什么是区块链?通俗易懂讲解区块链

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1 起源

1.1记账模式

在了解区块链之前,不妨想象一个记账的场景吧。

比如,我是某个企业的大股东但是我又不想管事,所以我聘请小红作为制约经理人帮我管理这个公司,到了年终分红的时候,运营报告显示我该分的1000万元,这个时候我说,“我想看账本”

然后我一看,广告费投了3000万元,比我一年挣得都多,于是我就开始怀疑小红,这笔账记得对不对啊,不会是乱写的吧。不放心的我想出了一个办法,我雇佣一个由第三方协会认证的会计,专门负责帮我记账。

随着科技的不断发展,我们的记账手段不断完善和创新,但是仍然存在信息不对称以及信用问题。举个例子,在没有得到完全正确的公开信息时,你要如何信任一个会计或审计给你的账目呢?你是否会怀疑事务所和公司勾结做假账呢?为了解决这样的问题,区块链给了我们一个新的选择,也就是比特币的底层应用(这里不对比特币做过多的介绍),它可以被看作一个分布式的共享账本。这个账本有以下三个特点:

1.可以无限增加的巨型账本---每个区块可以视作这个账本的一页,每增加一个区块,账本就多了一页,这一页中可能会包含一条或多条交易信息

2.加密且有序的账本---账目信息会被打包成一个区块并加密,同时盖上时间戳,一个个区块按时间戳顺序链接形成一个总账本

3.去中心化的账本---由网内用户共同维护的,它是去中心化的。

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1.2价值转移

在互联网上,我们可以方便快速地生成信息并将其复制到任何一个地方,所有信息都是可以高效传播的,于是我们进入了一个信息爆炸的信息时代,小红要两条八卦新闻,小明要北京旅游攻略,小张要特价水果链接... ...

渐渐地,我们会发现固然很多信息只须加上你但地复制粘贴就可以使用,比如视频、图片、声音等,但有些信息是无法复制的,或者复制后没有意义的,*例如转账是需要从付款账户A上减去一些钱然后在收款账户B上增加一些钱才完成支付过程,这些智能转移而不能分享的有价值的信息往往需要[信用背书]

(职场中的"背书"到底是什么意思?比如“信用背书”一词如何理解? - 知乎 (zhihu.com))

在这个过程中,需要在A地址上精确的减少这部分价值,并且在B地址上精确增加这部分价值,这个价值转移过程设计A和B两个独立的参与者,那么这个操作就必须同时得到A和B的认可,并且结果还不能收到A和B的任何一方的操纵,目前互联网协议是不支持价值转移功能的,所以,目前的价值转移往往不是直接传输,而是由一个中心化的第三方来做背书。目前的中心化机构一定会涉及人的参与,而人的“有限理论”和“机会主义行为”往往会使整个系统变得不那么可信,那么一个最基本的问题产生了,如何达成信用共识?

区块链技术就这样应运而生了,它可以在没有第三方信用背书的情况下,在一个开放式的平台进行远距离的安全支付。区块链跨越多个遍布各地的节点,保存所有交易的历史纪录,而且网络中所有授权的参与者都保存着一份完全相同的账本,一旦对账本进行修改,全部副本也将在几分钟甚至几秒钟内全部修改完毕。分布式账本中的每一笔交易都有一个独一无二的时间戳,这样可以防止重复支付的产生。

可以说,区块链可以构建一种纯粹的点对点的价值转移体系,在不需要各节点互信的情况下,区块链可以保证系统内数据记录的完整性和安全性,有效地降低交易的复杂性和风险。

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1.3信用成本

如今互联网时代,为什么大家愿意去相信远在千里一个卖衣服的商家并且给他付款呢??因为在这个交易过程中,我们把信任托付给了国家机构或者大型企业,我们和卖衣服的人之间仍然是不信任的,但是,由于国家或大型企业的背书,我们愿意让其做个见证,这是一种比较常用的增加互信的方式。

它起源于下面的问题:你凭什么相信一个陌生人?别人凭什么相信你?区块链用算法证明机制来保证这份信任。借助它,整个系统中的所有节点能够在信任的环境下自动安全地 换数据。与费时费钱的其他工具技术相比,它能实时自动撮合、强制执行,而且成本很低。

未来,数字化的信息都可以加入区块链,只要能入链,信息产权就可以明晰,就可以设定 保护条件,就能自动发起和强制实施交易合约,你也无须担心信任验证和信任的执行,因为区 块链都帮你实现。

区块链公信力有什么特点呢?

  1. 区块链是分布式的,区块链公信力在网络上会有许多独立的节点,每一节点都有一份 备份信息。每个有授权的人都可以从任意一个节点下载全部的信息,同时,区块链公信力网络 也是不可篡改的,任何节点企图更改信息都会被其他节点发现,而更改的节点不会被确认,就会立刻丧失公信力。

  2. 在区块链公信力模型中,区块链不制定政策,它只是一个公证人的角色,是政府建立和 执行政策的工具。区块链的作用是帮助政府更快速和准确地让政策被全民所接受与认可,同 时,因为区块链是一个不变的、可以被复制的数据库,政府的政策就变得公开和透明。

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2 形成

2.1 什么是分布式账本

假如你们家里有个账本,让你来记账。在以前,就是爸爸妈妈把工资交给 你,让你记到账本上——想想还是有点小激动的。中间万一你贪吃,想买点好吃的,可能账本 上的记录会少十几块,然后你想买个手机,账本上就少记录几千块。

但有了分布式账本后,这些问题就不会有了,因为你在记账,你爸爸也在记账,你妈妈也 在记账,他们都能看到总账,你不能改,爸爸妈妈也不能改,这样想买烟抽的爸爸和想贪吃的 你都没办法啦。 区块链本质上是一个去中心化的分布式账本,其本身是一系列使用密码学而产生的互相 关联的数据块,每一个数据块中包含了多条经比特币的网络交易有效确认的信息。

2.2 中心化与去中心化

前面我们说到了区块链的本质是一个去中心化的分布式账本,那么,所谓的中心化又是 什么呢?

我们首先思考这样一个问题,你要在网上买一本书,交易流程是什么?

第一步:你下单之后把钱打给了支付宝。

第二步:支付宝收款后通知卖家可以发货了。

第三步:卖家收到通知后给你发货。

第四步:你收到货之后很满意,于是确认收货。

第五步:支付宝收到了你的通知并打钱给卖家。

我们可以看出,在这个过程中,虽然你是在和卖家交易,但是整个交易都是围绕支付宝展 开。因此,如果支付宝系统出了问题,比如天上降下来一块陨石,把支付宝的服务器全砸了, 或者由于全球经济危机支付宝倒闭了,无奈的支付宝只好淡然地表示不存在这笔交易,那么 这笔交易就会以失败告终,到时候买家卖家就会纠缠不清,双方无法自证。

模拟一个区块链小城市:

为了说明去中心化的区块链是如何运行的,我们先把整个去中心化的分布式结构简化为一个极端的情况来探究。我们假设有一个去中心化的小城市,在这个城市里有5个可爱活泼的小伙伴,他们互相借钱的时候,是这么干的:

假设B向A借了1块钱,这个时候,城市里的人怎么办呢?A在人群中大喊:“我是A,我借给了B1块钱!”B也在人群中大喊:“我是B,A借给了我1块钱!”

此时城市里的其他人C、D、E都听到了这些消息,他们拿出了手中的小账本并默默记下:“某年某月某日,A借给了B1块钱。”

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当我们把一个去中心化的模型极度简化之后,我们就会发现,在这个只有5个人的城市中,已经建立了一个去中心化的系统,这个系统不需要银行,也不需要支付宝。这个模型不需要信任关系,也不需要一个拥有公信力的组织。当分布式结构中的每个人都记账的时候,篡改账本是不可行的。比如B突然不认账了:“我不欠A的1块钱!”这个时候,人民群众C或D或E就会站出来说:“不对,我的账本上明明记录了你在某年某月某日向了A借了1块钱,并且没有查到你还款的记录。”

说到这里,你有没有发现一个问题,在这个模型中,所谓的1块钱根本不重要,也没有人在 意,“1块钱”已经变成了一个变量,它可以被替换成任何概念,只要大家承认这是一个有价值 的东西即可。

比如A在这个城市中大喊一声:“我创造了一个巴拉拉能量!”城市中的其他人都听见了, 于是大家纷纷在自己的小本子上记下“某人有一个巴拉拉能量”,大家甚至不用知道巴拉拉能 量是什么,A竟然真的有了一个巴拉拉能量。之后呢?A还能干什么呢?A可以再大喊一 声:“我给了B一个巴拉拉能量。”

问题来了!!!!别人为什么帮你记账?

凭什么你对着天空大喊一声,别人就要帮你记账,别人的时间不要钱吗?别人的小本子 不要钱吗?于是,为了让大家都帮我记账,我增加了一条新的规则,我决定给第一个听到我喊 话并且将其记录在小本子上的人奖励。奖励机制也很简单,第一个听到我喊话并记录下来的 人,可以得到一个巴拉拉能量的奖励。 这个巴拉拉能量不是白给的,是对你劳动的报酬,就像打工可以挣钱一样,你帮我记账,整个系统都会给你报酬。

你要做的事情,有这样几点:首先,你要抢在所有人之前听到了我的 喊话并记在了自己的小本子上;记录之后,你还要马上告诉整个城市里的人——这句话我记录 完了,你们再记录也没有用了,别人就会放弃这笔赚钱的生意;与此同时,你还要做一件事,就 是给自己的记录加一个独一无二的编号,然后把记录和编号一起喊出来,于是,下一个人再记 录的时候,就会带着这个记录和独一无二的编号继续下去。

在这条新的规则开始实行之后,一定会有这样一些人,他们为了得到巴拉拉能量,开始屏 气监听周围发出的各种声音,只为了能在第一时间记下一条新的记录。

这个时候,对区块链有所了解的读者是不是想到了这样的名词——“比特币挖矿”。没错, 这就是比特币挖矿的简单说明。

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注意:只有公有链是可以“挖矿”的,而私有链和联盟链则不需要“挖矿”,大大提高了效率。在私有链和联盟链中会选出一个或多个order节点专门用于记账,记账完成后发布回所有的节点中记录。区块链的类别以后再聊

参考资料:

《图说区块链》

《区块链 从数字货币到信用社会》

图片来源:《图说区块链》,侵权请删。

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