區(qū)塊鏈的概念及核心技術

一、什么是區(qū)塊鏈？

區(qū)塊鏈（Blockchain）嚴格的定義是指通過基于密碼學技術設計的共識機制方式，在對等網(wǎng)絡中多個節(jié)點共同維護一個持續(xù)增長，由時間戳和有序記錄數(shù)據(jù)塊所構建的鏈式列表賬本的分布式數(shù)據(jù)庫技術。該技術方案讓參與系統(tǒng)中的任意多個節(jié)點，把一段時間系統(tǒng)內(nèi)全部信息交流的數(shù)據(jù)，通過密碼學算法計算和記錄到一個數(shù)據(jù)塊（block），并且生成該數(shù)據(jù)塊的指紋用于鏈接（chain）下個數(shù)據(jù)塊和校驗，系統(tǒng)所有參與節(jié)點來共同認定記錄是否為真。

區(qū)塊鏈是一種類似于NoSQL（非關系型數(shù)據(jù)庫）這樣的技術解決方案統(tǒng)稱，并不是某種特定技術，能夠通過很多編程語言和架構來實現(xiàn)區(qū)塊鏈技術。并且實現(xiàn)區(qū)塊鏈的方式種類也有很多，目前常見的包括POW（Proof of Work，工作量證明），POS（Proof of Stake，權益證明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授權證明機制）等。

二、最先是由誰提出的區(qū)塊鏈的概念？

區(qū)塊鏈相關人士紛紛發(fā)表議論，有業(yè)內(nèi)人士分析，區(qū)塊鏈野蠻生長的階段已經(jīng)結(jié)束了，區(qū)塊鏈新的時代已經(jīng)到來。

區(qū)塊鏈（Blockchain）的概念最早可以追溯到2008年末，化名為“中本聰”的神秘人士在論壇中發(fā)表了一篇論文《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》，首次提出了區(qū)塊鏈的概念。

文中提到，為解決電子貨幣的安全問題，可由時間戳服務器為一組，以區(qū)塊（Block）形式存在的數(shù)據(jù)實施哈希（Hash）后加上時間戳，并且廣播該哈希，每個時間戳將前一個時間戳納入其哈希中，隨后的時間戳會對之前的時間戳進行增強，由此形成了一個“區(qū)塊鏈”。

區(qū)塊的產(chǎn)生可以這樣理解：因為這種點對點的交易需要記錄在一個賬本，所以系統(tǒng)設置了一個功能：每隔10分鐘就產(chǎn)生一張用于記錄這些信息的賬單（即區(qū)塊），但是這個賬單（區(qū)塊）只能給最有能力的那個人記賬，證明他有能力的方式，靠解答一道極為復雜的數(shù)學題（哈希運算）。這種方式，也被稱為“挖礦”。

三、區(qū)塊鏈有哪些核心技術？

1、分布式存儲

在了解了區(qū)塊鏈的大概內(nèi)容和形式之后，我們會想，既然只是這樣一種簡單的方式記錄東西而已，有什么新奇的呢？其實區(qū)塊鏈最吸引人的是其分布式存儲的機制，即去中心化的思想。區(qū)塊鏈中每一個區(qū)塊上的信息記錄，都是由參與記賬的每一個電腦，即節(jié)點競爭記錄的，并背后并沒有任何企業(yè)、公司來管理。

為了防止某些惡意節(jié)點來搞破壞，對于采用 PoW 共識機制的區(qū)塊鏈中的新數(shù)據(jù)，需要得到大部分節(jié)點的一致確認和同意，至少也需要有 51%的節(jié)點同意，因此某個節(jié)點想篡改數(shù)據(jù)是很難的。

2、密碼學

作為一個可以傳輸價值的區(qū)塊鏈，如果安全僅靠節(jié)點數(shù)取勝，當然令人難以置信，因此區(qū)塊鏈運用了一個殺手锏密碼學。密碼學中的非對稱加密技術是保障安全的重要部分。對稱加密就相當于開門和鎖門用了同一把鑰匙，非對稱加密則相當于開門鎖門用了兩把不同的鑰匙，一個叫公鑰，一個叫私鑰，公鑰鎖門，只有私鑰可以開，而用私鑰鎖門，也只有公鑰可以開門。

這兩種密鑰一般都存儲在錢包里，私鑰一旦丟失，資產(chǎn)也蕩然無存。在區(qū)塊鏈中，公鑰和私鑰的形成都經(jīng)過哈希算法和橢圓曲線算法等多重轉(zhuǎn)化而成的，字符都比較長和復雜，因此比較安全。

3、共識機制

為了保證節(jié)點愿意主動去記賬，區(qū)塊鏈形成了一個重要的共識機制，這種共識機制也被稱為區(qū)塊鏈的靈魂。PoW （算法機制）是最初的一種共識機制，所有參與的節(jié)點通過比拼計算能力來競爭記賬權，這是相對比較公平和去中心化的一種方式，但是所有人都參與，卻只能選一個節(jié)點，會浪費大量資源和時間成本。

因此，后面又出現(xiàn)了 PoS（權益證明機制） 共識機制，持有數(shù)字貨幣時間越長，持有的資產(chǎn)越多，就越有可能獲得記賬權和獎勵，節(jié)省了時間，但有人說這違背了去中心化的初衷，容易出現(xiàn)馬太效應；再后來出現(xiàn)了 DPoS（委托權益證明機制），節(jié)點選出代表節(jié)點來代理驗證和記賬，更加簡單高效，但也有人說這也在一定程度上犧牲了一些去中心化。
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