區塊鏈入門教程及我的區塊鏈觀

2021-01-11 Big派

各位朋友,晚安

Feb.6 2018 Tue.

區塊鏈(blockchain)就是一個特殊的分布式資料庫。所以說區塊鏈技術,就是一種特殊的資料庫技術。

以前的分布式資料庫都是有系統管理員的,而區塊鏈網絡中每個人都處於平等的地位,每個節點都不能左右整個網絡,也就是通常所說的去中心化。

區塊鏈,顧名思義就是一系列區塊(block)組成的鏈條。每個區塊包含區塊頭和區塊體,區塊頭記錄當前區塊的元信息:區塊生成時間,當前區塊的Hash值,上一個區塊的Hash值等;區塊體存儲著實際的數據。

所謂Hash就是將任意長度的輸入,通過散列算法,轉化成固定長度的輸出特徵值。區塊鏈的Hash長度是256位,意思就是所有的原始數據都會計算為一個256位的二進位數字。所以,原始數據不同,所生成的Hash值必定不同。

對於區塊鏈而言,Hash值由區塊頭決定,不同的區塊對應著不同的Hash值,因此可以用Hash值標記區塊。如果區塊的內容改變,相應的Hash值也會隨之改變。用函數的方式來表示,那就是 Hash = SHA256(Block-Head)。

當有人試圖篡改已生成的區塊數據,那麼就必須同時修改後面的所有區塊,以保證區塊鏈的一致性,不然當前區塊就會脫離區塊鏈。如果有人能夠同時修改當前區塊及以後的所有區塊,那麼才能夠保證區塊的完備性。

但是區塊鏈Hash的計算是極其費時費力的,同時修改所有的區塊幾乎不可能發生。因此,這就是區塊鏈極具安全性和私密性的原因。每生成一個區塊,就像是書寫一段歷史,過去了的只能過去了。

區塊鏈可以創造出一種信任感,因為在網絡中所有的交易信息都是不可逆的、不透明的,也沒有人能夠去操控整個區塊鏈網絡。

銀行是一個依賴信任感產生的事物,假如人們都不再相信銀行,都擔心銀行會私自篡改交易信息,把你存的100萬少添一個零,把你借的100萬多加一個零;也擔心銀行會透露個人隱私給推銷公司,經常有騷擾電話來打攪你的生活。

那麼誰還會把口袋裡的錢存進銀行?誰還會去向銀行貸款?誰還會在銀行辦理各種自營業務?有人的地方,就存在信任危機。相反,區塊鏈網絡作為一個鐵面無私(冷血)的分布式記帳簿,絕不會出現任何偏離正軌的行為。

要生成新的區塊,就需要計算一個有效的Hash值,以此來匹配前一個區塊。為了保證各個節點的同步,區塊的生成速度不能過快。區塊鏈的設計者中本聰設定了每個區塊生成的難度係數,隨著時間的推移,生成一個新區塊的難度係數會不斷增長。

比如第100000個區塊需要計算2.74億次,才得到了一個有效的Hash值,相應的區塊才能加入區塊鏈。這個計算Hash值的過程就叫做「採礦」(Mining),提供計算能力的計算機叫做「礦機」,提供計算機的人就叫做「礦工」。「礦機」充當著整個區塊鏈CPU的角色,因此每生成一個區塊鏈,「礦工」就會得到相應的報酬。在比特幣網絡中,報酬就是比特幣。

如果同時生成兩個區塊,都需要連接到前一個區塊上,現在的規則就是新的節點總是採用最長的那條區塊鏈。因為區塊鏈長度越長,其認可度就越高,越值得信任。一般來說,如果區塊鏈有分叉,那就看哪個分支先形成6個區塊,即「六次確認」。

因為區塊鏈的安全性和隱私性,使其得到了很多的具體應用。其中,比特幣就是最早的應用成果。還有後來的比特幣們,比如萊特幣、以太幣、狗幣、比特股、EOS等等。這些加密貨幣的產生,雖然大部分都沒給社會帶來明顯的進步,但使得區塊鏈技術成為了繼人工智慧、機器學習、虛擬實境、增強現實之後的網際網路「新貴」。

現在全世界的企業都在盯著區塊鏈這一技術的應用,特別是像摩根、高盛、工行等大型的銀行。如果將企業的財務系統建立在區塊鏈底層技術之上,並且重要的是和相應的事務所、國家監管機構形成區塊鏈網絡,那麼財務造假之類的痼疾也許就會徹底根治。

區塊鏈技術為了保證數據的可靠性,自然會付出相應的代價。首先,如果是比特幣底層的區塊鏈技術,那麼為了生成一個新的區塊,需要等待至少10分鐘,如果需要所有節點的同步,則需要更多的時間。效率問題,便是區塊鏈1.0的問題之一。其次,形成一個新的區塊需要進行無數次無意義的計算,需要耗費無數的能源資源。能耗問題,也是區塊鏈1.0的問題之一。

比特幣等加密貨幣作為區塊鏈1.0版本,彰顯出區塊鏈技術的先天優勢,但並未開發完畢。以以太坊為代表的區塊鏈2.0版本,對區塊鏈技術的應用範圍進行了擴展,不再局限於加密貨幣。NEO、量子鏈、唯鏈、邊界智能、萬向區塊鏈實驗室等研究區塊鏈底層技術的組織的興起,加速了2.0時代的發展。將區塊鏈技術從加密貨幣身上剝離開來,本身就是一件極難的事。再把這種技術作進一步的擴展,更值得令人賞心悅目。

如果說1.0時代人們關注的是挖幣、炒幣等投機味道濃厚的東西,那麼2.0時代人們關注的是區塊鏈底層技術的挖掘和擴展這些具有創新思維的事物。前者,是一個小格局,可以創造一批億萬富翁,也可以埋葬一批投機者的白骨。後者,是一個大格局,可以改造整個網際網路生態文明,使得網際網路更加的穩固和自由。1.0時代的浪潮兒,都是些精明的生意人。2.0時代的扛旗者,更多的是創新的科學家,實幹的企業家。

網際網路,把天南海北的人們連接在了一起,把以前的人和現在的人連接在了一起,把物與物連接在了一起,把人與物連接在了一起。所以,網際網路時代的核心要素之一就是連接。而兩個主體間的連接,最重要的影響因素就是真實感。所以,網際網路的發展趨勢就是不斷增強一切的連接能力,以及不斷增強這些連接的真實感。

最開始的網際網路黃頁、博客、論壇等等,到即時通訊工具,再到人工智慧、機器學習、增強現實、虛擬實境。一路走下來,人們想的都是賦予機器人格,讓它們看起來、摸起來,甚至相處起來更像人,比如仿真機器人、網絡機器人。人們想的是讓我們接觸到的虛擬場景更像真實的地方,比如VR購物。

隨著網際網路的發展,人們在連接的真實性方面做得還可以,也取得了些小成就,但還沒到達應有的程度。網際網路時代的核心要素之二就是自由。人們可以自由地瀏覽各地各式各樣的訊息,可以在全球各個地方購買商品,可以看到世界上每個角落的美景,可以與各個不同的種族交流。

對自由的渴望,本就是人類根深蒂固的信仰,從古至今,皆是如此。如果是阻礙自由的事物,那麼就一定會被其他東西給打破,人們也會尋找各種方法來實現自由。當然,我這裡所說的自由,是有所限制的自由,不是泛自由論。如果把區塊鏈技術應用到「灰色」產業鏈中,那將是一件恐怖的事情。但有的人正是這樣做的。看來真正的自由畢竟是少數人的事情。

網際網路對連接的真實感的追求,從思想、行為的真實性滿足,開始延伸到價值判斷的真實性滿足。

現在,人們可以在家裡拿著一塊手機,通過VR購物軟體,可以「穿越」到分布在世界各地的商鋪裡挑選所愛的商品,這是對真實場景的需求,但是是感覺真實的追求。

而將來,隨著人們對信任危機的恐懼,人們對真實的追求,應該是更嚴謹的理性真實的追求,比如這個密碼是我設置的嗎,這份外賣是我點的嗎,諸如此類的問題驗證。區塊鏈技術的出現,是對連接真實性的擴展和自由的延伸。所以我覺得,這是順勢而為,而不是人們所說的「妖怪」。

沿著我的推理框架前進,我們前面是一個更加自由,有著更多豐富和真實的連接的網際網路時代。我不敢說具體會是怎樣的,我沒有那個本事,也沒那個「賊心」。在這個時代裡,我們都是一名終身學習者。

從區塊鏈到網際網路,差的只是一枚比特幣的距離。

部分參考資料:

1.Wikipedia

2.Profession Secure

3.How does blockchain really work?, by Sean Han

4.加密貨幣的本質,by 阮一峰

Be Better · 2018

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