近年来,区块链技术的应用越来越受到政府、企业和社会的关注。从比特币、以太坊到数字收藏和各类数据“上链”,区块链技术有很多辉煌。它不仅出现在政府文件中,也逐渐走进普通百姓的生活。但什么是区块链?好像90%的人都解释不清楚。
基于我对区块链的研究和理解,我尝试写一篇文章,用通俗的语言解释一下什么是区块链技术。
中信出版社出版的《区块链—赋能万物的事实机器》一书中(作者:[US]Paul Vigna和Michael J. Casey)给出了以下区块链的流行定义:
区块链是一种只能添加的分布式账本。存储在其上的交易记录通过时间序列链接、可证明的签名和密码学来保护。这些交易记录将通过计算机节点网络中发生的复制存储在区块链中,并且软件驱动的共识过程不断向其中添加新记录。
理解这段话并不容易。《区块链—赋能万物的事实机器》这本书对上述定义提供了详细且通俗的解释。我们一起来学习吧。
首先,什么是“分布式”账本?分布式,对应的词是集中式。如果我们把各种电子信息和账本存储在个人电脑、服务器或网站上,它们都有一个中心,这个中心的人员或管理员可以很容易地修改这些文件或数据。
然而,分布式账本并不是存储在一个地方,而是存储在多个地方。具体来说,它存储在多个服务器上。每个记账节点将独立更新自己的账本副本并与之通信。其他人协调。当一名簿记员更新账本并证明他们的工作是可靠的时,其他人会立即将相同的更新放入他们自己的本地版本中。这实现的是不断更新、相互认可的事实记录,而无需集中的权威版本。
说白了,如果这样的数据被修改或者篡改,需要同时修改更多服务器上的数据,这几乎是不可能的。因此,分布式账本是安全且权威的。
其次,账本为何可以“只向上添加内容”?区块链上的各种账本和信息只能添加,不能删除或篡改。这实际上非常重要,因为这意味着没有人可以回到过去并篡改记录。
例如,对于数字人民币来说,用户在使用过程中,只能不断添加内容、交易记录等,但之前的信息,包括金额、流通记录等,是无法修改的。也就是说,交易一旦形成,这样的数字产品只有不可篡改才具有权威性。有了防伪钞的特性,人们可以更加放心地使用它。
第三,什么是“可证明签名”?区块链使用公钥基础设施加密方法来共享和控制信息。通过公钥基础设施,用户可以控制两个独立但数学上相关的数字和字母字符串,称为“密钥”。其中一个是只有用户知道的秘密“私钥”,而另一个是每个人都知道的“公钥”,它与某种有价值的信息相关联。
例如,在比特币系统中,这种“有价值的信息”是指一定数量的比特币。用户使用私钥“签名”其公钥的行为在数学上向其他人证明该用户拥有该公钥的基础信息,然后可以将该信息分发或发送到另一个人的公钥。就比特币而言,这涉及一个人通过从其公钥派生的“地址”将货币发送给另一个人的过程。
“可证明签名”的功能让区块链数字资产的拥有者在保证其不可篡改的同时实现“转移和交易”,符合资产交易的基本特征。
第四,“时间上的链接和密码学保证其安全性”:密码学提供的一些工具应用到这个系统中,写入账本的记录以相互链接的方式表达,有一系列牢不可破的数学枷锁来保证安全性,最终变成一条可验证的时序链,创建一组不间断的具有时序特征的区块,其完整性和完整性由密码学保证。该架构为人们提供了无与伦比的、高度可靠的保证,即账本上的共识状态不会被篡改。
第五,“可复制”:正如“分布式”中提到的,根据系统的分布式特性,账本将在多个参与节点中进行复制。 ”
第六,“软件驱动的共识过程”:该程序由所有计算机独立运行。它为这些计算机设定了具体的要求和激励机制,并在整个网络账本的每个版本中系统地指导这些节点。更新时,让这些节点就是否应该添加某些记录达成一致。 ”
第七,“共识”是区块链设计原则中的一个关键词,因为它描述了每个参与者独立管理账本副本的过程,这些人与其他人协作维护一个共同认可的事实版本。总的来说,这个机制的本质就是如何让大多数人对更新达成共识。
关于区块链的定义这么多解释,你看得懂吗?