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什么是区块链?

导语:区块链这个词在我们的日常生活中并不陌生,不管是加密资产行业,还是传统金融领域,区块链都有着非常广泛的应用。但是区块链究竟是什么,到底是怎么运行的?接下来我们就逐步剖析一下,区块链的定义与应用。

区块链的原理是什么?

区块链,本质上是一个分布式数据库。很多人一提到区块链,就自然而然地联想到比特币,但是区块链并不等于比特币,区块链是一门技术,囊括了如非对称加密、共识算法、智能合约、分布式存储等多种底层技术。区块链目前存在着很多种应用,而比特币只是其中一种广为人知的区块链应用。

比特币的链就是由很多个包含比特币交易信息的区块组成,串联方式是通过区块产生的时间先后,每个区块都引用前一个区块的哈希值,并把这个区块加盖时间戳并做哈希,以此来保证时间的先后顺序。比特币的第一个区块由中本聪在2009年创造并记录。比特币大约每十分钟产生一个区块,截至目前,整个网络已经产生了将近70万个区块。

什么是节点,什么是分布式记账?

节点即区块链中的网络节点,一般指的是与网络相连的计算机、服务器或其他设备。以比特币为例,理论上只有下载完整的区块链数据,参与挖矿和交易,才能被称为是节点,但现在,这种节点被称为是全节点,而仅仅参与交易的节点则被称为轻节点,目前比特比网络中绝大多数为轻节点,少部分为全节点。

轻节点指的是仅参与比特币交易的节点,它自己没有拥有完整的区块链数据,需要依靠全节点提供其他信息才能够验证交易信息,轻节点一般与普通用户相关。

全节点指的是完整拥有区块链上的数据,并能不断同步的节点,它可以参与比特币挖矿,能完整的验证自己收到的交易和区块信息,并在验证后将它们发送到其他全节点上。当然,它还可以接受来自轻节点的交易信息,并在发现有一笔交易会影响到某个轻节点控制的钱包时,全节点会尝试通知这些轻节点,全节点一般与矿工相关。

知道节点后,我们有必要知道什么是分布式记账。简单来说,区块链是一个由不同节点共同参与、校验并维护的分布式账本数据库。与传统中心化的方式不同,区块链这个账本并不掌握在一个人手里,而是公开地放在一个由多方平等维护的组织网络中,只有超过51%以上的参与者认可某一页账本,那么该页账本的内容才会被确认。分布式记账有三个主要特点,各部分都可以并行执行,各部分无需一个统一的时间,以及任意部分出错都不会影响到其他部分。

我们可以通过一个例子,更具体地了解分布式记账。

有这么一个班级,班费的所有收支都由班长来记录,因为他是班长,所以大家对他理所当然的信任,没有人去查账,可是突然有一天,同学小A去查账,他惊讶地发现账本收支、金额完全对不上,班长的个人问题导致了坏账。这就是典型的中心化记账方式,缺点是过于依赖中心化的记账者,记账者容易作恶且信息不透明。

于是,大家决定换一种记账方式,即班里每个同学都手持一个小账本,每当班费发生变化时,任何一个同学都可以把这笔班费记录下来,并且大声广播同步给其他同学,51%以上的同学核对无误后就可以在各自的账本上添上这笔交易,这笔交易也就被确认了。由于是同学们共同维护这个账本,即使其中几个同学记错或者漏记,但由于少数服从多数的原则,只要跟大部分的同学核对后,重新更新账本,大家就又是一个同步的状态,因此账本能保持其准确性。

区块链有哪些特点?

区块链的典型特点:

①去中心化。就像上面我们举的例子,所有的数据信息都记录在分布式的账本上,没有任何一个人可以通过控制中心化服务器篡改数据,如果意图篡改数据,就必须控制至少51%的数据库,这就大大增加了作恶者的成本,最大限度的保障了数据安全。

②不可篡改性。区块链上所有用来记录交易信息的区块都是按照时间顺序从头到尾依次排列,想要修改任何一个区块中的数据,都需要重新生成这个区块之后的所有数据。以比特币为例,想要修改比特币上的某个数据,理论上需要掌握全网51%的算力,涉及到的资金基本上就是个天文数字,而且如果真有人能够掌握比特币网络中51%以上的算力,那么他篡改数据的收益也将远低于维护这个账本正常运转的收益,不得不说,中本聪这样的设计机制深刻洞察了人性。

③匿名性。以比特币为例,比特币的交易历史是完全公开的,所有人都可以在区块链浏览器中查询到某一地址的资金流入/流出情况,还可以追溯与该地址产生过交互的其他地址的交易情况。但它的匿名性在于,我们只能知道某个地址拥有的资产和流动情况,但并不知道这个地址的背后是谁。

④可追溯性。区块链由“区块+链”构成,所有数据按照发生时间的先后顺序被记录在区块链网络中,环环相扣,因此每一笔交易数据都可以通过链式结构追本溯源。

区块链的实际应用场景

2020年,全球区块链专利新增1.03万件,共计29个国家和地区参与了专利申请。中国和美国是专利申请数量最多的两个国家,其中,中国2020年新增区块链专利约8200件,占全球总数的79.6%;美国新增1434件,占全球总数的13.9%。

应用实例:

2020年11月,北京冷链使用区块链技术对冷链食品的种类、规格、批次、检疫等进行电子溯源;

微众银行利用区块链技术开发了贷款结算和清算业务的应用系统,在清算时节省了相当的人力物力,降低了运营成本;

抗击新冠肺炎时,中国使用了区块链技术进行电子防疫,实现疫情防控信息的真实、不可篡改,以及在数据共享时的隐私保护。

结语:比特币等加密资产采用的技术是区块链技术,但区块链并不等于加密资产。技术的不断突破和发展,再加上不可篡改、去中心化、可追溯性等特性,区块链已经被应用于现实生活的诸多领域,如金融、政务、供应链等,区块链发展迈进了新的纪元。

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