这是币思考的第一篇文章,我们希望这篇文章能够成为小白用户了解区块链的起点。提起区块链,就不得不先介绍下区块链技术的鼻祖:
比特币的诞生
2008年10月31日, 一个名字叫中本聪的人在一个密码学的邮件组里发表了一篇论文,题目叫“比特币:一个点对点的电子货币系统”。这篇论文非常值得一读,中本聪用八九页纸的篇幅把所有重要的概念和算法表述的非常清楚。2009年1月,中本聪开发完成了比特币的第一版程序并将其开源,比特币的故事自此开始。但有意思的是,虽然比特币的发展越来越好,中本聪却离开了公众的视线,现在已经销声匿迹,至今没有人知道中本聪的真实身份,甚至连他是一个人还是一个组织都无从知晓。
比特币经过了十年的发展,从极少数程序员的玩具到如今引得大小投资者趋之若鹜,它到底有什么独特的魅力呢?比特币在发布之初就制定了一系列的规则,并且沿用至今,没有多少改变。
比如,比特币的发行总量是固定的2100万枚,每隔10分钟生产一个区块,每生产21万个区块,那区块奖励就会减半。这是比特币的第一个特点。
第二个特点就是比特币采用了通过挖矿来获取奖励并且通过共识算法维持全网的数据统一。这个是什么意思呢?就是每个人都可以利用自己的计算资源,比如个人电脑、服务器或者专业矿机,去解一个哈希算法,谁先找到符合难度要求的答案,谁就可以领取奖励。目前的奖励是每个区块12.5个 BTC,不过由于矿池的蓬勃发张,现在个人电脑已经很难通过挖矿获取奖励的机会了。
第三, 比特币只是一个电子货币系统,用途比较有限。但人们发现其实比特币的底层技术,比如点对点通信、加密算法、共识机制、激励机制,组成的区块链技术其实有着更加远大的应用场景,这是区块链技术发展的起点,也是今天第二部分要讲的内容。第四,比特币系统由分布在全球的服务器共同维护,任何政府和机构都无法把它关停。它上面的信息和记录也无法被篡改。其实任何成熟的区块链项目都有这个特点。
比特币作为一种电子货币,它和传统的法定货币或者银行有什么区别和联系呢?我们主要从四个方面来看。
首先是账户管理, 我们每一个正常的公民都可以去银行提交自己的身份信息,申请银行卡。比特币也可以申请账户,但不同的是你不用提交任何身份信息,也没有任何机构去审核,并且每个人可以申请无数个地址。
第二是服务,比特币只提供了在线转账的功能。而银行还提供了提现、贷款等功能。
第三是数据存储。银行通过中心化的数据库来存储账户历史,是银行的机密数据。而比特币通过区块链记录每个地址的交易,并且这些信息任何人都可以查看,它是一个公开的且不可篡改的账本数据库。
最后一个是信用。银行存储的是法定货币,其信用是通过国家强制力和法律法规保证,有强大的信用保证。而比特币的信用来自于分布在全球服务器的算力,来自于人们对区块链体系和数学算法的信任。
比特币作为第一个区块链应用和成熟的电子货币,虽然开创了区块链行业,但自身确并非完善。首先就是比特币的区块大小以前是1M,最高性能是每秒7笔交易,这个是远远满足不了我们实际的需求的。前几个月比特币还因为扩容方案没有达成共识导致了分叉。更为严重的是能源的浪费。之前有过一个统计,比特币在2017年的用电量已经超过了159个国家的年平均用电量之和。此外,比特币的扩展性比较差,难以满足现实生活中各式各样的需求。因此在比特币之外,出现了很多新的区块链项目。
区块链技术及其特点
区块链本质上是一种全新的数据库技术,极其适合应对一些特定的挑战。过去,机构们使用中央数据库系统来支撑交易流程和计算,但出于一些技术和安全因素的考虑,机构之间极少共享数据库。而区块链却是一种共享的分布式数据库,记录各方交易,增强透明度、安全性和效率。
那相对于传统中央数据库,区块链有什么优势呢?
安全:数据写入区块链都会设计到加密算法的验证,验证的是什么呢?是交易各方的身份。任何人都无法伪造成他人的身份向区块链写入一笔交易或数据,它是由严密的数学算法保证的,我们目前的技术无法对其进行破解。
透明:区块链的本质是一种分布式的数据库,由多个节点维护并同步。也就是任何节点的保管方,都可以访问到同样的数据,这就极大地增加了透明度,而传统系统依赖于多个躲在防火墙后面的“私藏”数据库,从外部是不可见的。
效率:现实世界中,多方已经在维护包含同样交易信息的数据库备份(比如从A银行转账到B银行的转账过程,A银行会记录,B银行也会记录),许多区块中,关于同一交易的数据互相矛盾——导致成本高昂、耗时冗长的对账程序。而跨组织使用区块链这样的分布式数据库可以极大地减少人工对账需求,大量节约成本。此外,某些情况下,区块链可以让各组织获得共同能力,免除重复劳动。
区块链并不是万能药,但它特别适合应对如下问题:
第一类问题就是增强安全性与互信,减少欺诈。在世界的许多地方,腐败可以滋生伪造或篡改官方记录的行为。比如,受贿的政府官员会修改描述支付金额的记录,或者修改特定资产所有人的记录。同样地,恶意者会试图有选择地篡改或破坏记录(比如黑客修改支付记录或多方间的交易数据)。由于每笔交易都单独加密,且这样的加密被区块链上其他各方验证,任何试图篡改、删除交易信息的行为都会被其他各方察觉,然后被其它节点修正。
第二,促进多方交易中的透明度和效率:在任何涉及两个或以上对手参与的交易中,交易通常被单独地由各方记入各自独立的系统中。在资本市场上,同样的交易会被记入两个对手的自有系统。每个机构中,这笔交易都需要经过一系列中段和后段的办公系统——这个时候,错误会导致昂贵的对账流程和大量人工干预。如果使用分布式账本技术,如区块链,机构们将可以获得更顺畅的清算和结算流程,减短结算窗口,极大地降低了资金占用和运营成本。
和任何新技术一样,区块链在现实世界中的扩展过程中会遇到很多挑战。主要有以下几方面:
1. 标准问题:现在的区块链项目如雨后春笋般出现,每个项目都有自己的标准,它们之间并不互通。为了获得广泛的应用,我们认为需要有统一的技术标准来规范各个区块链系统间的数据交互。
2. 隐私问题:商业交易应用分布式数据库会导致一个问题:机构之间是否愿意与对手共享信息。同样地,“声誉管理”的概念也会导致永久性声誉影响的顾虑。用户需要小心斟酌这些因素。
3. 速度与性能:任何分布式数据库都天然地比中心化数据库慢,那么区块链是否适合高速、高容量的应用场景呢。尽管许多区块链变形产品都承诺增强性能,对商业应用而言这仍是个问题。
区块链产业现状
简而言之,处在黎明前的思想大混乱时期。在2017年上半年,各种项目打着区块链之名,行欺诈、传销、非法集资之实。9月4日七部委联合下发的通知,对于当时已经开始恶性滋长的中国 ICO 毒瘤狠狠切下一刀。这一刀切下,切掉了很多毒瘤, 让中国的区块链产业得到了蜕变和升华。 但关于区块链后续如何发展的讨论刚刚开始,远远没有结束。
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