什麼是區塊鏈?它是如何產生的?

(一)什麼是區塊鏈

所謂區塊鏈,就是藉助分布式賬本,買家和賣家直接交易,不需要任何中介;每個人都有備份,即使自己的備份丟失了,整個交易也不會受任何影響。

從本質上來說,區塊鏈是一個去中心化的記賬系統。「去中心化」是一個與「中心化」相對的概念,比如,甲、乙兩人發生了交易,為了證明交易是實際存在的,就需要由第三方現場證明並將交易記錄到第三方賬本上,該第三方就是中心化賬本。但是,中心化也會出現一些問題,比如,第三方被一方收買,毁壞或修改交易數據;或第三方丟失了賬本,都會引發嚴重的問題。而去中心化則可以順利解決這個問題。

簡言之,所謂去中心化,就是發生一筆交易後,很多人對這筆交易進行記賬。每個人都有一份交易數據,這樣就使數據很難被審改,即使偶爾將一份丟失,也不公影響該交易的存在性證明。

在網路中,記賬的過程是由計算機來完成的,很多計算機節點都會參與其中。那麼,參與記賬有什麼好處呢?首先,記賬成功的人會獲得一筆獎勵,即比特幣(BTC)。為了在眾多參與者中找到第一個記賬成功的人,係統規定:記賬時每個人都要解出一道算法題,計算機會隨機嘗試獲得系統所需的解。最先得出系統所需解的計算機節點,就能獲得記賬的權利,該記賬成功的人則可以獲得比特幣。

記賬成功的人利用計算機把10分鐘內網路上產生的交易記錄打包,該包就是區塊。然後,記賬成功的計算機節點需要把當前區塊連接到前10分鐘別人記賬的區塊後面,按照時間順序,形成一條長鏈,就是我們今天要講的區塊鏈。該長鏈存儲在每個計算機節點中,可以形成可靠的記賬系統,很難被竄改。

(二)中本聰和區塊鏈

2008年11月,一個叫中本聰的人發表了《比特幣:一種點對點的電子現金系統》一文,提出了「比特幣」的概念。兩個月後,該理論就被運用於實踐。2009年1月,序號為0和1的區塊相繼出現,並連接成鏈,標志著區塊鏈的誕生。

區塊鏈的出現,解決了傳統網路交易過程中面臨的諸多問題。從數據的角度來說,區塊鏈是一種幾乎不可能被更改的分布式數據庫,不僅體現在存儲架構上,也體現在分布式記錄中,即由系統參與者共同維護分布賬戶。

區塊鏈不是單一的技術,而是多種技術的複合,包括分布式存儲、數字簽名和P2P網路架構等。

以支付寶交易為例,傳統的交易方式是買家在淘寶網購買商品,然後將購買商品的錢轉入支付寶,待賣方發貨及買方確認收到貨後,買方再通知支付寶將錢轉入賣方賬戶。這裡,支付寶就是一個中心化的交易機制,支付寶作為中間機構,創造了安全的交易環境,為雙方的資金和商品提供了安全保障,但卻存在一個隱患:我們知道,第三方支付就是中心化的交易平台,一旦該平台出現風險,就會引發難以想象的後果。中木聰就是最早提出這個質疑的人。

在中木聰的技術白皮書里,他認為,第三方支付擔保機構也是一家普通公司,完全沒必要存在;離開了他們的幫忙,也能順利完成電子現金支付。之後,他還給出了技術解決方案,並詳細論述了這套解決方案的優勢,比如,使用該技術方案,即使沒有第三方機構做信用背書,也能解決人類經濟活動中的信任問題,保證交易數據的可靠性和完備性。

2009年上半年,中木聰開發出比特幣的第一個代碼版本,當時還沒有出現「區塊鏈」這個概念。但是,中本聰設計了最核心的數據結構,即區塊的底層數據結構—MsgBlock(一個區塊包含多條交易記錄)。在該數據結構中,有一個字段是Block Header,意思是「區塊頭」;該結構體字段中,包含一個關鍵字段PreBlock,即「區塊的前置區塊」。整個底層交易數據塊就是通過該字段鏈接成一條邏輯上的區塊鏈表,這說明每筆錢從

哪裡來,到哪裡去;同時,每一步都要依靠密碼學的非對稱加密來保證來源的唯一性和安全性。

該區塊鏈表的構成共有兩個最基本的支撐:一是密碼學,二是共識算法。二者的共同之處在於:密碼學、共識算法都經過了數學嚴格論證;二者又是構成比特幣系統底層數據的核心基礎,配合一定的軟體邏輯流程和對等網路,就能實現中本聰電子交易的去中心化構想。

中本聰在網上公開了自己的技術方案和技術實現後,一大批技術極客紛至沓來。他們不斷地豐富和完善這套比特幣系統,慢慢地發現,完全可以將圍繞區塊構建起來的技術系統抽象出來,然後應用到其他生活場景中去。如此,區塊鏈就誕生了。

簡言之,區塊鏈就是從比特幣具體應用中孕育提煉出來的,整個過程如下:中本聰發表了一篇比特幣白皮書,然後給出了一個技術實現,接著大批技術極客不斷地豐富比特幣的實現,慢慢地大家發現比特幣的底層技術可以抽象出來,應用於其他場景,於是就有了區塊鏈技術。

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