简单了解什么是区块链

2009年,区块链伴随着比特币系统诞生。经过比特币类加密数字货币的“疯狂”和区块链技术在诸如金融、供应链、政务等行业的应用,人们不断感受到这种新技术的魔力,同时区块链也成为技术创新的热词。区块链是当下最受人关注的方向之一,却又让人充满了雾里看花的感觉。可以说,区块链这个名词虽然已经被大家熟悉,但人们对于区块链到底是什么却又充满了疑惑。究其原因,一方面,区块链是一种新技术,处于发展初期,而且区块链技术、生态、工具和应用正在快速发展和演进,每个人的关注点不同,导致一千个人心中有一千个“哈姆雷特”;另一方面,区块链宣传推广的不同主体,出于商业或理念的差异,从各自的角度宣扬区块链应用和所带来的价值,不同行业的从业者从不同的维度仅看到区块链的“冰山一角”,甚至很多人对区块链的理解仅止步于比特币类加密数字货币。

每个人对区块链可能都有着不同的理解,我们可以从两方面来看待这种情况:一方面,区块链技术从业者正尽力让每个人的理解趋于一致;另一方面,存在不同的理解很正常,也很有益,因为这种多样化的观点碰撞恰恰是创新灵感的源泉。但一个不争的共识就是,区块链正在从理论的探索,逐渐走向落地,并快速发展壮大。区块链作为一种新技术,具备透明可信、防篡改、可追溯、去中心化/多中心等各种应用都十分需要的特性,应用已由金融领域延伸到供应链管理、政务服务、能源、版权存证、物联网等多个领域,满足了相互不信任的多个参与者建立分布式信任的需求,实现了低成本、高效的多方协同。随着区块链从金融领域向其他各领域的渗透,区块链技术逐步步入“区块链+”的时代,可以预见“区块链+”将像“互联网+”一样为各行业注入新的活力。未来,随着各种应用对“可信”要求的增强,区块链的这些特性逐步成为各应用系统的“标配”,区块链技术也将逐步渗透到诸如操作系统、数据库、云平台等基础软件中。

区块链技术正在快速发展,在过去10年间已经历了以加密数字货币为标志的“区块链1.0”和以智能合约为标志的“区块链2.0”,目前进入了建立跨组织互信的“区块链3.0”应用阶段,与各种技术的结合正在加速,在各传统行业的产业价值也逐渐凸显。比如,区块链与云计算结合提供区块链云服务,极大降低了区块链的部署成本和技术门槛,让政府、企业等用户能够快速上手区块链,并通过实际落地应用感受区块链带来的价值。近年来各国政府机构、国际货币基金组织以及标准、开源组织和产业联盟等纷纷投入区块链产业技术推动、标准拉通和应用落地推进的大潮中。随着区块链的产业价值逐渐明晰确定,区块链迅速引发了一场全球参与竞逐的“军备”大赛。同时从技术发展来看,区块链与人工智能、量子信息、移动通信、物联网等技术正在成为新一代信息技术的基石,其构建的可信机制,将有可能改变当前社会的商业模式,从而引发新一轮的技术创新和产业变革。

区块链技术基本原理

从2009年比特币问世至今,区块链已经走完了第一个十年。正在开始第二个十年,这么些年,区块链逐步进入大众视野,尤其是在单枚比特币的价格被炒作到超2万美元以后,整个社会对于比特币的关注度急剧上升。一方面,乱象丛生的自媒体流传着各种“币圈”暴富神话,各种鱼龙混杂的区块链项目浮出水面,其中不乏打着区块链技术创新名号,实则通过ICO融资圈钱的低质量项目。另一方面,区块链技术本身吸引了越来越多的人对其进行深入研究并探索其宽广的应用空间:各地政府对区块链积极扶持,国内外科技及金融巨头纷纷涉足区块链行业。区块链究竟是一门怎样的技术,竟有如此魅力。俗话说,外行看热闹,内行看门道,让我们来一探究竟。

区块链的概念

区块链的概念那么到底什么是区块链呢?工信部指导发布的《区块链技术和应用发展白皮书2016》的解释是:狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证和存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全性、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

专业的解释或许有些拗口。顾名思义,区块链(blockchain)是一种数据以区块(block)为单位产生和存储,并按照时间顺序首尾相连形成链式(chain)结构,同时通过密码学保证不可篡改、不可伪造及数据传输访问安全的去中心化分布式账本。区块链中所谓的账本,其作用和现实生活中的账本基本一致,按照一定的格式记录流水等交易信息。特别是在各种数字货币中,交易内容就是各种转账信息。只是随着区块链的发展,记录的交易内容由各种转账记录扩展至各个领域的数据。比如,在供应链溯源应用中,区块中记录了供应链各个环节中物品所处的责任方、位置等信息。

要探寻区块链的本质,什么是区块、什么是链,首先需要了解区块链的数据结构,即这些交易以怎样的结构保存在账本中。区块是链式结构的基本数据单元,聚合了所有交易相关信息,主要包含区块头和区块主体两部分。区块头主要由父区块哈希值(Previous Hash)、时间戳(Timestamp)、默克尔树根(Merkle TreeRoot)等信息构成;区块主体一般包含一串交易的列表。每个区块中的区块头所保存的父区块的哈希值,便唯一地指定了该区块的父区块,在区块间构成了连接关系,从而组成了区块链的基本数据结构。

区块链基础技术

区块链作为一个诞生刚到十年的技术,的确算是一个新兴的概念,但是它所用到的基础技术全是当前非常成熟的技术。区块链的基础技术如哈希运算、数字签名、P2P网络、共识算法以及智能合约等,在区块链兴起之前,很多技术已经在各种互联网应用中被广泛使用。但这并不意味着区块链就是一个新瓶装旧酒的东西。就好比积木游戏,虽然是一些简单有限的木块,但是组合过后,就能创造出一片新的世界。同时,区块链也并不是简单的重复使用现有技术,例如共识算法、隐私保护在区块链中已经有了很多的革新,智能合约也从一个简单的理念变成了一个现实。区块链“去中心化”或“多中心”这种颠覆性的设计思想,结合其数据不可篡改、透明、可追溯、合约自动执行等强大能力,足以掀起一股新的技术风暴。

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