區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁矗?/span>
“區(qū)塊鏈”技術(shù)最初是由一位化名中本聰?shù)娜藶楸忍貛牛ㄒ环N數(shù)字貨幣）而設(shè)計(jì)出的一種特殊的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，它基于密碼學(xué)中的橢圓曲線數(shù)字簽名算法（ECDSA）來(lái)實(shí)現(xiàn)去中心化的P2P系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但區(qū)塊鏈的作用不僅僅局限在比特幣上。現(xiàn)在，人們?cè)谑褂?ldquo;區(qū)塊鏈”這個(gè)詞時(shí)，有的時(shí)候是指數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有時(shí)是指數(shù)據(jù)庫(kù)，有時(shí)則是指數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，但無(wú)論是哪種含義，都和比特幣沒(méi)有必然的聯(lián)系。
從數(shù)據(jù)的角度來(lái)看：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（或稱(chēng)為分布式共享總賬，DistributedShared Ledger），這里的“分布式”不僅體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)，也體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式記錄（即由系統(tǒng)參與者來(lái)集體維護(hù)）。簡(jiǎn)單的說(shuō)，區(qū)塊鏈能實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)信息的分布式記錄（可以由系統(tǒng)參與者集體記錄，而非由一個(gè)中心化的機(jī)構(gòu)集中記錄）與分布式存儲(chǔ)（可以存儲(chǔ)在所有參與記錄數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)中，而非集中存儲(chǔ)于中心化的機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)中）。
從效果的角度來(lái)看：區(qū)塊鏈可以生成一套記錄時(shí)間先后的、不可篡改的、可信任的數(shù)據(jù)庫(kù)，這套數(shù)據(jù)庫(kù)是去中心化存儲(chǔ)且數(shù)據(jù)安全能夠得到有效保證的。
結(jié)論：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N把區(qū)塊以鏈的方式組合在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它適合存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的、有先后關(guān)系的、能在系統(tǒng)內(nèi)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)，用密碼學(xué)保證了數(shù)據(jù)的不可篡改和不可偽造。它能夠使參與者對(duì)全網(wǎng)交易記錄的事件順序和當(dāng)前狀態(tài)建立共識(shí)。
如今的區(qū)塊鏈技術(shù)概括起來(lái)是指通過(guò)去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)。其實(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)并不是一種單一的、全新的技術(shù)，而是多種現(xiàn)有技術(shù)（如加密算法、P2P文件傳輸?shù)龋┱系慕Y(jié)果，這些技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)巧妙地組合在一起，形成了一種新的數(shù)據(jù)記錄、傳遞、存儲(chǔ)與呈現(xiàn)的方式。簡(jiǎn)單的說(shuō)，區(qū)塊鏈技術(shù)就是一種大家共同參與記錄信息、存儲(chǔ)信息的技術(shù)。過(guò)去，人們將數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)的工作交給中心化的機(jī)構(gòu)來(lái)完成，而區(qū)塊鏈技術(shù)則讓系統(tǒng)中的每一個(gè)人都可以參與數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)。區(qū)塊鏈技術(shù)在沒(méi)有中央控制點(diǎn)的分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)下，使用分布式集體運(yùn)作的方法，構(gòu)建了一個(gè)P2P的自組織網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)復(fù)雜的校驗(yàn)機(jī)制，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)能夠保持完整性、連續(xù)性和一致性，即使部分參與人作假也無(wú)法改變區(qū)塊鏈的完整性，更無(wú)法篡改區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈技術(shù)涉及的關(guān)鍵點(diǎn)包括：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集體維護(hù)（Collectively maintain）、可靠數(shù)據(jù)庫(kù)（ReliableDatabase）、時(shí)間戳（Time stamp）、非對(duì)稱(chēng)加密（AsymmetricCryptography）等。
區(qū)塊鏈技術(shù)重新定義了網(wǎng)絡(luò)中信用的生成方式：在系統(tǒng)中，參與者無(wú)需了解其他人的背景資料，也不需要借助第三方機(jī)構(gòu)的擔(dān)?；虮ＷC，區(qū)塊鏈技術(shù)保障了系統(tǒng)對(duì)價(jià)值轉(zhuǎn)移的活動(dòng)進(jìn)行記錄、傳輸、存儲(chǔ)，其最后的結(jié)果一定是可信的。
區(qū)塊鏈技術(shù)原理的來(lái)源可歸納為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題：拜占庭將軍問(wèn)題。拜占庭將軍問(wèn)題延伸到互聯(lián)網(wǎng)生活中來(lái)，其內(nèi)涵可概括為：在互聯(lián)網(wǎng)大背景下，當(dāng)需要與不熟悉的對(duì)手方進(jìn)行價(jià)值交換活動(dòng)時(shí)，人們?nèi)绾尾拍芊乐共粫?huì)被其中的惡意破壞者欺騙、迷惑從而做出錯(cuò)誤的決策。進(jìn)一步將拜占庭將軍問(wèn)題延伸到技術(shù)領(lǐng)域中來(lái)，其內(nèi)涵可概括為：在缺少可信任的中央節(jié)點(diǎn)和可信任的通道的情況下，分布在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)如何達(dá)成共識(shí)。區(qū)塊鏈技術(shù)解決了聞名已久的拜占庭將軍問(wèn)題——它提供了一種無(wú)需信任單個(gè)節(jié)點(diǎn)、還能創(chuàng)建共識(shí)網(wǎng)絡(luò)的方法。
區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)是一種互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。
設(shè)想一下，如果現(xiàn)在我們想要在互聯(lián)網(wǎng)世界中建立一套全球通用的數(shù)據(jù)庫(kù)，那么我們會(huì)面臨三個(gè)亟待解決的問(wèn)題，這三個(gè)問(wèn)題也是設(shè)計(jì)區(qū)塊鏈技術(shù)的核心所在：
問(wèn)題一：如何建立一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)，使得該數(shù)據(jù)庫(kù)能夠存儲(chǔ)下海量的信息，同時(shí)又能在沒(méi)有中心化結(jié)構(gòu)的體系下保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性？
問(wèn)題二：如何記錄并存儲(chǔ)下這個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)，使得即便參與數(shù)據(jù)記錄的某些節(jié)點(diǎn)崩潰，我們?nèi)匀荒鼙ＷC整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行與信息完備？
問(wèn)題三：如何使這個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)且完整存儲(chǔ)下來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)變得可信賴(lài)，使得我們可以在互聯(lián)網(wǎng)無(wú)實(shí)名背景下成功防止詐騙？
針對(duì)這三個(gè)核心問(wèn)題，區(qū)塊鏈構(gòu)建了一整套完整的、連貫的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)達(dá)成目的，解決這三個(gè)問(wèn)題的技術(shù)也成為了區(qū)塊鏈最核心的三大技術(shù)。此外，為了保證區(qū)塊鏈技術(shù)的可進(jìn)化性與可擴(kuò)展性，區(qū)塊鏈系統(tǒng)設(shè)計(jì)者還引入了“腳本”的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的可編程性。我們認(rèn)為，這四大技術(shù)構(gòu)成了區(qū)塊鏈的核心技術(shù)。
核心技術(shù)1：區(qū)塊+鏈
關(guān)于如何建立一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)據(jù)庫(kù)的問(wèn)題，區(qū)塊鏈的辦法是：將數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，把數(shù)據(jù)分成不同的區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊通過(guò)特定的信息鏈接到上一區(qū)塊的后面，前后順連來(lái)呈現(xiàn)一套完整的數(shù)據(jù)，這也是“區(qū)塊鏈”這三個(gè)字的來(lái)源。
區(qū)塊（block）：在區(qū)塊鏈技術(shù)中，數(shù)據(jù)以電子記錄的形式被永久儲(chǔ)存下來(lái)，存放這些電子記錄的文件我們就稱(chēng)之為“區(qū)塊（block）”。區(qū)塊是按時(shí)間順序一個(gè)一個(gè)先后生成的，每一個(gè)區(qū)塊記錄下它在被創(chuàng)建期間發(fā)生的所有價(jià)值交換活動(dòng)，所有區(qū)塊匯總起來(lái)形成一個(gè)記錄合集。
區(qū)塊結(jié)構(gòu)（BlockStructure）：區(qū)塊中會(huì)記錄下區(qū)塊生成時(shí)間段內(nèi)的交易數(shù)據(jù)，區(qū)塊主體實(shí)際上就是交易信息的合集。每一種區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能不完全相同，但大結(jié)構(gòu)上分為塊頭（header）和塊身（body）兩部分。塊頭用于鏈接到前面的塊并且為區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)提供完整性的保證，塊身則包含了經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、塊創(chuàng)建過(guò)程中發(fā)生的價(jià)值交換的所有記錄。
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