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区块链(Blockchain)深入介绍

来源:程序员人生   发布时间:2017-02-21 08:46:55 阅读次数:4233次

此文章转载于: http://blockchaindev.org/article/introduce_blockchain.html

1、区块链是甚么?


区块链是1个公共的散布式总账,任何产生在此区块链网络上的交易会被约定的算法记录到区块链上,且满足以下条件:

  • 存储基于散布式数据库
  • 数据库是区块链的数据载体,区块链是交易的业务逻辑载体
  • 区块链按时间序列化Block,且每一个确认块是全部网络数据共鸣的唯1准则
  • 区块链只对添加有效,对其他操作无效
  • 基于非对称加密的公私钥验证
  • 记账节点要求拜占庭将军问题可解/避免
  • 共鸣进程(consensus progress)是演变稳定的,即面对1定量的不同节点的矛盾数据不会崩溃
  • 共鸣进程能够解决double-spending问题

令记账(又名矿工)节点 = N,

当N 公然且自由访问,则这是1条 公有链 (后面有介绍)

当N 半公然仅由某个组织或团体内部使用(例如R3 CEV),外部仅可以(授权)查询,则这是1条同盟链

当N = 1, 则这是1条私有链 (这里有些许争议,如果在1个团体内部看这条链,这条链可能又是“公有的”,这取决于你在不在这个团体内部,不过这不影响它的所有权归属,与传统数据库是类似的)

 

2、历史背景、现状和前景

区块链诞生自中本聪的BTC,自2009年以来,出现了各种个样的类BTC的数字货币,都是基于公有区块链的。

数字货币的现状是百花齐放,列出1些常见的:bitcoin、Litecoin。除货币的利用以外,还有各种衍生利用,如比特股,彩色币,Ripple,Ethereum等等

可以用区块链的1些领域可以是:

  • 智能合约
  • 证券交易
  • 电子商务
  • 物联网
  • 社交通讯
  • 文件存储
  • 存在性证明
  • 身份验证
  • 股权众筹
区块链的发展可以类比互联网的发展,有朝1日会在internet上构成1个比如叫做finance-internet的东西,而这个东西就是基于区块链,它的先驱就是bitcoin,传统金融从私有链/同盟链动身(局域网),bitcoin 系列从公有链(广域网)动身,都在往同1种概念上收敛——基于数字资产(Digital Asset)的智能化金融世界。
 

区块链的进化方式可以是:

 区块链1.0 - 围绕数字货币的货币和公证生态

 区块链2.0 - 围绕数字资产与智能合约的合约生态

 区块链3.0 - 以上面两个为基础的自治社会生态=>DAO/DAC(区块链自治组织/区块链自治公司)=> 区块链社会(区块链+人工智能)。

 

这里略微介绍1些数据熵的概念,

高度有序且具有信任价值的数据(共鸣的)为1级数据;

比较有序且具有1定信任价值的数据(推荐的)为2级数据;

未经过任何挑选和处理的数据(无声数据)为3级数据。

 

例:区块链为1级数据,社交网络数据如推特热门为2级数据,银行每天大量的交易流水为3级数据。

把数据从3级提升到1级,应当是有很多种方式,例如大数据、推荐算法、机器学习,而区块链则提供了另外一种角度的非常有潜力的方式。

 

3、 分类

区块链分公有链(public chains) 和 广义的私有链(private chains)
公有链:是指世界上任何个体或机构都可以发送交易,且交易能够取得该区块链的有效确认,任何人都可参与其共鸣进程,记账权完全由公然的共鸣算法决定,即全部网络是开放的。

广义的私有链又分同盟链(consortium chains)完全私有链(private chains)。
同盟链:
顾名思义,1般是指由少数的机构组成同盟节点,同盟之间是有价值传输的,属于协作关系但同时又不能完全信任,典型的场景有跨境支付,票据市场,场外市场等等。1般由PBFT1致性算法改造的共鸣算法,节点数不会太多,同时要求出块速度快,并且所有节点是需要准入的,也就是通过许可才能访问该同盟链(我们也称同盟链为许可链)。
完全私有链:仅仅使用区块链的散布式帐本技术进行记账,与其他的散布式存储方案没有太大区分(讲真,如果不是政治任务,别想用区块链替换数据库,费劲不讨好)


4、从技术角度看区块链

首先来看基于公有区块链讲授的两张图:

(图2) 

(图3)

图2中存在1个中心机构O,所有的节点要参与交易必须通过中心机构O来达成交易。

这里的中心机构O扮演了两个身份,1个是保护者的身份,即保护交易账目且正常达成交且真实可靠的,另外1个是特权参与者的身份,即发行货币(资产)的权利。

如果我们要去中心化,那末我们应当如何做?

第1是去掉保护者这个身份,如何去掉它又能保证交易能正常完成且真实可靠呢?

首先在区块链上我们只记录交易本身,而不是记录每一个人的账户余额,然后大家1起记账,都写到1个帐本(区块链)上,并且每一个人都保存1份总账副本。

这个问题其实分两层,第1层是1个技术问题,并且已有成熟的解决方案了,就是使用P2P技术(如着名的BT协议),大家都来同步散布式总帐本,大家发送交易直接to peer,并且通过公私钥技术来验证peer。

第2层是1个确认真是交易的问题,我们通过共鸣进程(consensus progress)来确认交易的有效性。目前有4种共鸣进程可以选择:工作量证明(POW)、 (权益证明) POS、  DPOS、  POOL。

第2是去掉特权参与者这个身份,如何去掉它又能保证资产的流通呢?

这个问题也是1个核心问题,在公有链上,他们可以发行自己的虚拟货币,如bitcoin, litecoin。

而在私有链的实现方式里,是将资产直接数字化,可以将对应的物理实体细分所有权发行。

 

图3中节点A直接发交易给节点D,所有节点1起确认并且验证交易的真实性,更新了公共总账以后,所有人再同步1下最新的总账。

这里我们将保护者的身份下放至每个参与者手中,并且通过加密算法来保证交易真实可信,这里我们不需要对账,我们只需要保护1条总账就能够。

 

5、从金融角度看待区块链

(本节还没有详细讲)

货币的本质:货币只是1种广泛价值共鸣,本身不具有价值沉淀。

资产与货币的关系:货币描写资产。

甚么是数字资产:资产数字化,可细分,可交易,价格由供需市场决定,而不是价值中介——货币决定。

区块链如何将资产数字化(略)

推荐浏览:哈耶克 《货币的非国家化》

 

另外1个成心思的概念是POS共鸣提出的币天烧毁的概念,这多是1个非常成心思的经济学概念,推荐浏览 长铗《区块链:从数字货币到信誉社会》

 

6、区块链共鸣算法

共鸣算法参考《浅谈区块链共鸣机制与散布式1致性算法》

 

6、区块链的个人利用与企业利用

  • 个人利用 - 完全由自己控制的私人数字资产终端
  • 企业利用 - 资产数字化(类似ABS资产证券化)与智能合约
  • 中间机构 – 链上价值中介提供商

 

 7、分享

区块链的项目介绍:

  •  全部的区块链的1些项目
  •  中国区块链发展现状数据总览
  •  私有区块链项目介绍

 

国内3大公有链项目:

小蚁-Antshares 

维优元界-Metaverse

量子链-Qtum

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