從2013年進入中國市場開始,區塊鏈行業在市場與政策演變起伏中,逐漸趨於成熟化。如今,區塊鏈在中國早已走出理論階段邁向實踐區域,從虛擬經濟跨步實體經濟之中。近十年來,區塊鏈技術正在與人工智慧、大數據、物聯網等前沿技術一起引領著全球新一輪技術變革和產業變革,諮詢機構麥肯錫甚至將其稱之為繼蒸汽機、電力、信息和網際網路科技之後,最具潛力觸發第五輪顛覆性革命浪潮的核心技術。
作為比特幣的底層開發技術,區塊鏈獲得了長足的進步,分布式帳本、共識機制、密碼學和智能合約四大核心也在不斷的迭代完善。
基於分布式帳本的數據存儲
分布式帳本本質上是一個分布式的資料庫,是區塊鏈的基礎結構,可為數據提供一個存儲的功能。其中,分布式是系統中一種特殊的架構類型,由一組依靠網絡通信,為完成相同目標而協調工作的計算機節點組成,節點間的數據交換需要通過數字籤名技術進行驗證方可完成,因此,要想篡改單一節點數據,對於分布式存儲而言是極其困難的。
正是由於分布式去中心化的特點,區塊鏈網絡中任意節點都能加入其中,共同參與記帳。但隨著網絡節點數的增多,全網達成統一的難度就越大,拜佔庭將軍問題開始凸顯。
協調節點帳目的共識機制
為確保網絡中全節點帳目保持一致,區塊鏈引入了共識機制的規則,明確每個人處理數據的途徑,要求區塊鏈上每一個區塊記錄的信息必須通過爭奪記帳權的方式實現節點帳目統一,以此統籌網絡節點行為,協調全節點帳本,這也是區塊鏈的靈魂所在。
在區塊鏈網絡中,任何人都可以參與其中,只需一臺設備作為節點,每個節點都具備完整的數據帳本,節點間彼此遵循一套共識機制,通過競爭記帳來維護整個網絡。故而,即使網絡之中存在節點失效,也不會影響其餘節點的正常運行。
確保數據安全的密碼學技術
區塊鏈生成新的區塊過程中,數據進入分布式資料庫並不是單純的打包即可。區塊鏈密碼學決定了其底層數據架構,打包好的數據塊需要通過密碼學的哈希算法被處理成鏈式結構,藉助哈希算法的單向性和抗篡改等特徵,實現數據上鏈不可篡改,可追溯功能。其次,區塊鏈還利用了非對稱加密手段來保障數據安全,利用私鑰和公鑰的有機結合幫助節點交易中驗證節點身份和明確數據歸屬。
約束協議執行的智能合約
對於陌生群體信任問題,以太坊提出在分布式帳本的基礎上搭建應用層面的智能合約,將用戶之間的協議編譯成特定的代碼程序,當觸發相應的預設條件,機器將自動調用區塊鏈中的數據,實現數據執行與應用的功能。與傳統系統相比,區塊鏈可利用智能合約幫助用戶以透明、無衝突的方式進行交易,採用自動強制執行的機制,避免第三方的參與,讓執行效率更高,速度更快,成本更低。
以上四項技術共同構建了區塊鏈的底層基礎,正是由於這些技術的升級演化,區塊鏈才得以孕育一個偉大的時代。在如今,「區塊鏈+」的應用逐步落地,窺一斑而知全豹,未來,在國家發展新基建的政策紅利之下,區塊鏈將得益於5G、物聯網技術的普及獲得更多發展機會,應用場景也會更加彭勃開放。