区块链的基本认知

国美区块链  2019-01-28  新手入门/区块链知识栏目  

一、中本聪比特币

    2008年,网名为“中本聪”的极客通过网络发表了著名文章《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System》,次年正式上线bitcoin,从而宣告了区块链的诞生,尽管在该篇文章中没有提到“blockchain”这个词。

  

    比特币按照每4年减半的速率发行加密货币,共发行2100万枚,需要104年才能完成发行。

二、区块链是什么?

    区块链是什么,十个人恐怕有十种不同的解释,有意思的是,在这样一个强调共识的技术体系中,对于区块链是什么还没有一个一致的定义。

  维基百科上的定义:blockchain is a distributed database that maintains a cONTinuously-growing list of records called blocks secured from tampering and revision. Each block contains a timestamp and a link to a previous block.

    工信部信软司区块链白皮书上的定义: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。

    中国信通院可信区块链标准上的定义:区块链是一种多方共同维护、使用密码学保证传输和访问安全、能够实现数据一致存储、无法篡改、无法抵赖的技术体系。典型的区块链是以块链结构实现数据存储的。

    我们认为,简单说来,区块链就是一个个数据块按时间顺序前后相连的数据链表。

  

    或者说,区块链是一种多方参与的、分布式的、复式账本技术。

  

三、交易记账过程

    区块链首先是用来进行交易记账的,它不同于传统的中心化交易记账方式,区块链的交易记账需要在P2P网络中获得共识认可。

  

四、区块链的特点

    一般提起区块链,认为其最重要的特点就是去中心,个人以为这种说法不太准确,如其说是去中心,不如说是多中心,或者说是集体维护。区块链的特点可以归纳如下。

    匿名性/ Anonymous:由于区块链各节点之间的数据交换遵循固定且预知的算法,因此区块链网络是无须信任的,可以基于地址而非个人身份进行数据交换。

    自治性/ Autonomous:区块链采用基于协商一致的机制,使整个系统中的所有节点能在去信任的环境自由安全地交换数据、记录数据、更新数据,任何人为的干预都不起作用。

    开放性/ Openness:区块链系统是开放的,任何节点都能够拥有全网的总账本,除了数据直接相关各方的私有信息通过非对称加密技术被加密外,区块链的数据对所有节点公开,因此整个系统信息高度透明。

    可编程/ Programmable:分布式账本的数字性质意味着区块链交易可以关联到计算逻辑,并且本质上是可编程的。因此,用户可以设置自动触发节点之间交易的算法和规则。

    可追溯/ Traceability:区块链通过区块数据结构存储了创世区块后的所有历史数据,区块链上的任一一条数据皆可通过链式结构追溯其本源。

    不可篡改/ Tamper Proof:区块链的信息通过共识并添加至区块链后,就被所有节点共同记录,并通过密码学保证前后互相关联,篡改的难度与成本非常高。

    集体维护/ Collectively Maintain:区块链系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护,所有节点都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用。

    无需许可/ Permissionless:无需许可表示所有节点都可以请求将任何交易添加到区块链中,但只有在所有用户都认为合法的情况下才可进行交易。

    其中,不可篡改,准确的说应该是难以篡改,应该是区块链的最大特点,也是最根本特点。

五、区块链的层次结构

    就像好多系统一样,区块链也可以分层次来描述。

    数据层:数据层主要描述区块链的物理形式,是区块链上从创世区块起始的链式结构,包含了区块链的区块数据、链式结构以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等,是整个区块链技术中最底层的数据结构。

    网络层:网络层主要通过P2P 技术实现分布式网络的机制,网络层包括P2P 组网机制、数据传播机制和数据验证机制,因此区块链本质上是一个P2P 的网络,具备自动组网的机制,节点之间通过维护一个共同的区块链结构来保持通信。

    共识层:共识层主要包含共识算法以及共识机制,能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社群的治理机制。目前至少有数十种共识机制算法,包含工作量证明、权益证明、权益授权证明、燃烧证明、重要性证明等。

    激励层:激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度,其功能是提供一定的激励措施,鼓励节点参与区块链中安全验证工作,并将经济因素纳入到区块链技术体系中,激励遵守规则参与记账的节点,并惩罚不遵守规则的节点。

    合约层:合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约,是区块链可编程的基础。将代码嵌入区块链或是令牌中,实现可以自定义的智能合约,并在达到某个确定的约束条件的情况下,无需经由第三方就能够自动执行,是区块链去信任的基础。

    应用层:区块链的应用层封装了各种应用场景和案例,类似于电脑操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜寻引擎、电子商城或是手机端上的APP,将区块链技术应用部署在如以太坊EOS上并在现实生活场景中落地。未来的可编程金融和可编程社会也将会是搭建在应用层上。

    其中,数据层、网络层、共识层是必选,激励层、合约层、应用层是可选。

六、区块链类型

    公有链:公有链的任何节点都是向任何人开放的,每个人都可以参与到这个区块链中的计算,而且任何人都可以下载获得完整区块链数据,即全部账本。一般来说,公有链项目都是一些技术平台型公有链。

    联盟链:联盟链是指参与每个节点的权限都完全对等,各节点在不需要完全互信的情况下就可以实现数据的可信交换,联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入或退出网络。联盟链是一种公司与公司、组织与组织之间达成联盟的模式。一般来说,联盟链项目都是一些企业应用型联盟链。

    私有链:在某些区块链的应用场景下,开发者并不希望任何人都可以参与这个系统,因此建立一种不对外公开、只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据的私有区块链,私有链一般适用于特定机构的内部数据管理与审计。一般来说,私有链项目都是一些集团管理型私有链。

    个人以为,公有链代表技术,联盟链代表应用,私有链的必要性不强,除非是一些大型集团内部使用,这已经可以算是联盟链了。

七、区块链与其他技术的关系

    有一些人在提到区块链的时候,认为其是一项颠覆性技术,是对互联网的一种颠覆,个人以为区块链是起于互联网,高于互联网。

  

      区块链技术单独发挥作用有限,需要与云计算、大数据、物联网、人工智能可以深度融合,方能显示更强大的生命力和价值。

  八、区块链的网络协议地位

    区块链属于网络的应用层,区块链支撑价值互联网,就如同 HTTP支撑信息互联网一样

  

  九、区块链产业发展方位

      区块链1.0 是以比特币、莱特币为代表的加密货币,具有支付、流通等货币职能。

      区块链2.0 是以以太坊、瑞波币为代表的智能合约或理解为“可编程金融”,是对金融领域的使用场景和流程进行梳理、优化的应用。

    区块链3.0 是区块链技术在社会领域下的应用场景实现,将区块链技术拓展到金融领域之外,为各种行业提供去中心化解决方案的“可编程社会”。

  

  十、区块链发展阶段

  

  十一、区块链产业发展现状

区块链技术不断迭代更新,正向大融合方向发展;

区块链产业发展进程加快,进入“脱虚向实”主旋律;

区块链应用场景日益复杂,跨链互联重要性凸显;

区块链标准化工作提速,各国争夺标准制定权;

区块链隐私保护机制多样化,成为激活商业应用的关键润滑剂;

区块链安全问题引发关注,亟需重视并寻求解决方案;

区块链知识产权竞争日趋激烈,万物互联将扩展专利布局;

区块链市场宣传角逐可预期,让商业回归充分竞争状况;

区块链引发政策监管问题,但二者相辅相成;

区块链人才成为关键环节,各方加大培育力度。

  

      区块链中形成了各种各样的圈,不同的圈内正在经历不同的故事。

  

      身份链、通证链、数据链将是基础链。

  十二、区块链产业发展问题

      不可能三角。

  

技术问题

安全、性能、共识、扩展、跨链

数据结构、链网结构、密码算法、共识算法、智能合约

形式化定义、形式化证明、静态漏洞检测、动态模拟测试

新一代信息技术融合、多维多方身份认证

应用问题

必要性、可行性

商业模式、产品系统、技术方案

数学、密码学、心理学、社会学、政治学

2B2C2G

监管问题

监管与反监管、匿名与反匿名

金融科技与监管科技、虚拟经济与实体经济

管理与扶持、监管沙盒、发展特区

人才问题

基础算法人才、底层研发人才、方案整合人才

人才需求与人才培养

  十三、区块链的成本价值

      区块链的最大价值就是降成本。

      降低信用建立成本:未来区块链系统架构将是构建可信任的多中心体系,即在信息不对称、不确定的环境下,建立满足各种活动赖以发生、发展的“信任”生态体系。

      降低信用传递成本:区块链中心化特性降低了信用传递的成本,对于去除中间方、降低信用传递成本、降低对社会资源浪费具有重大意义。

      降低监管审计成本:传统交易市场信息披露,审计和监管成本高昂。运用区块链和人工智能可以迅速完成,可以极大的提高生产效率。

      降低协议联通成本:互联网公司API接口不同,联通耗时。区块链可以建立数据的总线,对接统一接口,有效降低联通成本。

      降低组织管理成本:区块链行业的联盟链运用区块链解决组织和管理的问题,通过区块链进行投票和共同记帐,联通数据孤岛,形成更加扁平化的治理管理结构。

  十四、区块链的生态价值

  

  十五、区块链的重要性

  

    “区块链,让人们在互不信任,并没有中立中央机构的情况下,能够做到互相协作,它是一台创造信任的机器,实现价值点到点传递。”             

                                                 ------西方权威财经杂志《经济学人》

  

    “自蒸汽机、电和计算机发明以来,我们迎来了第四次工业革命---数字革命,而区块链技术就是第四次工业革命的成果。”

                                         ------世界经济论坛创始人 克劳斯.施瓦布

  

    “信息技术创新代际周期大幅缩短,创新活力、集聚效应和应用潜能裂变式释放,更快速度、更广范围、更深程度地引发新一轮科技革命和产业变革。物联网、云计算、大数据、人工智能、机器深度学习、区块链、生物基因工程等新技术驱动网络空间从人人互联向万物互联演进,数字化、网络化、智能化服务将无处不在。”

                                       ------国务院 《国家“十三五”信息化规划》纲要

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作者:甘国华
来源:国美区块链

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