区块链技术

来自OwCrypto区块链数字加密货币百科

区块链技术,简称BT(Blockchain technology),也被称之为分布式账本技术,是一种互联网数据库技术,其特点是去中心化、公开透明,让每个人均可参与数据库记录。

区块链是一种防篡改的、共享的数字化账本,用于记录公有或私有对等网络中的交易。账本分发给网络中的所有成员节点,在通过哈希密码算法链接的区块的顺序链中,永久记录网络中的对等节点之间发生的资产交易的历史记录。

所有经过确认和证明的交易都从链的开头一直链接到最新的区块,因此得名区块链。区块链可以充当单一事实来源,而且区块链网络中的成员只能查看与他们相关的交易。


通俗的话阐述:如果我们把数据库假设成一本账本,读写数据库就可以看做一种记账的行为,区块链技术的原理就是在一段时间内找出记账最快最好的人,由这个人来记账,然后将账本的这一页信息发给整个系统里的其他所有人。这也就相当于改变数据库所有的记录,发给全网的其他每个节点,所以区块链技术也称为分布式账本(distributed ledger)。

原理

区块链的基本原理理解起来并不难。基本概念包括: 交易(Transaction):一次操作,导致账本状态的一次改变,如添加一条记录; 区块(Block):记录一段时间内发生的交易和状态结果,是对当前账本状态的一次共识; 链(Chain):由一个个区块按照发生顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。 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

分布式账本

分布式账本是一种在网络成员之间共享、复制和同步的数据库。分布式账本记录网络参与者之间的交易,比如资产或数据的交换。

网络中的参与者根据共识原则来制约和协商对账本中的记录的更新。没有中间的第三方仲裁机构(比如金融机构或票据交换所)的参与。

分布式账本中的每条记录都有一个时间戳和唯一的密码签名,这使得账本成为网络中所有交易的可审计历史记录。分布式账本技术的一种实现是开源 Hyperledger Fabric 区块链。


工作原理

区块链网络中的成员节点不依赖于第三方(比如金融机构)来仲裁交易,它们使用共识协议来协商账本内容,使用哈希加密算法和数字签名来确保交易的完整性。

共识性能确保共享账本是精确副本,并降低了发生交易欺诈的风险,因为篡改需要在许多地方同时执行。哈希加密算法(比如 SHA256 计算算法)能确保对交易输入的任何改动 — 甚至是最细微的改动— 都会计算出一个不同的哈希值,表明交易输入可能被损坏。数字签名确保交易源自发送方(已使用私钥签名)而不是冒名顶替者。

去中心化对等区块链网络可阻止任何单个或一组参与者控制底层基础架构或破坏整个系统。网络中的参与者是平等的,都遵守相同的协议。它们可以是个人、国家代表、企业或所有这三种参与者的组合。

在其核心,该系统会记录交易的时间顺序,而且所有节点都使用选定的共识模型来协商交易的有效性。这会使交易不可逆并被网络中的所有成员接受。


商业优势

在传统业务网络中,所有参与者都维护着自己的账本,这些账本之间的重复和差异会导致争议、更长的结算时间,而且因为需要中介,还会导致相关的间接管理成本。但是,通过使用基于区块链的共享账本,交易在通过共识性验证并写入账本后,就不能再更改,这样企业就能节省时间和成本,同时减少风险。

区块链共识机制提供了经过整合的、一致的数据集的优势,减少了错误,拥有近实时的引用数据,而且参与者能够灵活更改其拥有的资产的描述。

因为没有参与成员拥有共享账本中所含信息的来源,所以区块链技术会提高参与成员之间的交易信息流中的可信度和完整性。

区块链技术的不变性机制降低了审计和合规性成本,增加了透明性。而且在使用区块链技术的业务网络上,合约得以智能、自动化执行并最终确认,所以企业会获得更高的执行速度、更低的成本和更少的风险,所有这些使企业能构建新收入流来与客户交互。[1]


特性

目前而言,“不可更改”是区块链的核心问题之一。区块链是一种只允许追加信息的系统,数据只能添加,不能删减。这意味着,区块链上的所有信息都是永恒、不可改变的。例如,自比特币2009年推出以来,其区块链上已发生了约1.6亿笔交易,而只要该货币存在,所有交易记录都将永远完整地保留在账本中。

在围绕这个核心问题的辩论中,一方坚持,正是不可更改令此项创新如此重要。另一方则是实用主义者,他们越来越多地发现,面临人为失误、恶作剧和隐私法规,不可更改可能会限制该技术在企业环境中的广泛应用。

与此同时,区块链未来的应用路径尚待明晰,这也让该技术的开发群体压力日增。世界经济论坛日前指出,这方面的成功需要“老牌企业、创新机构和监管者之间深入合作 ”。

恶作剧和人为失误

色情内容

2013年,比特币区块链元数据被发现嵌入了非法色情内容,且无法消除。三年后,它仍然在那里供人观览。

德国RWTH亚琛工业大学的研究人员声称已经发现了274个链接,同时调查了存放在比特币区块链中的非财务数据。

不幸的是,这还不是全部。一张色情图片——可能是未成年人的——也被潦草写入区块链。在本月早些时候,研究人员在某会议上发表的一篇新论文中警告说,这在理论上可能会导致在112个国家里的区块链都是非法拥有。

德国大学的研究人员决定下载比特币区块链 ——当时它的大小为122GB,并且扫描他们所称的“令人反感的内容”。他们发现,在区块链上所有交易中,只有1.4%的交易记录了118.5 MB的非财务数据。只有更小的22.6 MB数据中包含了在适用软件上查看的可读文件。

在数据中,儿童色情内容存在于三个文件中;这274个链接定向到了在“暗网”上找到的网站列表。除了维基解密数据的备份之外,研究人员还发现了六个与婚礼有关的图像,609个包含公共聊天日志的交易,讨论比特币和洗钱的电子邮件与论坛帖子。[2]

美联储前主席伯南克的点阵画像

同样不可抹去的还有另一项区块链顽皮之作:美联储前主席伯南克的点阵画像。

美联储前主席伯南克的点阵画像


维基解密披露外交密电

更令国家安全管理者们头疼的是,2010年维基解密曾披露超过 25万条外交密电,也以一份2.5兆字节文件的形式,嵌入在130笔单独的比特币交易中,永久记录在了区块链上。

这类无害、但可能已触犯法律的恶作剧,有多种解决方案。但对于监管严格的企业系统以及由指定人员管理的授权环境来说,区块链的不可更改,或将导致重大的实际损失。对于资本市场行业来说,尤为如此。合规和风险管理人员需要跨越各种信息渠道,监控并管理交易对手方的通信,并在必要时进行编辑甚至审查。

如果这些渠道和通信协议,如FIX、SWIFT等,都被计入账本且账本不能更改,那么企业就很难修改受限信息,或防止交易员恶意泄漏敏感信息,并且这些信息会被嵌入永久账本中。

此外,看错对手方、记错账本等无心之过也并不罕见,交易失手误记到错误的交易账户中,或填错符号、标记和到期时间。无论账本计对计错,银行都需确保交易信息的保密性。如果区块链系统中的错误不能修正,交易策略就有可能被他人破解。[3]