业界对区块链进行深入探索,社会下的信用构建

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2018年7月2日 ( 正文字号: 小 中 大 ) 文章标签:经济热点 互联网金融 [
导语 ]
什么是“比特币”?什么是“区块链”?这些概念已被社会广泛关注。从2009年中本聪提出比特币概念至今,短短不到10年,比特币竞然已成为全球通用的“货币”,而且它的价格还在向上攀升,截止到昨天,每一个比特币价值近乎16000美元。如果拉斯罗。汗耶茨听到这个消息,估计要跳楼,他可以说是比特币历史上最悲催的主人公。在比特币产生初期,他曾拥有过1万比特币,当时比特币还不被人们看好,他就用这1万比特币买了两个披萨,当时1万比特币市值约30美元,时至今日价值约10亿人民币。[
内容摘要 ]
传统互联网主张实名制,试图通过实名认证构建信用体系;然而“区块链”恰好相反,它完全是匿名的,例如在比特币的交易,买家根本不知道卖家是谁,但每个人都会遵守信用,真正完成了一个“匿名”社会下的信用构建。[
内容 ]

第一章、区块链已来,世界从此大不同

就如云计算当前被人们所熟知一样,区块链将会是未来十年改变世界的技术浪潮和革命。 —  佚名

上一周因为春节的原因停更了一周。

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一个青年人的聚集地人们在大谈特谈的区块链究竟是什么呢?妈:“小明啊,什么是区块链?”我:“(惊!)……妈,你从哪里听来的区块链。”妈:“隔壁你蔡姨说他老公在炒什么币,老是喊着区块链balabala,楼上李大哥也喊着区块链创业balabalabala,区块链能卖钱吗?”我:“妈,区块链很复杂,我下次再解释……”妈:“你晚饭想吃开水拌面?”我:“好吧
Σ(っ °Д
°;)っ我想想怎么说。”这两天朋友圈,这段对话特别火。无他,因为区块链太火了!2018年以来,区块链概念大幅领涨,Wind区块链指数由3200点上涨到3700点上方。11日盘中,区块链指数一度摸高至近3800点。区块链大事记2008年比特币创始人中本聪创造第一个区块,即“创世区块”2009年比特币作为区块链首个应用,在开源区块链上顺利运行2012年瑞波(Rippel)系统发布,跨过转账引入区块链技术2013年美卡币(MCE)区块链断裂,交易中断,1天后美卡币重新接回区块链重生2014年区块链并购投资火热,区块链服务商Chian获950万美元投资,Tilecoin发布集成物联网实验设备2015年传统银行等金融机构开始尝试并使用区块链技术2016年纳斯达克率先推出基于区块链技术的证券交易平台Ling
R3CEV联合微软,与全球40余家大型银行签署区块链合作项目2017年区块链新金融实验室在中关村展示中心正式成立比特币的前世今生初步了解区块链、比特币之后团团用专业术语再给大家讲解一下1比特币比特币是由中本聪(假名)在2009年提出来的概念,简单来说比特币就是一种代码技术呈现出来的虚拟数字货币,它的实质就是一种货币,大家可以认为这就是一种类似Q币的东西。比特币和美元,人民币这些流通的货币从作用上来说并没有不同,都是可以作为一种交易凭证存在。传统的货币交易方式是通过第三方的渠道进行记账以及监管,被称为”中心化账本”,如果这个中间商出了问题,那所有通过它交易的个体都会受到影响。比特币是一套基于密码学原理而不基于信用,不需要第三方参与的电子支付系统,没有所谓的中间渠道,参与比特币交易的每一个人都可以记录交易的信息。由于比特币基于区块链技术,可以有效的去中心化,展现出强大的安全可靠性能,逐步吸引投资人,价值也从开始的不足1美元涨至现在的13000美元。那虽然说每一个人都会记账,但是肯定有记账快的,有记账慢的,所以记账最快最好的人就会得到奖品,奖品就是”比特币”,而这个在网络上大家不断运算不断记账不断获得奖品的过程就被称为”挖矿”。上面是一张在网上找的比特币的挖矿图,简单描述下就是说很多人运用电脑去不断的计算,计算能力越强的机器越容易得到比特币,用来计算的电脑就被称为”矿机”。这类电脑一般性能比较强而且非常耗电,所以基本都是组成一个组织协同进行挖矿,也就是说很多人加入一个矿池进行挖矿。看到这你一定想问,比特币现在合法了吗?放心!目前主要的世界大国都合法。通知根据2013年12月5日,中国人民银行等五部委发布的防范比特币风险的通知中明确规定,比特币是一种特定虚拟商品,普遍民众在自担风险的前提下拥有参与的自由。而各类金融机构和支付机构不得开展比特币相关的金融服务,或者将比特币作为投资标的。2区块链刚在前面讲了比特币的概念,就是大家记账的奖励,而矿工就会对每一笔交易进行一个验证,验证通过的话就会同步到所有人共同的账本里,每10分钟产生的账本打包形成一个集合,这个集合就被称为”区块”。矿工完成一个区块就会获得比特币的奖励,把这些区块组合起来就是区块链了,而比特币只是区块链的其中一种应用而已。简言之,比特币是区块链,但是区块链并不是比特币。区块链是比特币的底层技术和基础架构,而比特币是区块链的杀手级应用。关于区块链只要记住分布式账本、去中心化、链这三个关键字就够了。什么是分布式账本?账本,就是买卖的记录,就如同银行账单。然而现有商业账本存在着许多问题,如低效率,成本高,不透明以及容易被篡改和欺诈。其问题根源在于商业账本除了买方和卖方外,还依赖于一个集中化、以信任为基础的第三方系统。为了改善这些问题,基于互联网数据库的分布式账本横空出世。在这种网络中,每一个交易都有一个时间戳和一个独有的加密签名,所有交易成员间互相共享,复制并即时同步。更重要的是,参与者们共同管理和确认账本中交易。什么是去中心化?简单来说,就是不存在独立的第三方来控制整个交易的账本,而是由网络的全体参与者来共同控制和确认。举个例子,比如你要在淘宝买东西,交易流程一般是:你将钱打给支付宝-支付宝收款后通知卖家发货-卖家发货-你确认收货-支付宝把钱打给卖家。支付宝在这里就是第三方机构,你和卖家的交易都是围绕它展开。一旦支付宝系统出了问题便会造成这笔交易的失败。而去中心化的处理方式就要简单的多,你只需要和卖家交换钱和货物,然后双方都声称完成了这笔交易,就行了,同时也不用担心与交易无关的信息泄漏。“链”在其中的作用可能大家又会问了:没有了第三方机构,怎么确保买卖双方的交易可以准确及时的完成呢?在区块链技术里,双方可以通过一致性协议和电子加密来实现,从而形成“链条”。一致协议要求区块网络上的每一个节点成员共同确认一个账本的内容,确保了每一个共享的账本是一样的,如果要改变账本结果,必须同时改变所有其他分布的账本,难度极大。电子加密,每一次交易会生成一个代码,这个代码来源于前一个代码,同时又会映射后一次交易,环环嵌套,形成一个区块,若其中任意一个遭到篡改,其他的都会失效。这就如同一个链条,将区块数据连为一体。3区块链究竟能干啥?通过上述介绍,相信大家对区块链、比特币都有了初步的了解。区块链能用来干什么?从目前来看,区块链最明显的应用就是比特币。区块链最早得到关注也得益于比特币。国金证券计算机行业首席分析师钱路丰表示,区块链目前最为典型的应用场景有三类:一是币类应用,如比特币、以太币等;二是传统金融领域,比如区块链技术联盟R3、Hyperledger等,汇聚了高盛、中国平安、汇丰、IBM等机构,致力于在金融领域的跨境支付、金融票据管理等应用场景;三是非金融的领域,如在能源、奢侈品、电信、互联网等领域。A股计算机板块的上市公司,都在股权投资、技术研发、项目合作等方面对区块链进行积极的布局。但因为孵化一新的团队、新的项目/产品/服务,需要一定的时间,很多上市公司在区块链技术研发、场景化应用等方面,还处于前期培育试错阶段。就区块链在金融与非金融领域的应用,兴业证券表示,目前包括银行、交易所在内的众多传统金融机构对区块链的分布式账本等技术给予高度重视,并开始探索其在跨境支付、票据交易、证券发行等环节的实际应用,部分业内领先者已经进入概念验证与项目实施阶段。伴随着共识机制等底层算法的改进与革新,互联网企业与非金融业企业也开始探索区块链在供应链管理、版权流转、病例管理等金融外领域应用的可能性。就目前进展情况,区块链技术相对成熟的应用还是在于虚拟货币,票据、支付、股权交易等“有限的去中心化应用”可能也会相对较快。我们举几个例子让大家了解最新的应用场景吧:『1』腾讯在微信支付,QQ钱包,理财通等金融业务建立区块链钱包,每一笔记录在手机终端也同样记录,每一笔扣款不再是由银行或支付公司单独的记录为准,而是必须通过手机(私钥)一起参与,进而保护用户的资金安全。想象一下,未来将不会出现卡、手机在手,钱不翼而飞的情况!『2』利用分布式账本方法,把简单的合约写进程序里,使得合约在特定条件满足时能被自动执行,像保险公司可以用智能合约来处理理赔,银行也可以使用智能合约来发放贷款。『3』蚂蚁金服将区块链技术推广到了正品溯源上。目前,已有部分来自澳大利亚、新西兰的海淘商品比如奶粉,用支付宝扫一扫,就能知道是不是正品。这跟此前商家自录入商品信息不同的是,区块链是让多位“记账师”公正、独立、不可抵赖地完成记账。4公司
“李逵李鬼”难辨据中国证券报报道,一位科技金融领域资深投资人感慨:“要是不是股票大涨,我都不知道这么多上市公司都投了区块链项目。”区块链概念火爆之后,各种公司都纷纷表示自己要布局区块链,“看起来有点不真实。”目前梳理了34家区块链概念股,其中12家所属行业为计算机应用及设备、4家为互联网传媒、剩下的分属种植业、造纸、房地产、化学制品等多个行业。(部分上市公司区块链应用布局图表)上述投资人表示,上市公司纷纷布局,一方面说明区块链已经逐渐得到市场关注,大量资本进入有助于行业发展;另一方面,很多主营业务完全不相关的公司,只想通过炒概念推动股价上涨。所以,这么多涉及区块链的上市公司里,“谁是李逵,谁是李鬼”要分辨仔细。5警惕风险不过一些业内人士表示,区块链一些应用方面仍然不成熟。中信证券表示,现今区块链行业初创公司的产品尚不成熟,业绩难言乐观,行业估值却普遍较高。短期而言,二级市场尚无成熟产品出现;一级市场中,建议关注安全边际较高、有估值优势、有成熟产品及运营模式的非上市公司。钱路丰也认为,从区块链在金融领域,以及非金融其他行业的应用来看,尚未出现非常成熟、规模及经济效应很好的应用产品/服务,区块链的创新模式在行业应用领域还有待验证。区块链概念股暴涨的同时,上市公司的风险提示也接踵而至。飞天诚信布公告澄清,公司推出的产品仅是区块链虚拟货币的安全存储设备,属于区块链产业中的终端辅助产品,且尚未形成销售收入。钱路丰指出,基于区块链新模式的技术创新、场景化应用,还有待产业和市场的不断推进,建议投资者在一二级市场投资过程中,密切关注,精挑细选,选择基本面更为扎实,研发实力强,具备丰富客户资源等优势的公司。6一个真正信任时代的到来!基于区块链的特点,可以说,区块链带来了一个时代,一个真正信用的时代!以往,我们建立了银行来集中管理金钱,建设了支付宝来做网上交易的中介;以往“怎么证明我妈是我妈”,需要各种背书,为了证明“我是我”,需要各种证书;这一切源于不相信我们不认识的另一个人。现在我们的出生证、房产证、婚姻证……都可以在区块链上公证。区块链技术用代码构建了一个最低成本的信任方式
——机器信任,只需要指导那些区块链上的代码会执行。这些数据被存储在区块链的一个个节点上,无法篡改无法修饰,任何人都可以用区块链来描绘你的数字画像,通过区块链的评分来确定你这个人是否可信,一旦这个体系建立起来,信任一个人也变得不再复杂。所以,未来一个人最重要的财富是信用。今天这篇文章和大家分享了一些比特币和区块链的简单知识说实话小编对区块链还是抱着一种观察和学习的态度

一直以来我有一直有一个疑问:“区块链”技术到底好在哪?为什么“比特币”——这样一个非官方发行的货币竟然会火得一塌糊涂?直至HOW实验室真正布局区块链技术,本人也亲自实验了“区块链”技术,才真正发现它具有传统技术无可比拟的“信用优势”!我尽可能用最简单的语言来描述它与传统技术的区别:传统互联网主张实名制,试图通过实名认证构建信用体系;然而“区块链”恰好相反,它完全是匿名的,例如在比特币的交易,买家根本不知道卖家是谁,但每个人都会遵守信用,真正完成了一个“匿名”社会下的信用构建,它到底是如何做到的?稍后本文将通过一系列的实验结果揭晓这一秘密。

区块链的发展轨迹:


2008-2010年,比特币诞生——中本聪提出,要创建一套支付系统,基于密码学原理而不基于信用,使得任何达成一致的双方能够直接进行支付。

2011-2014年,业界比特币产生质疑以及对区块链发生关注——比特币安全事件频发、交易处理效率、资源耗费、监管难度。而区块链本身优势逐渐呈现,有助于降低信任风险、简化交易流程、驱动新型商业模式产生、共享金融的实现。
♠ 2015年,业界对区块链进行深入探索。
♠ 2016年后,区块链将在各行业进行广泛应用。

一、引子

今天就跟大家来聊下 比特币背后的区块链技术。

“信用”是法律的基础,任何法律无一不是构建“信用”基础上的。“诚实信用”是私法体系的帝王法则,“罪刑法定”体现的是公法领域的国家信用。没有的了信用,也就没有了法律的信仰。区块链技术带给我们的全新的信用体系,可以大胆想像,它所撼动的不仅仅是传统货币,甚至是传统信用体系的的社会制度。洞察区块链技术背后的法律本质,预测它对社会制度的冲击和影响,将成为这里的重点。

要想理解区块链,先来看看比特币是什么吧!

这里首先科普几个概念:

  1. P2P网络:比特币系统是基于P2P网络的,也就是没有中心节点,所有节点地位对等,每个节点都保存有自网络建立之初所有的交易记录,也就是公开分布式记账本。也就是网络上每个节点都能看到网络上进行过的所有交易记录,能够知道各个账户中的比特币余量,以及整个网络中比特币数量(跟普通货币比起来,比特币的公开透明性是不是让你觉得很刺激?)。
  2. 公钥加密算法:比特币系统中,为了保障私密性,一般用户都会为新发生的交易设定一个新的交易地址。这个新的交易地址就包含一个公钥和一个私钥,公钥就好像自家的钱柜地址,而私钥相当于钱柜钥匙。公钥在系统中是公开的,网络上的任何人都可以通过公钥来认证交易者合法性;私钥只有用户本身知道,用户可以用私钥对交易申请进行签名,从而合法使用“钱柜”里的比特币。
  3. 矿工:矿工可以通过“挖矿”获得比特币,这是比特币的唯一产生来源。我们现实中的货币都是央行通过印钞机印发,而比特币可以由用户通过“挖矿”产生,由于数学算法的限制,比特币的数量是有限的,上限为2100万个,数量上的有限性也保证了比特币可作为一般等价物的流通属性。“挖矿”的过程是一个计算速度的比赛过程,谁能最先算出加密的哈希函数,谁就能获得奖励——目前是25个比特币(在比特币刚产生的4年内,区块数量还没有超过21万个,每次奖励为50个,这是规定因为每产生21万个区块后,比特币奖励数会减半)。挖矿工具是有计算能力的计算机,当然普通个人电脑是基本上没有这个能力,现在一般都是很多人投资购买机器一起组成具有巨大计算能力的挖矿池进行“挖矿”。
  4. 区块:公开分布式账本的记录单位。矿工将最近10分钟内的交易记录打包成一个新的交易块,也就是区块的前身(比特币网络自动调整挖矿难度使得大约每1个小时产生1个区块,也就是平均每个区块大概记录的是10分钟之内的交易信息)。每个区块至少都包含:①上一个区块的哈希值;②交易块;③随机数;④根据前三个元素的组合数据算出的新的哈希值,这个哈希值就是矿工通过调整随机数来计算的;⑤矿工的奖励比特币数量。哈希值被某个矿工计算出后,网络上其他至少半数节点将该哈希值代入验证,确定该哈希值是可行解后,才可以加盖时间戳,生成新的区块。可以看到哈希值使得区块和区块之间前后连接,形成一条区块链。
  5. 哈希加密:哈希加密函数能够将数据转化成一串特定长度的字符串(这里是256位),就是哈希值。给数据头添加不同的随机数会对应产生不同的哈希值。产生哈希值的过程其实很简单,但是比特币系统中要求哈希值符合一定的格式,因此,矿工们就不得不调整随机数,去寻找符合格式的哈希值,这个工作量十分巨大。
  6. Merkle树结构:如图2所示,这个结构是在交易块中用到,用于存储哈希值。交易块本身是一个哈希值,存储于Merkle的根节点,而Merkle树的叶子节点存储每一次交易数据对应的哈希值。这种结构有助于简化验证过程,只需要验证Merkle树根节点的哈希值就可以确认这些交易记录的真实性了。

看到这里是不是还是不太懂?接下来结合图1再看一遍这6个概念吧!你马上就知道比特币的真相了!

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图1:比特币原理示意图(摘自知乎)

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图2:Merkle树示意图

比特币的流行也产生了一些问题,在公钥加密算法概念中已经提到,比特币的私密性特别好,这种匿名交易的状态使很多不法分子趁虚而入,出现了一批利用比特币洗钱的平台以及“丝绸之路”这种毒品交易平台。比特币系统中的矿工挖矿机制造成了很大的资源浪费,同时每一笔交易都需要网络上超过半数的节点确认,当网络越来越大的时候,这种交易认证机制虽然有着很高的信用度,但同时也造成了非常低的交易效率,无法应用到即时交易系统中。比特币从一定意义上来说是一种带领我们走向一个新世界的新型货币,这个世界中信任由数学创造,不再依附于某个可信的人或者某个权威团体,这种不同于以往的内在变革,加上之前提到的安全问题,使得比特币的监管变得非常棘手。

但比特币底层的区块链,抛开比特币的挖矿过程,或者把比特币置换成信息流,剩下的就是区块链框架——一个公开的分布式的分布式账簿系统。区块链带来的信任创造机制变革,受到了广泛的关注。

   
你或许听说过比特币一种争议不断的数字货币,比特币的最大特点是去中心化(Decentralize),使用比特币人们无需借助银行就能完成支付。

如上一篇文章所述,比特币是一种P2P形式的匿名数字货币。

一、区块链:匿名社会的信用

近期区块链发展

随着各国政府对区块链认识的深入,政府部门纷纷在战略层面予以关注,同时区块链领域创业公司纷纷成立,区块链在各个行业领域的应用价值被逐步挖掘。基于联盟的区块链生态正在形成。

    最近几个月来金融巨头和科技巨头们突然
开始关注比特币背后的技术,并且把这种技术用在了非货币领域,比如股票交易、选举投票等等。R3区块链联盟于2015年9月成立,到现在有四十多家世界级银行,如花旗银行,瑞士信贷,丹麦银行、德意志银行、摩根大通、高盛、汇丰银行等,今年6月中国平安也加入了这个联盟并成为中国的第一家加入该联盟的中国公司。最近IBM、微软和华为等等非金融的大型科技企业和公司也积极投入人力进行相关研究。

而支撑这一匿名数字货币交易在无第三方信任机构下顺利运转的背后技术就是,区块链技术。

区块链不等于AI:前者是“信用”,后者是“智能”

区块链是什么?

有了比特币的基础,区块链就很好理解了!
区块链是一个公开的分布式账簿系统。区块链是数据库的一种,它拥有大量记录,并将这些记录全部放在区块内(而非整理在一页纸或表格中)。每一个区块通过使用哈希算法加密生成哈希值,链接到下一个区块。人们可以像账本一样使用区块链,可以共享,也可以被拥有适当权限的人查阅。

这种技术就叫做区块链(Block
Chain),一种实时记录全部交易的去中心化公开数据库,在区块链上进行支付时全网计算机共同查询区块链数据,共同验证这笔支付交易是否有效。确认支付后将写入区块链并产生一条不可篡改记录。

那区块链技术到底是什么以及区块链应用到底有什么前景呢?今天就来跟大家浅谈下区块链技术。

很多人将区块链和AI混在一起,这是一个基本的常识错误。我在实验中同时用到人工智能技术和区块链技术,可以说这完全是二门不同的技术。人工智能的技术点在于“智能化”,以神经网络布局为例,它能够计算出人脑无法想像的结果,这是人工智能的特点。然而,区块链技术缺乏智能化的特点。恰好相反,区块链的运行速度甚至还不及普通程序快,以付款为例,通过区块链完成付款往往要几分钟后才能付款成功,原因在于区块链技术需要制作和同步帐本,需要大多数结点都收到这个帐本后才视为付款成功。

关于区块链几个概念:
  1. 时间戳。时间戳是断定这一个区块与下一个区块的继承关系的时间标签,比特币中矿工把账目记入了区块,因此一个区块就相当于一页账簿,每笔交易在账簿中的纪录自动按时间先后排列。时间戳的意义在于其使数据区块形成了新的结构,这个新结构使各个区块通过时间戳连接起来,形成了一个不可逆的区块链条。时间戳是区块链中天然的公证人。

  2. 智能合约。智能合约是用计算机语言而非法律语言记录条款的智能合同,工作原理类似if-then语句。本质上是一段部署在分布式账本中的代码,它可以处理信息,接收、储存和发送价值,是一个能够自动执行合约条款的计算机程序。智能合约可以用这种方式与真实世界的资产进行交互。当一个预先编好的合同被触发时,智能合约执行相应的合同条款。在比特币中还没有智能合约的应用,以太坊中有基于图灵完备在区块链上创造智能合约。(智能合约早在1994年就被密码学家尼克·萨博提出了,本质上是将计算机或者更准确地说是将数学,当做合约仲裁方也就是第三方。这根区块链本质上的基于算法的信用创造机制是不谋而合的,因此,区块链的发展也启发了人们去在区块链基础上研究智能合约,区块链实现智能合约的理想平台。智能合约关键点在于机器作为第三方仲裁方的算法设计,如何效率更高、如何和现有法律结合都是需要研究的问题。以太坊的算法基于图灵完备,根链的算法基于50%共识。

  3. 智能资产。任何可以用代码表示的东西都可以通过被编程的方式记录在区块链上,因此任何资产都可以在区块链上进行注册,将其转变为智能资产,通过利用区块链来记录追踪监测资产的属性与变化。智能资产是通过区块链的信任机制进行的,因此对信任机制的要求很低,可以有效地降低欺诈和中介费用。

二、比特币的起源

区块链如其名,由两个部分组成。

因此,区块链技术最大的优势在于“信用”,并且是匿名信用!传统的编程思想是“中心主义”的,比如一个网站或者一个App是架设在一个中心服务器上,这个服务器就是绝对的中心,任何人使用网站或者App,本质上就是在访问这个中心服务器,这依然是当下主流的编程思想,我在HOW实验室做的绝大多数实验也都是采用是中心主义思想。然而,区块链技术的创新就在于“去中心化”,以当下流行的比特币为例,完全没有一个中心服务器,每个人都会有一个“帐本”来记录自区块链产生开始至今所有的交易记录。

梅兰妮斯万提到的区块链应用不断扩展的三个阶段:
  • 区块链1.0,货币时代。区块链应用于虚拟货币,是比特币低层技术。这个时代数字货币开始出现,去中心化数字支付系统开始出现,互联网开始可以传递价值。

  • 区块链2.0,合约时代。区块链开始应用于多个领域,金融交易、公共记录、资信证明等等。利用区块链在互联网上建立智能合约,用算法代替传统合同。当然,智能合约有待普及,也需要新的法律法规以保障其法律效力。

  • 区块链3.0,分布式人工智能和组织时代。区块链低成本信用创造的优势有待进一步发挥,可以应用到物联网、通信、医疗等方面。有助于形成一个全球范围内的去中心化的分布式资源分配框架,打造共享经济模式。

2008年正好是全球经济金融危机最严重的时候,金融危机在美国达到高潮并向全世界蔓延。

一个是区块, 另外一个是链。

我在试验中还发现,当一个新的结点加入到区块链之后,首要的第一件事便是同步区块,程序会自动将所有帐本上传到本机。

第二章、区块链背后的经济思想

2008年底,中本聪发表了一个关于他研究的电子现金系统的九页白皮书,2009年初,中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上挖出了比特币的第一个区块——创世区块(Genesis
Block),并将当天泰晤士报头版一则关于救助银行的新闻标题写入创世区块,这也代表着比特币诞生了。

如上一篇文章所讲,每一个区块包含诸如张三于2018年3月27日下午三点十分五秒转账100比特币到李四账户,

区块链的关键词:区块和链

区块链打造新经济——可编程经济(智能合约)。
  • 区块链的脚本语言使可编程经济成为现实,脚本本质上是众多指令的列表。脚本的运行依赖区块链底层的智能合约。
  • 区块链的可编程特性推动社会进入基于机器信任的智能万物互联时代。
  • 区块链的可编程特性使得独自在区块链上运行的自治实体出现,Slock.it初步呈现了自治组织的运行状态。

从此比特币开始运行,并且无人能够阻挡她前进的步伐,下图是比特币从诞生以来的价格波动情况:

诸如此类。

区块链有二个关键词“区块”和“链”,所谓区块,可以理解为一个小帐本,用计算机命令打开区块后就会发现,它记录了近10分钟的所有交易,所以可以把它理解为一个小帐本。而所有区块按时间接点连接在一起就是“区块链”,一个总帐本。“区块链”上的每一个结点都有一个总的帐本。那么,这个帐本是如何产生的呢?这要归功于矿工的功劳。

从制度信任到机器信任——区块链低成本信用创造机制。
  • 区块链基于数学原理解决交易过程中的所有权确认问题。非对称加密算法,通过非对称密钥对完成两项任务,第一是证明你是谁,第二证明你对即将做的事情已经获得必须授权。密钥对满足两个条件,一是对信息用其中一个密钥加密后,只有用另一个密钥才能解开;
    二是其中一个密钥公开后,根据公开的密钥无法推算出另一个密钥。
  • 区块链基于技术优势解决交易过程的安全信任问题。将负责安全管理的控制从监管层面或者第三方组织机构转移到基础架构层面,使整个系统变得安全可靠。
  • 区块链基于智能合约解决交易双方的信任执行问题。在区块链上嵌入智能合约。规避操作风险和违约风险、信任风险。

本质上说,从信任的角度看,区块链是用数学方法解决信任问题的产物,运用基于共识的数学方法,在机器之间建立信任并完成信用创造。通过非对称密钥解决点对点交易中所有权信任问题,基于区块链的技术优势保证价值转移过程的安全信任,通过智能合约解决信任执行问题,最终实现“无需信任的信任”

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我们可以简单的把每一个交易数据理解为每一个区块,且根据时间轴每一个区块都指向上一个区块,形成一个链条。

这里还要澄清一个“分步式”的概念。“区块链”实现了分步式数据存储,简单地说就是将账本同步给每一个结点。很多人将这里的“分步式”概念与大数据中的“分步式”概念混淆。这些技术我在实验室中亲自操作过,比如在大数据处理方面,我用到了“hadoop”和“spark”,这里的“分步式”运算的机理是将海量数据打成一个个小的碎片,然而交给多台服务器并行计算,从而实现海量数据的快速运算。然而,“区块链”中的“分步式”几乎与大数据没有任何关系,它的“分步式”,实质上是将每一个帐本同步到网络的每一个结点,以比特币为例,整个帐本才不到70G,乙太币帐本的帐本更小,也就是说你的电脑硬盘如果大于70G,你就可以申请成为区块链的一个结点。

从信息互联网到价值互联网——区块链基于低成本信用传递价值。

试想没有支付宝你还会在淘宝上购物吗?

  • 在不需要第三方背书的情况下,区块链使用纯技术方式让价值转移成为可能。这种可能性的实现,就是上文提到的低成本创造信用。同时在全网范围内还有所有节点或者授权者参与保存公共账本,参与确认交易过程的真实性,这种全网参与的共识机制也是保证了无第三方的情况下互联网内部之间的价值传递。
  • 这种无需第三方的价值传递,大大降低了传统价值交换的成本。
  • 区块链还可以实现基于一定规则的价值传递。利用智能合约,可以在分布式账本基础上,根据交易主体的喜好和需求,构建可编程合约。

              图 1 比特币价格波动 — 摘自2014-2016全球比特币发展研究报告

在比特币的区块链中,这些通过SHA256计算的区块哈希链就是比特币账本不可篡改的基础。

“挖矿”挖的到底是什么?

从集中化到分布式多中心化——优化资源配置
  • 降低交易成本、协调成本、监管成本,提升商业运行效率。如前所述,不需要第三方就可以创造信用、传递价值,因此区块链可以大大节省各方面成本,提升效率。
  • 实现数据互操作性,促进共享经济的实现。分布式记账和存储过程,可以为多方参与者提供实时、可信的共享数据源,从而减小信息不对称性,实现信息和价值共享。
  • 智能合约的应用,也可以实现资源的智能化合理配置。

比特币的运行主要依赖在其系统中的节点,当前节点和交易最频繁的区域主要分布在美国、欧洲和中国,如下图:

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在区块链技术中,有一个重要的角色叫“矿工”,他们通过挖矿获得“比特币”。事实上,所谓“挖矿”只是一个形像的描述,在计算机的世界中除了“0”和“1”的代码之外,别再无其他,更无所谓“金矿”一说。

从依靠理性到引入技术——法律的约束和执行走向智能化

从古希腊古罗马发展到现在,如今我们的法律已经很完善了,但约束力和执行力却还有很大的提升空间。智能合约的出现,能够起到强制约束作用,也就是在区块链运作中,不符合智能合约的行为根本无法触发计算机系统设定好的条件,从而无法执行,这大大节省了人工参与的成本。
智能合同虽然通过算法执行,但也是由人来制定,它的执行会很公平和精确,也因此缺乏一些灵活性。因此,智能合约在法律方面的应用还仍需多方合作。

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如上图所示是两笔相连接的交易区块。

这里的“挖矿”,在本质上是为区块链网络提供计算资源。前文所提及区块链中会同步帐本给所有的结点,这就需要记帐,谁来记帐并且负责发布帐本呢?这个人就“矿工”,由于他们为区块链网络做出了贡献,所以会赢得比特币。所谓“挖矿”实质上就是向个整个区块链网络提供“算力”,负责制造和发布区块,它对电脑cpu和电量的消耗是很大的,我有一个直观的印像,每一次启动“挖矿”命令后,电脑cup的占用率都会超过300%,电脑会热的像冬天里的烤火炉一样。

第三章、走进区块链技术,揭开它的神秘面纱

现在再问你什么是区块链技术,你能回答上来吗?

结合下面这些关键词想一下,什么是区块链技术?

  • P2P点对点网络——基本网络架构,无中心节点。
  • 公开分布式账本——本质属性。
  • 不对称加密算法、公钥、私钥——保证点对点传播安全。
  • 哈希加密——保证账本的真实不可篡改。
  • Merkle树——一种存储交易记录哈希值的结构,简化验证程序。
  • 时间戳——区块链的不可逆,链内公证员。
  • 智能合约——信用保障基础之上,脚本条款可以生效。

现在可以差不多想起来了吧?下面对区块链作进一步具体介绍

            图 2 比特币节点分布 — 摘自2014-2016全球比特币发展研究报告

如果我们仔细观察每一笔交易,可以发现,除了第一笔交易是矿工的挖矿所得外,每一笔交易都拥有一个或多个输入(TxIn),以及一个或多个输出(TxOut)

矿工们做出的贡献是需要肯定的,他们会基于挖矿而获得奖励,区块链的技术设计是比较科学的,矿工们完成制作“区块”,但却无法修改帐本中的交易记录。区块还将发给每一个结点,这样又进一步保证交易记录的真实可靠,完全无法篡改的。这比中心服务器的信用要可靠得多!如果帐本存在一个中心服务器中,无论是服务器管理者修改帐本亦或是被黑客攻击,都意谓着帐本会被完全篡改。而在区块链中,几乎没有人可以篡改账本。如果是黑客想篡改这个帐本,原来是黑进一台服务器即可,而现在是要黑掉所有结点上超过51%以上的电脑才可以,这几乎是无法完成的。

区块链的共识机制——建立网络公共信用的基础:

包含工作量证明机制PoW,权益证明机制PoS,股份授权证明机制DPoS和pool验证池几种类型。

  • 工作量证明机制,即对工作量的证明,是生成要加入到区块链中的一笔新交易信息,即生成新区块链,的前提。这种区块链网络中,节点通过计算随机哈希散列的数值争夺记账权。比特币是通过这样的工作量证明机制来生成新货币。缺点是由于比特币已经没有了足够的算力保障安全,其次是资源浪费和周期长。因此不适合商用。
  • 权益证明机制,peercoin数字货币,采用权益证明机制保障安全。要求证明人提供一定数量加密货币得所有权。这种方式中,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个币权交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。总结来说,挖矿的本质没有变化。
  • 股份授权证明机制,类似董事会投票,全体用户投票选出或罢免某些股东,股东投票进行决策。因为缩小了决策和记账节点数量,共识可以在很短时间达成。但是仍旧是基于代币,但很多商业应用中不需要代币存在。
  • pool验证池,基于传统的分布式一致性技术建立,加上数据验证机制,是目前区块链广泛应用的一种共识机制。成熟的分布式一致算法(Pasox,
    Raft)基础上实现秒级共识验证,适合有多方参与的多中心商业模式。但是该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等。

三、白话 比特币应用的区块链技术1.0

第一笔矿工挖矿的收入交易通常被称为Coinbase,它没有输入,所以TxIn的Hash总是被标记为00000000…0000

矿工的工作是制作帐本,并将帐本同步给每一个结点,从而保证交易记录的真实可靠。如果没有矿工挖矿,交易便无法进行,在构建联盟链的过程中我曾用计算机命令停止挖矿动作,此时,任何付款都将失效,道理很简单,在区块链中付款生效的条件,是这一笔交易被记录在区块中,并且这个区块发布给了区块链中绝大多数的人,而这一切又是由“挖矿”来完成的,如果没有了挖矿,这一切当然就无法生效。

区块链分类

可以分为公有链、联盟链和私有链。比特币区块链和以太坊区块链是公有链。私有链是由一个实体控制,仅对实体内部开放。联盟链应用前景比较广泛。

             图片 6

其他的交易,任何一个TxIn都会唯一追溯到区块链上在本区块之前的某个交易Hash,以及索引: