讀懂的區塊鏈

區塊鏈技術:最初是由一位化名中本聰的人為比特幣而設計出的一種特殊的數據庫技術,它基於密碼學中的橢圓曲線數字簽名算法來實現去中心化的P2P系統設計。是一種分佈式、不可篡改、可信任的數據庫。

設想一下,如果現在我們想要在互聯網世界中建立一套全球通用的數據庫,那麼我們會面臨三個亟待解決的問題,這三個問題也是設計區塊鏈技術的核心所在:

問題一

如何建立一個嚴謹的數據庫,使得該數據庫能夠存儲下海量的信息,同時又能在沒有中心化結構的體系下保證數據庫的完整性?

問題二

如何記錄並存儲下這個嚴謹的數據庫,使得即便參與數據記錄的某些節點崩潰,我們仍然能保證整個數據庫系統的正常運行與信息完備?

問題三:

如何使這個嚴謹且完整存儲下來的數據庫變得可信賴,使得我們可以在互聯網無實名背景下成功防止詐騙?

針對這三個核心問題,區塊鏈構建了一整套完整的、連貫的數據庫技術來達成目的,解決這三個問題的技術也成為了區塊鏈最核心的三大技術。此外,為了保證區塊鏈技術的可進化性與可擴展性,區塊鏈系統設計者還引入了“腳本”的概念來實現數據庫的可編程性。我們認為,這四大技術構成了區塊鏈的核心技術。

核心技術1:區塊+鏈

區塊:在區塊鏈技術中,數據以電子記錄的形式被永久儲存下來,存放這些電子記錄的文件我們就稱之為“區塊”。區塊是按時間順序一個一個先後生成的,每一個區塊記錄下它在被創建期間發生的所有價值交換活動,所有區塊彙總起來形成一個記錄合集。

讀懂的區塊鏈

核心技術2:分佈式結構——開源的、去中心化的協議

我們有了區塊+鏈的數據之後,接下來就要考慮記錄和存儲的問題了。我們應該讓誰來參與數據的記錄,又應該把這些蓋了時間戳的數據存儲在哪裡呢?在現如今中心化的體系中,數據都是集中記錄並存儲於中央電腦上。但是區塊鏈結構設計精妙的地方就在這裡,它並不贊同把數據記錄並存儲在中心化的一臺或幾臺電腦上,而是讓每一個參與數據交易的節點都記錄並存儲下所有的數據。

核心技術3:非對稱加密算法

什麼是非對稱加密?簡單來說,它讓我們在“加密”和“解密”的過程中分別使用兩個密碼,兩個密碼具有非對稱的特點:(1)加密時的密碼(在區塊鏈中被稱為“公鑰”)是公開全網可見的,所有人都可以用自己的公鑰來加密一段信息(信息的真實性);(2)解密時的密碼(在區塊鏈中被稱為“私鑰”)是隻有信息擁有者才知道的,被加密過的信息只有擁有相應私鑰的人才能夠解密(信息的安全性)。

讀懂的區塊鏈

核心技術4:腳本

腳本可以理解為一種可編程的智能合約。如果區塊鏈技術只是為了適應某種特定的交易,那腳本的嵌入就沒有必要了,系統可以直接定義完成價值交換活動需要滿足的條件。然而,在一個去中心化的環境下,所有的協議都需要提前取得共識,那腳本的引入就顯得不可或缺了。有了腳本之後,區塊鏈技術就會使系統有機會去處理一些無法預見到的交易模式,保證了這一技術在未來的應用中不會過時,增加了技術的實用性。

如今的區塊鏈技術概括起來是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數據庫的技術。其實,區塊鏈技術並不是一種單一的、全新的技術,而是多種現有技術(如加密算法、P2P文件傳輸等)整合的結果,這些技術與數據庫巧妙地組合在一起,形成了一種新的數據記錄、傳遞、存儲與呈現的方式。區塊鏈技術在沒有中央控制點的分佈式對等網絡下,使用分佈式集體運作的方法,構建了一個P2P的自組織網絡。通過複雜的校驗機制,區塊鏈數據庫能夠保持完整性、連續性和一致性,即使部分參與人作假也無法改變區塊鏈的完整性,更無法篡改區塊鏈中的數據。

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