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区块链是比特币的底层技术和基础架构,而比特币则是作为区块链的第一个应用

2020-03-25


说到区块链必然会想到比特币,毕竟区块链是为了满足比特币独特的需求而被创造出来的,这也是为什么在很多人的认知中比特币就是区块链。

事实上,比特币≠区块链

比特币和区块链的诞生

2008年11月1日,一个自称中本聪(这个“人”很有趣,有兴趣的可以去了解下)的密码学极客在“密码朋克” metzdowd.com网站的邮件列表中发表了一篇论文,题为《比特币:一种点对点式的电子现金系统》,人称“比特币白皮书”。论文中,中本聪陈述了他基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等电子现金系统的构架理念——比特币就此面世。

也就是说,中本聪在基于区块链技术上创建了比特币。

所以,区块链是比特币的底层技术和基础架构,而比特币则是作为区块链的第一个应用。但,并不意味着区块链只能应用到比特币上。

二、区块链究竟是什么

1. 什么是区块链?

自区块链2008年诞生至今,业界内还没有一个明确的定义。

我个人认为目前比较权威且准确定义的,应该是中国信息通信研究院在《区块链白皮书(2019)》中描述的:

区块链(Blockchain)是一种由多方共同维护,使用密码学保证传输和访问安全,能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术,也称为分布式账本技术(Distributed Ledger Technology)。来源:中国信息通信研究院和可信区块链推进计划

从学术角度来解释,区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

通俗的来说,区块链就是一个去中心化的、可信的,分布在全球各地,能够协同运转的数据库存储系统


(图片来源:36Kr-区块链行业研究报告)

上面提到了几个技术概念,做个简单解释:

  • 分布式数据存储:一种数据存储技术,简单的理解就是把数据切割后存放在不同的电脑或服务器里。
  • 点对点传输:一种网络新技术,在点对点网络中,每个用户既是数据存储空间的提供者,又是网络数据的使用者。
  • 共识机制:就是某类群体确定达成某种共识和维护共识的方式。
  • 加密算法:简单而言就是通过一种算法将明文信息或数据转化成一串不可读的密文代码信息。

具体的技术细节,就不一一展开讲了,毕竟这方面也不是我所擅长的,大家知道个大概就行了。

我们来聊聊上面说的区块链去中心化和可信的特点。

2. 什么是去中心化?

要了解去中心化,首先得知道中心化的概念。

先说「中心化」,通俗的说就是中央集权,所有的东西都掌握在一个人或某个组织手中,他可以控制他下属链条的一切。

就类比如支付宝,在忽略外部(法律等)因素下,支付宝公司是可以控制所有用户的账户信息,拥有一切处置权。

再说「去中心化」,我们先来看看百度百科上的定义:

在一个分布有众多节点的系统中,每个节点都具有高度自治的特征。节点之间彼此可以自由连接,形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶段性的中心,但不具备强制性的中心控制功能。节点与节点之间的影响,会通过网络而形成非线性因果关系。这种开放式、扁平化、平等性的系统现象或结构,我们称之为去中心化。

是不是看了之后还是不明白什么是去中心化?嗯,是有点绕。

通俗的来说,相对于「中心化」概念,在「去中心化」的世界里,每一个参与者(或者说节点)都是平等且自由的关系,没有谁依赖谁,谁也掌控不了谁。

举个交易流程的例子来理解「中心化」和「去中心化」:

假设你想在淘宝买一个手机,但是由于人与人之间是难以信任的,也没有一个可信任的机制来确保双方的交易,你不可能之间把钱转钱给商家,商家也不可能直接先发货给你,这个时候就只能借助于比较权威的第三方中介支付宝来作为信任背书,担保交易。

通过上面的交易流程案例,我们来看看支付宝作为中心化和去中心化的区别。

中心化(支付宝作为中心节点):

  1. 你下单购买一个手机,并把你的钱打给支付宝;
  2. 支付宝收到款后,通知商家发货;
  3. 商家收到支付宝通知后,安排发货;
  4. 你收到手机后,确认收货;
  5. 支付宝收到你的确认收货信息后,打款给商家;

假设这个时候作为唯一中心化的支付宝出问题了,因不可抗力的其他原因造成系统崩溃或服务器毁了,就会导致这笔交易失败。支付宝完全可以找理由不承认这笔交易,你也只能自认倒霉了(当然这种情况基本不会发生)。

去中心化(支付宝基于区块链技术,作为中心节点之一):

  1. 你下单买手机,并直接打钱给商家;
  2. 你把打钱转账的信息记录到自己的账本上,并将这条信息广播出去;
  3. 商家、支付宝及其他节点收到你的广播信息后,分别在自己的账本上记录;
  4. 商家发货,并把发货的信息记录到自己的账本上,同时将这条信息广播出去;
  5. 你、支付宝以及其他节点收到商家广播信息后,分别在自己的账本上记录;
  6. 最后你收到手机,交易结束;

在去中心化的交易中,因为你、商家、支付宝等所有节点的账本上都有着完全一样的交易记录。同样因不可抗力的其他原因造成系统崩溃或服务器毁了,支付宝想不承认交易,对不起,商家的账本还存在,你的账本还存在,其他节点账本同样存在,想不认账也不可能。

3. 为什么是可信的

某种意义上来说,区块链的本质就是解决一个信任问题。

因其通过分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术,能够有效解决传统交易模式中,数据在系统内流转过程中的造假行为,从而构建可信交易环境,打造价值可信社会。

区块链比较引人关注之处也在于此,能够在网络中建立点对点之间的可靠信任,使得价值在传递过程中,去除了第三方中介的干扰。既公开了信息又保护了隐私,既共同决策又保护个体权益,这种机制提高了价值交互的效率,并降低了成本。

因区块链的去中心化特性,是不需要任何类似支付宝的中心化平台,而是依赖多人协作的方式记录交易信息,做到“全网参与”“全网认证”,确保信息透明公正有效,且无法轻易被篡改。

而「分布式」与「不可篡改」的特性,又保证了区块链的「诚实」与「透明」,这也是区块链能够创造信任的基础。

三、区块链的分类

区块链根据应用场景和设计体系不同,可分为三类:公有链、联盟链、私有链。

1. 公有链

公有链,简称公链。世界上任何个体或组织团体都可以发送交易,且能够获得该区块的有效确认,任何人都可以作为其中一个节点,参与其共识过程。

公链是目前最早且应用最广泛的一种区块链。它的特征是访问门槛低,任何人都可以自由的加入和退出,具有保护用户免受开发者的影响、访问门槛低、所有数据默认公开等。

公链通常被认为是“完全去中心化”的,所有数据公开透明,没有任何个人或者机构可以控制或篡改其中数据的读写。

公链的应用较为广泛,目前比较成熟的包括比特币、以太坊、山寨币、区块链游戏、溯源等等。

2. 联盟链

联盟链,只针对某个特定群体的成员和有限的第三方开放,由这个特定群体内部指定多个预选的节点作为记账人,每个区块的生成由所有的预选节点共同决定。

其他接入节点可以交易,但不过问记账过程,其他人可以通过该区块链开放的API进行数据查询。联盟链需要联盟成员授权才能加入和退出。

联盟链的数据只允许系统内的参与者进行读写和发送交易,并且共同来记录交易数据,具有低成本运行和维护、高交易速度、良好的扩展性等特点,是半公开化、半去中心化的链。

目前,联盟链得到普遍认可的是R3CEVCorda平台,即R3区块链联盟。R3CEV是一家总部位于纽约的区块链创业公司,由其发起的R3区块链联盟,至今已吸引了几十家巨头银行的参与。

3. 私有链

私有链,简称私链。仅使用区块链的总账技术进行记账,组织团体或个人独享该区块链的读写权限。

参与节点的资格都会被严格限制(也就是说链上的数据读写并不对所有人开放,是需要得到授权的),所以私链也是半公开化的、半去中心化的。

私链的特点是交易速度快,数据不会公开、隐私保护强、交易成本更低、不容易被恶意攻击等。

私链是应用范围最小的链。由于它的特性是不开放,而且私密,所以它的场景一般是在个体型组织或企业内部应用。

从用户体验的角度看,无论是公链、私链还是联盟链,都因为去中心或弱中心化的特性,目前的交易速度及其他体验相对于中心化的系统来说都差太多,这也是区块链未来需要攻克的难点之一。


四、区块链的发展趋势

区块链1.0时代

区块链1.0时代,是以比特币为代表的加密数字货币应用。主要具备的是去中心化的数字货币和支付平台的功能。包括它的支付、流通,和创建了一个去中心化的、公开透明的交易记录总账。

在区块链1.0时代,人们参与区块链的主要方式,是点对点交易,通过操作买入卖出数字货币来实现「投资回报率」,以回报率为王,很少有人关注数字货币的「应用价值」,更多的关注点在于「投资价值」。

区块链2.0时代

如果区块链1.0是为了解决货币和支付手段的去中心化,那么区块链2.0就是更宏观的对整个市场的去中心化。

区块链2.0时代,是在之前的基础上加入了智能合约等一系列的见证协议,成为真正意义上的可编程化区块链。

「智能合约」是1995年代由尼克萨博提出的理念。当时,由于缺少可信的执行环境,智能合约并没有被应用到实际产业中,自比特币诞生后,人们认识到比特币的底层技术区块链,天生可以为智能合约提供可信的执行环境。

在区块链2.0时代中最著名的莫过于具有智能合约功能的公共区块链平台以太坊了,也可以说是以太坊掀起了区块链2.0革命的浪潮。

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