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什么是区块链?

2019.11.05 OKEx学院

什么是区(qu)块链呢,本质上(shang)讲,区(qu)块链是一种分布(bu)式、去中心化的网络数(shu)据(ju)库系(xi)(xi)统(tong),这(zhei)个系(xi)(xi)统(tong)会让数(shu)据(ju)的存储、更新、维护、操作变得不同。

我们今天(tian)要讲(jiang)的区(qu)块链呢(ni),它有四(si)项(xiang)不可缺的核(he)心技术,分(fen)别是:分(fen)布式存储、共识机(ji)制、密码学原理、智能(neng)合约。

那么(me)我(wo)们今天就讲一讲,与传统数据处理(li)相比,区块链到底有什么(me)不同,帮助大家(jia)了解区块链是什么(me),让大家(jia)对区块链有一个总(zong)的认知。

一、区块链中的数据存储:块链式数据结构

在数(shu)(shu)据存储方(fang)面(mian),区(qu)块链(lian)(lian)技术利用的是(shi)“块链(lian)(lian)式数(shu)(shu)据结(jie)构(gou)”来验证(zheng)与存储数(shu)(shu)据的。块链(lian)(lian)式结(jie)构(gou)是(shi)什(shen)么意思呢?铁链(lian)(lian)子大(da)家都见过吧,一环(huan)套一环(huan)那(nei)种,其实,每一环(huan)我们可以看作是(shi)一个区(qu)块,很(hen)多环(huan)节扣(kou)在一起就形(xing)成了区(qu)块链(lian)(lian)。

区块(kuai)(kuai)(kuai)里存储的(de)是数据(ju),和普通存储数据(ju)的(de)不同(tong)之处在(zai)于:在(zai)区块(kuai)(kuai)(kuai)链上,后一个区块(kuai)(kuai)(kuai)里的(de)数据(ju)是包含前一个区块(kuai)(kuai)(kuai)里的(de)数据(ju)的(de)。

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以读书为例(li):我(wo)们平时(shi)看书,看完第(di)一(yi)(yi)页(ye),接着读第(di)二(er)页(ye)、第(di)三页(ye)......那在区(qu)块链(lian)里(li)面呢,如果(guo)给(ji)每个区(qu)块标注(zhu)上页(ye)码(ma),那么第(di)二(er)页(ye)的(de)内(nei)容(rong)是包含(han)第(di)一(yi)(yi)页(ye)的(de)内(nei)容(rong)的(de),第(di)三页(ye)的(de)内(nei)容(rong)包含(han)第(di)一(yi)(yi)页(ye)和第(di)二(er)页(ye)的(de)内(nei)容(rong)......第(di)十页(ye)包含(han)了(le)前九(jiu)页(ye)的(de)内(nei)容(rong),就是这(zhei)样一(yi)(yi)个层(ceng)层(ceng)嵌套的(de)链(lian)条。这(zhei)样一(yi)(yi)来,就可以追(zhui)溯(su)到最本源的(de)数据了(le),这(zhei)就是区(qu)块链(lian)的(de)可追(zhui)溯(su)性。

二、区块链中的数据更新:分布式节点共识算法

在数(shu)据更新方面,区块链技术是(shi)利(li)用(yong)“分布(bu)式节点共识算法”来(lai)生成和更新数(shu)据。

每每生(sheng)成(cheng)新(xin)的(de)区块(也就(jiu)是更新(xin)数(shu)据(ju)的(de)时候),都需(xu)要(yao)通过一(yi)种算法(fa)获得(de)全网51%以上节点的(de)认可(ke)才能构(gou)成(cheng)新(xin)的(de)区块,说白了就(jiu)是投票,超过半数(shu)人同意(yi)就(jiu)可(ke)以生(sheng)成(cheng)。这就(jiu)使得(de)区块链上的(de)数(shu)据(ju)不容篡改。

我(wo)们还(hai)是打一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)比喻来解释:我(wo)们把(ba)区(qu)(qu)块(kuai)链比作一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)本(ben),因(yin)为(wei)都(dou)(dou)是记录数据的嘛(ma)。传统(tong)世(shi)界里(li),记账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)权在于记账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)先生,账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)本(ben)属于记账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)先生一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)人(ren)的;在区(qu)(qu)块(kuai)链里(li)面,每一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)人(ren)都(dou)(dou)拥有这个(ge)(ge)账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)本(ben),大家一(yi)(yi)(yi)起来记账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang),想要(yao)更新账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)目呢,就(jiu)要(yao)投票,半数人(ren)以上赞成才可以去更新账(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)目数据。

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在这(zhei)个过程中(zhong),我(wo)们会涉及到这(zhei)么(me)几(ji)个名词:分布式、节(jie)点、共识算法:

每个(ge)人(ren)都记账(也(ye)就(jiu)(jiu)(jiu)是人(ren)人(ren)拥有账本(ben),账本(ben)分(fen)散在每个(ge)人(ren)手里)这(zhei)就(jiu)(jiu)(jiu)是所(suo)谓(wei)的“分(fen)布式”;大(da)家讨论、投票产(chan)生的、一致赞(zan)同的记账办法,就(jiu)(jiu)(jiu)是所(suo)谓(wei)的“共识算法”;节(jie)点就(jiu)(jiu)(jiu)更简单了(le),参与记账的每一个(ge)人(ren)就(jiu)(jiu)(jiu)可以看做是一个(ge)节(jie)点。

三、 区块链中的数据维护:密码学

接下来(lai)(lai)到(dao)了数据维(wei)护阶段,区(qu)块链的不(bu)同之处就在于:它利用密(mi)码(ma)学的方式来(lai)(lai)保证数据传输和访问的安(an)全。

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那么(me),区(qu)块链(lian)中所应用的密码学原(yuan)理主要有以(yi)下这么(me)几个:哈希(xi)(xi)算(suan)(suan)法、Merkle哈希(xi)(xi)树(shu)、椭圆曲线(xian)算(suan)(suan)法、Base58。这些原(yuan)理,其(qi)实呢,他们都(dou)是通过(guo)一系列复杂的运算(suan)(suan)以(yi)及换算(suan)(suan),来(lai)保证区(qu)块链(lian)上数据安全。

四、 区块链中的数据操作:智能合约

最后就进入到了(le)数(shu)据的操作(zuo)阶段,也就是我们(men)接着要说的“智能(neng)合约”。

智能(neng)合约,是(shi)由计(ji)算机程序定义并自(zi)动执行(xing)的承诺协议,说白(bai)了,就是(shi)用代码执行(xing)的一套交易准则,类似(si)于现(xian)在的信(xin)用卡自(zi)动还款功能(neng),开启这个功能(neng),您自(zi)己什么都不(bu)用管,到期银行(xing)会自(zi)动扣除您欠的钱。

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智能合(he)约的突出优势(shi)就(jiu)是,很大程(cheng)度(du)上避免了(le)由(you)信任(ren)产生(sheng)的一(yi)系列问(wen)题。我们很多(duo)人(ren),都遇到过被借(jie)(jie)钱(qian)的事情:朋友手头紧了(le)跟你借(jie)(jie)2000块(kuai)钱(qian),承诺下(xia)个(ge)月发(fa)了(le)工(gong)资还钱(qian),到了(le)下(xia)个(ge)月他又(you)找别的借(jie)(jie)口不还,拖来托去这事儿(er)就(jiu)没谱了(le)。本(ben)来没多(duo)少钱(qian),还是朋友,虽然你很郁闷,这事也就(jiu)算了(le)。

那么,有了(le)(le)智能合(he)约(yue)以后,他(ta)就不(bu)(bu)能赖账了(le)(le),因为在(zai)智能合(he)约(yue)上,一旦触发合(he)约(yue)中的(de)条款,代码就会自动执行,不(bu)(bu)管他(ta)愿不(bu)(bu)愿意,只(zhi)要他(ta)发了(le)(le)工(gong)资、账户上有了(le)(le)钱,他(ta)就得还你(ni)。

最后总(zong)结一(yi)下今(jin)(jin)天的内(nei)容(rong),今(jin)(jin)天呢我们主要(yao)通(tong)过数据存(cun)储操作的这么一(yi)个流(liu)程,介绍了区块(kuai)链的基本情况。我们对此(ci)做一(yi)个总(zong)结,可以发(fa)现区块(kuai)链中有四项不可缺的核心技术,分别是:分布式存(cun)储、共识机制、密(mi)码(ma)学原理、智能合约。

那么,我们可以这样理解:分布式存储对应的是数据存储这个阶段,共识机制对应的是数据的处理更新这个阶段,密码学对应的是数据安全,智能合约对应的是数据的操作问题。

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