(区块链是干嘛的)什么是区块链

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1. 区块链究竟是什么

区块链是 blockchain 这个英文新词汇的 “生硬翻译” —— 事实上,绝大多数翻译就是很生硬的,你看看上面的 “双花”(Double Spending)就能感觉到了。

所谓区块,是 block 的翻译,可以理解为 “信息块”(这个单词在计算机领域就是这个意思)。

block, Computing: a large piece of text processed as a unit.

如此这般,区块链(blockchain)就是字面上的意思,它就是由前后链接起来的信息块构成。

什么是区块链


在比特币这家世界银行的设计中,区块(block),就是一个又一个不断生成的子账簿,这些子账簿通过一种特定的算法(哈希算法)前后链接起来,形成总账簿(blockchain)。从这个角度望过去,区块链技术没什么神秘的,通俗地讲,它只不过是一种新的记账技术而已。

比特币这家世界银行,就是这样建立在区块链技术上的第一个分布式应用。而区块链技术,通俗地讲,无非是个不可篡改的分布式数据库技术而已。


2. 目的与手段

正如你所见,打造一个不可篡改的分布式数据库,是目的;而区块链技术,是达成这个目的的手段。再进一步,所谓共识机制,是区块链技术的一部分;除了共识机制之外,还有另外一个重要的组成部分,奖励机制 —— 否则人们不会自动对网络有所贡献。

长期以来,所谓的技术创新基本上都聚焦在了如何改进共识机制之上,而奖励机制被默认为 “不可或缺” 的组成部分。人们以为,共识机制和奖励机制就好像是区块链这架马车的两个轮子一样,缺一不可。

3. 共识机制

首先,在这里请注意,我们所讨论 “共识” 是网络中节点之间的共识,是机器与机器之间的共识,而不是人与人之间的共识。人与人之间的共识与区块链没有任何关系 —— “共识” 这个词常常被人们误用、滥用。这也是为什么我曾经戏谑地说 “傻屄的共识也是共识” 的原因。我想说的是,傻屄们死活搞不懂,那不是人与人之间的共识,然后吧,他们还总是不懂装懂……

区块链本质上来看就是一个分布式管理的可不断添加记录却不能删除记录的数据库。由于是分布式维护,所以,每次添加记录的时候,要在网络节点之间达成共识,确认要被添加的记录有效之后才能进行添加操作。

比特币所采用的共识算法是 PoW(Proof of Work,工作量证明机制),简单讲,就是网络中的节点根据自己的贡献获得权益,多劳多得。PoW 在比特币这个区块链技术的第一个应用之中是完美无缺的,可是,正如你所看到的,对野心在于 “创建一个分布式计算机” 的以太坊来说,PoW 就成了致命缺陷 —— 无论如何,这种机制的新记录确认速度就是满足不了现实需求。

dPoS(Delegated Proof of Stake)是 PoS(Proof of Stake)的进一步改良。简单讲,就是你作为持币者,可以通过持有量和持有时间的多少获得权益。PoS 的问题在于,大多数持币者并没有专业知识,也不见得有足够的预算,于是,他们不见得能提供高性能节点所需要的计算机硬件和软件要求。于是,进一步改良的 dPoS 采用了基于投票选举的共识算法,持币者选出若干个节点来运营网络……

小白对更多的技术细节可以直接跳过,需要弄明白的是,PoW 无法支撑公链的需求;而 dPoS 是 EOS 创始人 Dan Larimer 的创新概念,PoS 从 2014 年的 BitShares 时代就开始验证,后来经过若干次更新改进,变成了 dPoS。你可以将 dPoS 理解为一次为了平台性能相对于 PoW 而作出的妥协,而这个共识算法目前来看是公链的最靠谱选择之一。

什么是区块链


4. 分布式账簿技术

准确地讲,区块链技术,应该特指的是比特币的 “分布式账簿解决方案” 中所使用的技术。分布式账簿的解决方案之中,比特币的区块链技术理论上应该是其中的一支 —— 目前已有很多其它的可行解决方案,

我们可以从另外一个角度观察比特币的区块链技术:

问题:分布式网络很脆弱,它总是面临一个问题,被称为拜占庭将军问题

解决方案:比特币的解决方案(区块链技术)的巧妙之处在于,它并没有解决拜占庭将军问题,而是 “绕过” 了拜占庭将军问题: 网络中的所有节点都参与 “猜谜”(即,所谓的挖矿) 每次猜谜都需要大约 10 分钟左右才可以完成(以此降低分布式网络中各个节点之间的通讯频率) 谁最先完成谜题得到正解,谁就充当一次分布式网络的中心 —— 这个节点会获得奖励,这个节点会把含有获得奖励的交易记录的区块打上自己的签名广播出去……

下一次通讯的时候,这个分布式网络还是有中心的,只不过,每一次的中心都各不相同…… 于是,从这个角度望过去,比特币(区块链)的解决方案非常讨巧: 想办法让一个分布式网络像一个中心化网络一样工作……

也就是说,区块链技术的重点之一就是 “通过降低分布式网络中的节点之间的通讯频率” 去保证每次都有一个节点 “最先完成谜题”,进而让这个节点充当一次分布式网络的 “中心”…… 偶尔会出现有若干个节点同时算出谜题怎么办?还有进一步的技术解决方案,“选择最长链”……

所以,未来真正改变世界的,并不是狭义的区块链技术,而是分布式账簿技术(Distributed Ledge Technology)—— 只不过,现在的绝大多数人误以为区块链技术就是分布式账簿技术本身或者全部,殊不知,区块链技术只是分布式账簿技术的一个分支而已。

5. 区块链技术会改变世界吗

在一些场景下,这个世界的确需要不可篡改的数据库技术。比如,法院的卷宗,交通部门的违章记录,工商部门的企业登记,民政局的婚姻登记,公安局的身份证,大学的毕业证,等等等等……

尤其需要区块链技术的领域,除了公共事务领域之外,还有物联网。机器产生数据的速度和数量都远远超过人类,而机器数量未来也会必然远远超出人口的数量不止几个量级…… 面对未来不可想象地庞大的物联网世界,不可篡改的数据记录绝对不可或缺 —— 甚至可以说,没有区块链技术,未来的物联网世界不可能安全发展。

所以说,区块链技术的确会改变世界。

不过,至于区块链技术究竟在将来会把这个世界变成什么样子,今天的我们很难准确预测。历史证明,每次技术革新出现的时候,我们的想象力都极为匮乏,我们的预测能力都聊胜于无。三四十年前,人们想象互联网是这样改变世界的:

到时候你给别人写信,就会变成这样:你在这边敲完,那边的打印机就自动把整个信件打印出来了……

事实上,没有任何一个专家能在四十年前想象出我们今天可以拿着一个掌中设备坐在家里点两下一会儿外卖就送到门口了…… 所以,过多的预测和想象,实际上是徒劳无益的。

6. 区块链有没有被篡改的风险

事实上,仅仅分布式管理本身,是无法做到 “无法篡改” 的 —— 顶多能做到的是 “很难篡改”。假设全网诸多节点中有 51% 的节点联合起来 —— 不管是善意还是恶意,反正都是故意 —— 那么这些节点 “合谋” 的结果就是该数据库不再是 “不可篡改” 的数据库。

以上所描述的情况,就是所谓的 “51 攻击” —— 这并不是技术能够解决的问题。区块链的第一个应用,比特币,解决这个问题的方式,同样不是靠技术,而是靠利益驱动(博弈原理):

若是真的有谁能够操纵 51% 的算力,那么他会发现,对他来说,“贡献” 远比 “攻击” 更有利可图。

本文来自李笑来《区块链小白书》

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