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區塊鏈是什麽?

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、***識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。

區塊鏈(Blockchain)是比特幣的壹個重要概念,它本質上是壹個去中心化的數據庫,同時作為比特幣的底層技術,是壹串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每壹個數據塊中包含了壹次比特幣網絡交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下壹個區塊。

含義

狹義來講,區塊鏈是壹種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的壹種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

區塊鏈

廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點***識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的壹種全新的分布式基礎架構與計算方式。

基礎架構模型

區塊鏈基礎架構模型

壹般說來,區塊鏈系統由數據層、網絡層、***識層、激勵層、合約層和應用層組成。 其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本算法;網絡層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;***識層主要封裝網絡節點的各類***識算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的***識機制、基於***識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點?。

區塊鏈核心技術簡介

區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:

第壹個叫分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點***同完成,而且每壹個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以***同為其作證。

跟傳統的分布式存儲有所不同,區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面:壹是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲壹般是將數據按照壹定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠***識機制保證存儲的壹致性,而傳統分布式存儲壹般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

沒有任何壹個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單壹記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。

第二個叫做非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。

第三個叫做***識機制,就是所有記賬節點之間怎麽達成***識,去認定壹個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的***識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。

區塊鏈的***識機制具備“少數服從多數”以及“人人平等”的特點,其中“少數服從多數”並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特征量。“人人平等”是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出***識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終***識結果。

以比特幣為例,采用的是工作量證明,只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下,才有可能偽造出壹條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能。

最後壹個技術特點叫智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行壹些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在壹些標準化的保險產品中,去進行自動化的理賠。

在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。因此,筆者認為利用區塊鏈技術,從數據管理的角度切入,能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈的發展歷程

區塊鏈 – 原始區塊鏈 ,是壹種去中心化的數據庫,它包含壹張被稱為區塊的列表,有著持續增長並且排列整齊的記錄。每個區塊都包含壹個時間戳和壹個與前壹區塊的鏈接:設計區塊鏈使得數據不可篡改 — 壹旦記錄下來,在壹個區塊中的數據將不可逆。

區塊鏈的設計是壹種保護措施,比如(應用於)高容錯的分布式計算系統。區塊鏈使混合壹致性成為可能。這使區塊鏈適合記錄事件、標題、醫療記錄和其他需要收錄數據的活動、身份識別管理,交易流程管理和出處證明管理。區塊鏈對於金融脫媒有巨大的潛能,對於引導全球貿易有著巨大的影響。

2008年由中本聰第壹次提出了區塊鏈的概念,在隨後的幾年中,成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分:作為所有交易的公***賬簿。通過利用點對點網絡和分布式時間戳服務器,區塊鏈數據庫能夠進行自主管理。為比特幣而發明的區塊鏈使它成為第壹個解決重復消費問題的數字貨幣。比特幣的設計已經成為其他應用程序的靈感來源。

1991年,由Stuart Haber和W. Scott Stornetta第壹次提出關於區塊的加密保護鏈產品,隨後分別由Ross J. Anderson與Bruce Schneier&John Kelsey分別在在1996年和1998年發表。與此同時,Nick Szabo在1998年進行了電子貨幣分散化的機制研究,他稱此為比特金。2000年,Stefan Konst發表了加密保護鏈的統壹理論,並提出了壹整套實施方案。

區塊鏈格式作為壹種使數據庫安全而不需要行政機構的授信的解決方案首先被應用於比特幣。2008年10月,在中本聰的原始論文中,“區塊”和“鏈”這兩個字是被分開使用的,而在被廣泛使用時被合稱為區塊-鏈,到2016年才被變成壹個詞:“區塊鏈”。在2014年8月,比特幣的區塊鏈文件大小達到了20千兆字節。

到2014年,“區塊鏈2.0”成為壹個關於去中心化區塊鏈數據庫的術語。對這個第二代可編程區塊鏈,經濟學家們認為它的成就是“它是壹種編程語言,可以允許用戶寫出更精密和智能的協議,因此,當利潤達到壹定程度的時候,就能夠從完成的貨運訂單或者***享證書的分紅中獲得收益”。區塊鏈2.0技術跳過了交易和“價值交換中擔任金錢和信息仲裁的中介機構”。它們被用來使人們遠離全球化經濟,使隱私得到保護,使人們“將掌握的信息兌換成貨幣”,並且有能力保證知識產權的所有者得到收益。第二代區塊鏈技術使存儲個人的“永久數字ID和形象”成為可能,並且對“潛在的社會財富分配”不平等提供解決方案。14 -15截至2016年,區塊鏈2.0鏈下交易仍舊需要通過Oracle,使任何“基於時間或市場條件[確實需要]的外部數據或事件與區塊鏈交互”。

在2016年,俄羅斯聯邦中央證券所(NSD)宣布了壹個基於區塊鏈技術的試點項目。許多在音樂產業中具有監管權的機構開始利用區塊鏈技術建立測試模型,用來征收版稅和世界範圍內的版權管理。2016年7月,IBM在新加坡開設了壹個區塊鏈創新研究中心。2016年11月,世界經濟論壇的壹個工作組舉行會議,討論了關於區塊鏈政府治理模式的發展。據Accenture的壹份關於創新理論發展的調查中顯示,2016年區塊鏈在經濟領域獲得的13.5%使用率,使其達到了早期開發階段。在2016年,行業貿易組織***創了全球區塊鏈論壇,這就是電子商業商會的前身。

該概念在中本聰的白皮書中提出,中本聰創造第壹個區塊,即“創世區塊”。

2009年1月3日,比特幣的創始人中本聰在創世區塊裏留下壹句永不可修改的話:

“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks(2009年1月3日,財政大臣正處於實施第二輪銀行緊急援助的邊緣)。”

當時正是英國的財政大臣達林被迫考慮第二次出手紓解銀行危機的時刻,這句話是泰晤士報當天的頭版文章標題。

區塊鏈的時間戳服務和存在證明,第壹個區塊鏈產生的時間和當時正發生的事件被永久性的保留了下來。

比特幣公司BTCC於2015年推出了壹項服務“千年之鏈”即區塊鏈刻字服務,就是采用的以上原理。用戶可以將通過這項服務將文字刻在區塊鏈上,永久保存。

數字貨幣的現狀是百花齊放,列出壹些常見的:bitcoin、litecoin、dogecoin、dashcoin,除了貨幣的應用之外,還有各種衍生應用,如Ethereum、Asch等底層應用開發平臺以及NXT,SIA,比特股,MaidSafe,Ripple等行業應用。

2016年1月20日,中國人民銀行數字貨幣研討會宣布對數字貨幣研究取得階段性成果。會議肯定了數字貨幣在降低傳統貨幣發行等方面的價值,並表示央行在探索發行數字貨幣。中國人民銀行數字貨幣研討會的表達大大增強了數字貨幣行業信心。這是繼2013年12月5日央行五部委發布關於防範比特幣風險的通知之後,第壹次對數字貨幣表示明確的態度。

可以用區塊鏈的壹些領域可以是:

智能合約

證券交易

電子商務

物聯網

社交通訊

文件存儲

存在性證明

身份驗證

股權眾籌

我們可以把區塊鏈的發展類比互聯網本身的發展,未來會在internet上形成壹個比如叫做finance-internet的東西,而這個東西就是基於區塊鏈,它的前驅就是bitcoin,即傳統金融從私有鏈、行業鏈出發(局域網),bitcoin系列從公有鏈(廣域網)出發,都表達了同壹種概念——數字資產(DigitalAsset),最終向壹個中間平衡點收斂。

區塊鏈的進化方式是:

區塊鏈1.0——數字貨幣

區塊鏈2.0——數字資產與智能合約

區塊鏈3.0——各種行業分布式應用落地