区块链简史:解读这场技术革命的前世今生

区块链已然继撒币答题,成为了2018年的第二个“风口”了。随着越来越多地被提起,也有越来越多的人会问,什么是区块链。




区块链再次火了。


就在前天,真格基金徐小平的一个“内部讲话”被泄露,揭开了创投圈对区块链的新一轮热衷。


在这份微信群的“内部讲话”中,徐小平把区块链革命比喻为一场顺之者昌、逆之者亡的伟大技术革命,“我以全部的智慧呼吁大家,千万不要临渊羡鱼,而要冲到浪涛中去”。


几乎在同一天,峰瑞资本也传出消息,成立区块链小组,专注投资区块链行业,而就在几天前,火币网引来了一位前华尔街高管,开拓其美国市场。


仿佛突然之间,这个早已被发现了的新大陆,成为了众人争相蜂拥的淘金地。


谈及这波热潮,一位投资机构投资经理说,经历了2017一整年的区块链和数字货币的狂热,数字货币和区块链应用的第一波收获期来了。


时间回到2017年的倒数第二天,即12月30日,一个在此前并不耀眼的瑞波币突然刷新了人们的认识,价格在不到2天时间一度攀升55.9%,达到至2.23美元,而1个月前它的价格才仅为0.25美元。


虚拟数字货币是目前区块链技术最好的应用领域之一,即便国内的监管政策已经明确对ICO及数字货币的交易亮起红灯,但人们对于区块链技术的热情并不因此减弱。


区块链已然继撒币答题,成为了2018年的第二个“风口”了。随着越来越多地被提起,也有越来越多的人会问,什么是区块链。


本文即来问你解答。


区块链的本质:点对点的记账系统


区块链本质上是一个分布式的公共账本,将各个区块连成一个链条,实际上是一种点对点的记账系统(一个总账本),每一个点都可以在上面记账(记录信息)。(在此前《比特币简史 | 一文看懂这个价值3万元的数字黄金》一文曾作过阐述。)


传统的记账系统,记账权只掌握在中心服务器手中。比如所有QQ、微信上的信息,只能由腾讯的服务器来记账;淘宝、天猫的信息,只能由阿里的服务器来记账。




但在区块链系统,每台计算机是一个节点,一个节点就是一个数据库(服务器)。任何一个节点都可以记账,而且直接连接另外一个点(即P2P模式),中间无需第三方服务器。当其中两个节点发生交易时,这笔加密的交易会广播到其他所有节点(记账),目的是防止交易双方篡改交易信息。


打个比方,在一个100人的村子,张三买了李四家一头牛,向他支付1万元。普通的做法是,他可以告知中间人村会计赵六(总记账人),将自己账下1万元转到李四账下。


但在区块链系统里,张三无需再通过总记账人赵六,而是直接将自己账本的1万元记到李四账本;同时这笔交易信息也会传到全村(即整个区块链系统)。当村里其他人知道并确认了这笔交易,交易才算最终完成。因为这笔交易被加密处理,只有李四才能收到这1万元,而其他98人只能在账户内看到有这笔交易信息,但无法看到这笔信息是转给谁的。此外系统可以完整记录交易过程,整个交易可以溯源。


假如张三把这1万元误转给了王五,因为交易被加密,王五在没有密钥的情况下无法得到这笔转款。另外,如果张三转完这1万元后又重复转给李四1万元,因为其他98人已经收到过相同信息便不会再确认,这种情况下交易便不会成立。还有一种情况,张三发起1万元转款后突然后悔,想私自把转的1万元改成100元,他需要将其他98人账户内的信息都要由1万改成100元。如果全网节点足够大,这样的修改是需要极高成本(远高于交易成本),理论上这种修改是不能实现的。


这体现了区块链的几个重要特征:完全点对点,没有中间方;信息加密,注重隐私;交易可追溯;所有节点信息统一,交易不可篡改(修改一个节点信息,需要其他节点共同修改)。


所以区块链要解决的问题是:消除中介信用问题。当然比特币是目前区块链技术在数字货币领域最好的应用之一;此外在支付领域,区块链技术可以消除第三方而直接点对点支付,而且使支付更安全,溯源的特性可以监管洗钱等违法活动。随着研究的深入,区块链也已经开始在征信、版权、公证、证券、资产管理等领域逐渐得到应用。


区块链的产生


区块链(Blockchain)的概念最早可以追溯到2008年末,化名为“中本聪”的神秘人士在论坛中发表了一篇论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》,首次提出了区块链的概念。


文中提到,为解决电子货币的安全问题,可由时间戳服务器为一组,以区块(Block)形式存在的数据实施哈希(Hash)后加上时间戳,并且广播该哈希,每个时间戳将前一个时间戳纳入其哈希中,随后的时间戳会对之前的时间戳进行增强,由此形成了一个“区块链”。


区块的产生可以这样理解:因为这种点对点的交易需要记录在一个账本,所以系统设置了一个功能:每隔10分钟就产生一张用于记录这些信息的账单(即区块),但是这个账单(区块)只能给最有能力的那个人记账,证明他有能力的方式,靠解答一道极为复杂的数学题(哈希运算)。这种方式,也被称为“挖矿”。


答题开始,每个人要在系统里预留一个地址,当最有能力的A率先解出难题后,他可以得到区块,当初预留的地址自动记录在区块上。同时为了奖励他,系统会向这个预留的地址发放一定数量的比特币。所有区块连在一起,形成区块链。


区块很像数据库的记录,每次写入数据,就是创建一个区块。每个区块包含两个部分:区块头(Head),记录当前区块的元信息;区块体(Body),记录实际数据。


区块头的元信息,主要是区块生成时间,实际数据(即区块体)的Hash;上一个区块的Hash(哈希运算值)。


一个区块不等于一个节点:一个节点实际上就是一台接入区块链的计算机(服务器),任何联网的计算机都可以接入区块链,所以区块链上的节点是无数的;但是区块链上的区块是有限的,即每10分钟产生一个区块,达到一定数量后便不再新增。所以一个活跃(算力强)的节点可能有多个区块的记账权,而一个不活跃(算力低)的节点就只有很小一部分区块的记账权。


实际上在“挖矿”中,也有一些规则:比如为了保证各节点信息同步,所以新区块添加速度不能太快,系统设计为平均每10分钟全网才能生成一个新区块,产出速度不是通过命令达成的,而是故意设置了海量的计算;为了保证是正好10分钟产出一个区块,设计了难度系数的动态调节机制,每两周(2016个区块)调整一次,比如两周内区块平均产生速度如果是9分钟,则难度系数要调高10%,反之同理;如果区块链分叉了(一个区块上接入了两个区块),采纳的是最先达到6个新区块(称为“六次确认”)的链条。


其发展经历了三个阶段:


酝酿期:2009-2012年,经济形态以比特币及其产业生态为主;


萌芽期:时期为2012-2015年,区块链随着比特币进入公众视野,新生的钱包支付和汇款公司出现,区块链经济扩散到金融领域。区块链底层技术创新不断。区块链技术从比特币系统中剥离出来。


发展期:2016年开始探索行业应用,出现了大量区块链创业公司。2017年ICO的火热让区块链受到前所未有的关注。




区块链的价值:机器信任、价值传递、智能合约


产生的区块链,有什么价值呢?实际上这从区块链的特性上就可以得出结论:去中心化、交易点对点、不可篡改的特性可以实现机器信任;交易不可逆、信息加密的特性可以实现价值传递;此外信息点对点、不可篡改等还可以实现智能合约。


机器信任。比如在区块链上,不存在一个第三方的中心机构,而完全依靠点对点、不可篡改等交易机制保证双方信任。区块链技术不可篡改的特性,改变了中心化的信用创建方式,通过数学原理而非中心化信用机构来降低成本,建立信用。


此前寻找中国创客曾报道的布比区块链旗下壹诺金融(文章《用区块链重塑供应链金融模式,他如何做到企业信用可传递?》)便是一家借助区块链技术实现企业信用可传递的区块链应用项目。


价值传递。区块链是第一个能够实现价值传递的网络:一方面,简单的价值传输,让数字资产可以在区块链上自由流通;另一方面,发行代币,让融资更加便利,同时持有者还能享受整个生态的服务(比如一种代币是基于一种区块链应用而产生,拥有代币,代表了拥有应用服务)。


智能合约。这一条款以计算机语言而非法律语言记录,是指将电子合约与区块链技术结合,当一个预先编好的条件被触发时,智能合约执行相应的合同条款。


比如当A公司与B公司签署了一份合约,规定3个月后产品交付自动打款。当条件(3个月后、产品交付)触发后合约自动执行,钱款直接打到对方账户。


这种智能合约的好处在于,一方面降低签约成本、执行成本和合规成本等,尤其在大量日常交易情况下;另一方面还能防止单方面毁约,保障合同按规定执行。


区块链的劣势


实际上区块链作为一种新兴技术,价值固然存在,但也显现出了一些劣势。


其一便是效率低。数据写入区块链,最少要等待十分钟,所有节点都同步数据,则需要更多的时间。拿比特币举例,当前产生的交易有效性受网络传输影响,比特币交易每次的确实时间大约10分钟,6次确认的话需要一个小时。因此区块链的交易数据是有延迟性的。


其二便是能耗,区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算,这是非常耗费能源的。英国一家电力信息网POWER-COMPARE提供的预测数据显示,按照目前比特币挖矿、交易耗电量的增长速度,至2020年比特币耗电量将会与目前全球用电量持平。尽管这一数据备受质疑,但是那些藏在深山老林的“矿场”则实实在在展现了这门生意的耗能景象。


此外,在区块链公有链中,每一个参与者都能够获得完整的数据备份,所有交易数据都是公开和透明的。如果想知道一些商业机构的帐户和交易信息,就能知道他的所有财富还有重要资产和商业机密等,隐私保障难。


当然,区块链的去中心、自治化的特点淡化了国家监管的概念。在监管无法触达的情况下一些,市场的逐利等特性会导致区块链技术应用于非法领域,为黑色产业提供了庇护所。

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