区块链技术的前世今生浅解

2014 年开始,比特币背后的区块链(Blockchain)技术受到大家关注,并正式引发

了分布式记账本(Distributed Ledger)技术的革新浪潮。

人们开始意识到,记账本相关的技术,对于资产(包括有形资产和无形资产)的管

理(包括所有权和流通)十分关键;而去中心化的分布式记账本技术,对于当前开放 

多维化的商业网络意义重大。区块链,正是实现去中心化记账本系统的一种极具

潜力的可行技术。

目前,区块链技术已经脱离开比特币,在包括金融、贸易、征信、物联网、共享

经济等诸多领域崭露头角。现在当人们提到“区块链”时,往往已经与比特币网

络没有直接联系了,除非特别指出是承载比特币交易系统的“比特币区块链”。

区块链属于一种去中心化的记录技术。参与到系统上的节点,可能不属于同一组

织、彼此无需信任;区块链数据由所有节点共同维护,每个参与维护节点都能复制

获得一份完整记录的拷贝。

跟传统的记账技术相比,其特点应该包括

维护一条不断增长的链,只可能添加记录,而发生过的记录都不可篡改;去中心

化,或者说多中心化,无需集中的控制而能达成共识,实现上尽量分布式;通过密

码学的机制来确保交易无法抵赖和破坏,并尽量保护用户信息和记录的隐私性。

更进一步的,还可以将智能合约跟区块链结合到一起,让其提供除了交易(比特币

区块链已经支持简单的脚本计算)功能外更灵活的合约功能,执行更为复杂的操

作。这样扩展之后的区块链,已经超越了单纯数据记录的功能了,实际上带有

点“普适计算”的意味了。

区块链基本原理

区块链的基本原理理解起来并不难。基本概念包括:

如果把区块链作为一个状态机,则每次交易就是试图改变一次状态,而每次共识

生成的区块,就是参与者对于区块中所有交易内容导致状态改变的结果进行确

认。

其实每块区块链都会有一个区块头都会进行SHA256哈希加密,生成一个哈希值,

通过这个值,我们可以在区块链中识别出特定区块,并且每个区块头都还包含它

的父区块的哈希值。

区块链的基本原理理解起来并不难。基本概念包括:

如果把区块链作为一个状态机,则每次交易就是试图改变一次状态,而每次共识

生成的区块,就是参与者对于区块中所有交易内容导致状态改变的结果进行确

认。

区块链的经典应用场景

从技术特点上,可以看到现在区块链技术的三种典型应用场景:

分布式账本的现状与未来

从科技发展的一般规律而言,笔者认为,分布式账本科技仍处于发展早期,但商

业应用已经在加速落地。同样作为基础设施,可以类比互联网的发展过程,如下

表所示。

互联网在其发展过程中,先后经历了试验网络、基础架构和协议、商业应用、大

规模普及等四个时期,每个阶段都花费了10年左右的时间。其中第二个时期尤为

关键,在此期间,TCP/IP 网络传输控制协议最终从已有的众多网络控制协议中胜

出,成为核心协议,这为互联网后来扩展到全球规模奠定了扎实的技术基础。

小结

区块链是第一个试图自带信任化和防止篡改的分布式记录系统。它的出现,让大

家意识到,除了互联网这样的尽力而为的基础设施外,我们还能打造一个彼此信

任的基础设施。

类似比特币这样的大规模长时间自治运行的系统,也为区块链技术的应用开启了

更多遐想的空间。如果人与人之间的交易无法伪造,合同都能确保可靠执行,世

界是不是更美好一些了呢?这是技术进步再次给人类发展带来福利。

更进一步,比特币只是基于区块链技术的一种金融应用(而且是直接嵌入区块链

中),区块链技术还能带来更通用的计算能力。Hyperledger 和 Ethereum 就试图

做类似的事情,基于区块链再做一层平台层,让别人基于平台开发应用变得更简

单。

另外,区块链本身可以作为分布式存储,也自然可以作为分布式计算引擎。可以

想象,整个加入集群的设备都是计算引擎,大家通过付费来使用计算力,是不是

就有点普适计算的意味了?

有理由相信,随着更多商业应用场景的出现,区块链技术将在未来金融和信息技

术领域占据一席之地。

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