區(qū)塊鏈探析

程亞玲

摘 要：區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。區(qū)塊鏈（Block chain），是比特幣的一個(gè)重要概念，它本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)，是一串使用密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一批次比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息，用于驗(yàn)證其信息的有效性（防偽）和生成下一個(gè)區(qū)塊。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu);區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò);區(qū)塊鏈共識(shí)

一、何為區(qū)塊鏈

從科技層面看，區(qū)塊鏈涉及到數(shù)學(xué)、密碼學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)編程等諸多科學(xué)技術(shù)方面的問(wèn)題。從應(yīng)用視覺(jué)層面看，區(qū)塊鏈則是一個(gè)分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)庫(kù)，它具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護(hù)以及公開透明等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)保障了區(qū)塊鏈的“誠(chéng)實(shí)”與“透明”，為區(qū)塊鏈創(chuàng)造信任奠定了基礎(chǔ)。

二、區(qū)塊鏈的組成和原理

（一）區(qū)塊

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)分布式的賬本。一個(gè)賬本是由所有的賬頁(yè)組成的，每一個(gè)賬頁(yè)又是由所有的交易數(shù)據(jù)組成的。那么區(qū)塊就可以被理解成賬頁(yè)，記錄著整個(gè)賬本某一頁(yè)所有的交易數(shù)據(jù)。

一個(gè)賬頁(yè)有它自己的樣式和格式來(lái)記錄數(shù)據(jù)，形成賬本。那么一個(gè)區(qū)塊也有它自己的結(jié)構(gòu)。一個(gè)區(qū)塊是由區(qū)塊頭和區(qū)塊體兩個(gè)部分組成的。區(qū)塊頭用來(lái)記錄當(dāng)前區(qū)塊的特征值，區(qū)塊體則包含著實(shí)際的數(shù)據(jù)，可以是交易數(shù)據(jù)，也可以是智能合約。

（二）鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)

當(dāng)有人對(duì)賬本的某一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，并告知大家在某一頁(yè)修改了數(shù)據(jù)。但你并不知道它是否對(duì)其它的數(shù)據(jù)也進(jìn)行了修改。因?yàn)楫?dāng)你修改了賬頁(yè)里的一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，不一定會(huì)影響到后續(xù)賬本的數(shù)據(jù)。但我們看到，當(dāng)區(qū)塊和區(qū)塊鏈連接在一起的時(shí)候，當(dāng)前區(qū)塊頭里總是會(huì)有前一個(gè)區(qū)塊的哈希。由于哈希的不沖突性，只要一個(gè)區(qū)塊里數(shù)據(jù)導(dǎo)致哈希值改變了，那么后面所有的區(qū)塊將會(huì)隨之改變。

哈希并非高大上，實(shí)際上哈希的應(yīng)用一直發(fā)生在我們身邊。其中一個(gè)被我們熟知的場(chǎng)景，就是當(dāng)你在一個(gè)網(wǎng)站注冊(cè)賬號(hào)的時(shí)候，當(dāng)你提交了用戶名和密碼，用戶名就被會(huì)保存到網(wǎng)站公司的數(shù)據(jù)庫(kù)中，但是密碼一般不是直接保存的，而是先把密碼轉(zhuǎn)換成了哈希，類似于摘要。哈希和區(qū)塊構(gòu)成了一個(gè)可被驗(yàn)證的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此保證了對(duì)數(shù)據(jù)的可驗(yàn)證性。

（三） 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)

正如我們前面所說(shuō)的，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式的賬本。我們都知道，傳統(tǒng)的記賬都是中心化的，而區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际降挠涃~，可以理解為每個(gè)“記賬人”都在維護(hù)自己本地的“賬本”。“記賬人”與“記賬人”之間是要通信的！而這樣的通信網(wǎng)絡(luò)也不再是過(guò)去的中心化網(wǎng)絡(luò)，而是點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)（P2PNetwork，或者是P2P網(wǎng)絡(luò)）是無(wú)中心服務(wù)器、依靠用戶群交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系，這就使得它不同于有中央服務(wù)器的中心化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（四） 區(qū)塊鏈共識(shí)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)大家都認(rèn)可的賬本，而且區(qū)塊鏈會(huì)以一個(gè)區(qū)塊為單位來(lái)進(jìn)行記賬，一個(gè)區(qū)塊就相當(dāng)于一個(gè)賬頁(yè)。每個(gè)記賬人加入的時(shí)候，首先都要同步之前大家都認(rèn)可的所有區(qū)塊，也就是已經(jīng)上鏈的區(qū)塊。而之后，一個(gè)新的區(qū)塊被全網(wǎng)驗(yàn)證、并達(dá)成共識(shí)之后，也就是成功上鏈之后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都將會(huì)更新，并同步這個(gè)區(qū)塊，在這個(gè)區(qū)塊之后開始記賬。也就是說(shuō)，記賬人要不斷地更新、同步本地的賬本。而選擇誰(shuí)的區(qū)塊上鏈，或者說(shuō)該選誰(shuí)記的賬頁(yè)為準(zhǔn)，這就是一個(gè)共識(shí)問(wèn)題。

三、區(qū)塊鏈的價(jià)值與前景

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N解決了信任問(wèn)題的革命性探索，它天然地具備去中心化、透明性、防篡改性、可溯源性等特性，區(qū)塊鏈從一開始就致力于解決人類信任的問(wèn)題，將人與人之間的信任轉(zhuǎn)化為人與機(jī)器之間的信任。區(qū)塊鏈以解決人們信任的距離為目標(biāo)，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)里，信息是可信透明、防篡改、可溯源的，人們可以實(shí)現(xiàn)價(jià)值互換，人與人之間的交互得以進(jìn)一步簡(jiǎn)化。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的快速發(fā)展，將在更多領(lǐng)域、更深層次地影響和改變社會(huì)的發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（一）降低社會(huì)交易成本

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的交易都是由參與方通過(guò)共識(shí)機(jī)制建立分布式共享賬本，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的信息也都是經(jīng)過(guò)多方共識(shí)、可信和不可篡改的，這種極大簡(jiǎn)化了的傳統(tǒng)交易模型當(dāng)中所要面對(duì)的、冗長(zhǎng)的交易審查、確認(rèn)等流程，甚至都不需要重復(fù)的賬目核對(duì)、交易清算等操作，實(shí)現(xiàn)交易成本的大幅度降低。

（二）提升社會(huì)效率

以金融行業(yè)為例，當(dāng)前金融系統(tǒng)有漫長(zhǎng)的交易鏈條，跨行跨境交易往往需要依賴各種“中介”，使得交易效率非常低下，大量資產(chǎn)在交易過(guò)程中被鎖定或延時(shí)凍結(jié)。拓展到其他領(lǐng)域，各類需要“中介”來(lái)解決信任問(wèn)題的場(chǎng)景，或者依賴核對(duì)解決信息一致的場(chǎng)景，都可以嘗試使用區(qū)塊鏈技術(shù)作為解決方案，大大減少了操作步驟以及人力的投入，提升效率。

（三）交易透明可監(jiān)管

信息的實(shí)時(shí)性以及有效性是監(jiān)管效率的關(guān)鍵所在。除了涉及個(gè)人的隱私或商業(yè)機(jī)密等情況外，區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)有效的交易透明、不可篡改的特性，監(jiān)管機(jī)構(gòu)還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的透明監(jiān)管，甚至通過(guò)智能合約來(lái)對(duì)交易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的合規(guī)檢查以及欺詐甄別等能力。區(qū)塊鏈作為一種底層協(xié)議或技術(shù)方案，可以有效解決信任問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)價(jià)值自由傳遞，在金融行業(yè)、數(shù)字資產(chǎn)、防偽溯源和公共服務(wù)等領(lǐng)域具有廣闊的前景。未來(lái)還會(huì)在慈善公益、物聯(lián)網(wǎng)、保險(xiǎn)以及能源等更多領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

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