熟的密码学成果。而区块链,就是把这些已经成熟的技术和成果集合起来,形成一种全新的综合技术。
谈到区块链的价值时,由于其自带“去中心化”光环,于是很容易被一些人神化,很多人甚至将其上升到政治高度,视其为信仰。前两天笑来老师发文谈“无政府主义者”的问题,我认为对这种神化区块链的人的心理做了十分恰到好处的描述与总结。区块链说到底只是一项技术,而技术本身是没有感情色彩的,是中性的,它有其自身的演化规律与路径,也不会被任何人主观意愿和情绪左右。
去中心化,只是区块链实现价值转移对传统模式的优化。其价值的核心所在,是由于其构建的可信任环境:以往需要通过各种中间环节、中介机构、中转流程才能实现的价值转移,现在可以直接点对点的去中心化可信任地完成;以往存在暗箱操作可能和潜在巨大风险的价值托管,区块链使其变得全部透明;以往可随意被中心权威篡改的价值数据,在区块链中变得完全无法篡改……通过区块链这样一个天然可信任环境,很多现实问题可以得到更合理更高效率地解决,并为每一个参与者更公平地实现其应有价值,这才是区块链技术的核心价值所在。
也就是说,区块链只有能更好地解决现实世界的问题,才能真正发挥其价值。才是公众真正需要的好技术。
多谢老板打赏!
&编者按这一次,我们想改变报道方式。我们不想仅仅写一篇揭秘区块链领域如何暴富的文章给你,也不想仅仅扔一个这个领域的项目95%是骗局的文章给你,也不能只说一句“顺之者昌、逆之者亡”,让你来茫然地拥抱,却不知道拥抱什么。在区块链,这个举世公认的技术大潮面前,我们希望能尽媒体之责,充分发挥获取信息的便利,尽我们最大的努力,把你我心中共同的问号一一解开,真正来认识它、把握它。近段时间以来,已有多篇报道,揭秘...&行情变幻莫测时而欣欣向荣时而狂风大至技术面看不懂基本面太复杂宏观面难捉摸股票实在太费劲哈哈亲别烦恼神秘嘉宾来帮您厦门分公司首席投顾杨博光为您介绍“懒人”理财投资的最佳选择——基金定投一、什么是基金定投?所谓基金定投,就是你定期定额投资一只基金(指证券投资基金)。定期是指在固定的时间,这个时间你自己定。定额是指以固定的金额投资,这个额度也是你自己定。二、为啥要选择基金定投?1、贴进理财圈。不懂理财时...&“由于缺乏基本的金融知识、对投资理财产品风险认识不足,导致很多投资者出现盲目投资理财,最终损失严重。”专家提醒公众,理财应树立正确观念,避免走入误区。投资理财至少要注意以下五个方面问题:银行理财≠储蓄存款虽然银行理财产品相对股票、基金更为保守(稳健),但本质上是金融投资产品,并不是储蓄存款。即使是保证收益的理财产品,也可能存在市场风险、信用风险和流动性风险。预期收益≠实际收益大多数理财产品的收益情...&首先我们来思考一个问题:一张可能只有几里钱成本的纸币却能够买到100元的商品呢?要解决这个问题我们就要了解人类社从会实物货币到记账货币的演变。其次要理解现在我们所处的互联网里信息在传递机制。这也是理解比特币的关键所在。从货币的发展史来看,货币一开始就是实物货币:贝壳,羽毛,牲口,金,银等。它们被当作一般等价物来交换。是因为人们相信它们稀有性的特点。本身的价值等于被交换的价值。随着人们的交易越来越平...&导读房价跌宕起伏,想当个房奴还真不容易,既不能盲从,也不能错失购房时机,毕竟房子已经成为很多刚需适婚族的主旋律。首次购房,除了价格、地段、户型、房屋风水等,还有哪些细节需要注意?一、容积率容积率=建筑面积/小区用地面积建筑面积说的是建筑物外墙外围所围成空间的水平面积,不仅包括卧室、大厅、厨房,还包含了阳台、挑廊、地下室、室外楼梯等。需要注意的是建筑面积和套内使用面积不同:建筑面积=套内使用面积+分...&
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