從比特幣角度淺析區(qū)塊鏈

　　　近年來(lái)，比特幣的爆發(fā)速度極快，比特幣在用戶之間交換時(shí)創(chuàng)造出一系列的比特幣交易，它是“數(shù)字貨幣”的一個(gè)子集，使用密碼學(xué)作為驗(yàn)證交易。它是區(qū)塊鏈技術(shù)最早最成熟的應(yīng)用。

近幾年來(lái)區(qū)塊鏈逐漸開始了在其他方面的一些應(yīng)用，區(qū)塊鏈的崛起讓人們看到了未來(lái)新的商業(yè)趨勢(shì)。更有人預(yù)言，未來(lái)“區(qū)塊鏈+”會(huì)取代淘寶、支付寶、京東等“中介”，電商都將建立在區(qū)塊鏈之上。前一段時(shí)間更是有消息傳出，京東和阿里都在試圖利用區(qū)塊鏈技術(shù)打擊假冒偽劣產(chǎn)品。那么，連淘寶和京東都看重的區(qū)塊鏈技術(shù)，你又了解多少？

　　區(qū)塊鏈的一些特性

　　信息交易不可改：塊中的信息不能在后續(xù)塊中產(chǎn)生變化的情況下被改變，從而會(huì)造成嵌入式數(shù)字簽名不匹配的情況。

　　分散化：整個(gè)區(qū)塊鏈都在網(wǎng)絡(luò)上的所有計(jì)算機(jī)之間共享，無(wú)單一權(quán)利的機(jī)構(gòu)控制。

　　數(shù)字貨幣：實(shí)際貨幣不發(fā)生交換。只有在發(fā)送方和接受方有關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊之間進(jìn)行交換和驗(yàn)證。

　　沒有第三方費(fèi)用

　　匿名但公開：塊是匿名的，但具有公開性。公開意味著任何人都可以使用挖礦（Mining）來(lái)檢查交易，透明度會(huì)極大的提高

　　頻繁驗(yàn)證交易：通過(guò)挖礦（Mining）每10分鐘驗(yàn)證一次交易

　　部分區(qū)塊鏈技術(shù)的重要術(shù)語(yǔ)，你了解多少？

　　1. 區(qū)塊鏈

　　區(qū)塊鏈?zhǔn)沁^(guò)去交易的公共數(shù)字分類賬。在文中我們認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛沤灰椎姆诸愘~，區(qū)塊鏈?zhǔn)巧⒘墟溄拥臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)分類賬存儲(chǔ)在一個(gè)分散的網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)加密技術(shù)啟用所有的散列。網(wǎng)絡(luò)中的所有對(duì)等計(jì)算機(jī)必須同意交易的順序，因此每隔10分鐘就會(huì)選擇一臺(tái)隨機(jī)的計(jì)算機(jī)來(lái)驗(yàn)證這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的交易的權(quán)威性順序。

　　簡(jiǎn)單講區(qū)塊鏈就是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。每個(gè)區(qū)塊鏈技術(shù)都由三部分組成：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、共享機(jī)制和區(qū)塊鏈。

　　2. 比特幣

　　比特幣是2008年發(fā)明的世界上第一個(gè)分散式加密貨幣。說(shuō)它分散是由于控制是由網(wǎng)絡(luò)上的所有計(jì)算機(jī)共享的。而稱它位加密貨幣的原因是“數(shù)字貨幣”的一個(gè)子集，使用密碼學(xué)作為驗(yàn)證交易。當(dāng)比特幣在用戶之間交換時(shí)就會(huì)創(chuàng)造出一系列的比特幣交易。

　　比特幣推出了一項(xiàng)名為Blockchain的技術(shù)，除了比特幣還有各種有關(guān)區(qū)塊鏈的技術(shù)。例如：以太坊。以太坊仍然是區(qū)塊鏈技術(shù)，因?yàn)樗羞B接的計(jì)算機(jī)都有一致的軟件規(guī)則來(lái)共享數(shù)據(jù)，然而，不是比特幣交易清單數(shù)據(jù)可能是其他的數(shù)據(jù)，例如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)選舉中的選票數(shù)量等。

　　3. 區(qū)塊（Block）

　　事務(wù)合并為單個(gè)塊，每10分鐘創(chuàng)建一個(gè)大小為1MB的新塊。區(qū)塊鏈中的每個(gè)區(qū)塊都包含4個(gè)組件：時(shí)間戳、對(duì)前一個(gè)區(qū)塊的引用，包含事務(wù)的摘要以及進(jìn)入創(chuàng)建安全區(qū)塊的工作證明。

　　安全散列意味著編輯一個(gè)塊不會(huì)導(dǎo)致后續(xù)塊的改變。沒有一個(gè)實(shí)體可以簡(jiǎn)單的進(jìn)入比特幣網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的轉(zhuǎn)移，原因有兩個(gè)：1、每個(gè)塊需要幾個(gè)獨(dú)立的確認(rèn);2、解決密碼問題是十分困難的。

　　4. 挖礦（Mining）

　　挖礦（Mining）意味著在確認(rèn)交易的有效性之后，將交易記錄添加到區(qū)塊鏈分類賬上。它涉及使用復(fù)雜的硬件來(lái)執(zhí)行數(shù)學(xué)計(jì)算以驗(yàn)證事務(wù)。計(jì)算機(jī)礦工驗(yàn)證交易的有效性之后把它們放到一個(gè)安全的塊中。這些塊組合在一起形成一個(gè)代表所有塊中的同步信息的區(qū)塊鏈。在為每個(gè)安全區(qū)塊創(chuàng)建一個(gè)新的哈希值之后，礦工們會(huì)得到一定的獎(jiǎng)勵(lì)，比如比特幣等。并為他們確認(rèn)的每筆交易收取交易費(fèi)用。挖礦（Mining）是必要的，這樣就會(huì)確保比特幣不會(huì)重復(fù)消耗（參見下面的“5”）。

　　5. 重復(fù)支出

　　同時(shí)向兩個(gè)不同的收件人發(fā)送比特幣交易稱為雙倍消費(fèi)。

　　6. 工作量證明（POW）

　　工作量證明（POW）是要求執(zhí)行昂貴的計(jì)算以促進(jìn)交易的機(jī)制。由于礦工要取得合法的計(jì)算結(jié)果需要一定量的計(jì)算，因此得到合法的計(jì)算結(jié)果就可以證明完成了一定量的計(jì)算。一個(gè)哈希塊被認(rèn)為是一個(gè)工作量證明（POW）。

　　7. Hashcash

　　Hashcash就是POW的一個(gè)例子。比特幣使用hashcash POW函數(shù)。Hashcash是一種POW算法，它在計(jì)算工作方面難以產(chǎn)生數(shù)據(jù)，但是其他人可以利用它很容易地進(jìn)行驗(yàn)證。礦工們?yōu)槊總€(gè)塊創(chuàng)建一個(gè)哈希和一個(gè)“隨機(jī)數(shù)”，以產(chǎn)生一個(gè)具有足夠數(shù)量的前導(dǎo)零位的散列以滿足難度要求。

　　8. 節(jié)點(diǎn)

　　節(jié)點(diǎn)是分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它們都有整個(gè)區(qū)塊鏈的副本，區(qū)塊鏈通過(guò)節(jié)點(diǎn)建立信任。

　　當(dāng)新用戶進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)時(shí)，區(qū)塊鏈的副本和對(duì)其的訪問被分配。數(shù)據(jù)在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)之間都是可復(fù)制，同步和共享的。而且數(shù)據(jù)不受單個(gè)節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)的控制。

　　9. 地址（Address）

　　比特幣地址是用于發(fā)送、接收或持有貨幣的一長(zhǎng)串字母、數(shù)字字符。為了確認(rèn)交易，比特幣錢包持有者需要兩個(gè)加密的密鑰——錢包地址和私人密鑰。對(duì)于比特幣錢包來(lái)講錢包地址是公開的，但是需要私鑰來(lái)驗(yàn)證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字簽名來(lái)進(jìn)行匹配交易才有效。

　　10. 智能合約（Smart Contract）

　　智能合約是存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的一個(gè)數(shù)字協(xié)議，一旦簽署，不可改變。智能合約定義了某些必須履行的邏輯操作，以執(zhí)行存款或數(shù)據(jù)等任務(wù)。舉個(gè)例子，比如向第三方交付團(tuán)隊(duì)發(fā)放資金的條件：假設(shè)發(fā)件人希望用第三方將貨物發(fā)送給接收者，但是只有在交付成功后才想付款，那么這個(gè)合同可能如下：發(fā)貨人在裝貨當(dāng)天支付貨款。智能合約的交付團(tuán)隊(duì)直到收件人確認(rèn)發(fā)件人收到貨物才會(huì)將款付給發(fā)貨人。只有這樣智能合同才會(huì)釋放支付，并自動(dòng)將貨幣轉(zhuǎn)移到交付團(tuán)隊(duì)。