SDS之BlockChain Storage系列:2、区块链及其本质、意义和特性

乐生活与爱IT2019-05-24 09:42:50

上期文章我们介绍了《区块链存储的前世 – 公元2000年的雏形》。


本期文章我们介绍区块链的本质、概念和重要特性。欢迎持续关注微信公众号九存区块链存储,将陆续发布SDS之BlockChain Storage系列文章。


一、区块链的本质

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区块链的本质就是构建信任、达成共识,实现大规模协作

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人类之所以从各种动物中脱颖而出,位居食物链顶端,就是因为人类学会了更好的获取能量和信息,并善用能量和信息。人类学会利用火、利用自然工具甚至创造工具,发展出语言,目的都是更好地利用能量和信息,从而能延续生命,并更好的生活。

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尤瓦尔.赫拉利在《人类简史》中提出不少颇具颠覆性的观点,例如:任何大规模人类合作的根基,都在于某种只存在集体想象中的虚构故事。



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这个虚构故事,就是一种共识,例如上帝、货币、金钱、国家、……。

这个集体,就是想象共同体,伴随着人类的进步,从原始群(早期原始人群体)发展到部落,再到城市、国家、一些国际组织或者国家联盟。


远古时期的原始群就是一种协作,以群的联合力量和集体行动来弥补个体能力的不足。

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更好的利用能量和信息,在更大范围内进行分工协作,优化资源配置,是一个永恒的过程,将不断推进人类社会的进步。机器代替手工劳动(以蒸汽机为标志)、电、计算机、互联网和移动互联网、“云大无人区”(云计算, 大数据, 物联网, 人工智能, 区块链),都是如此。

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能量、信息、人才、资本或价值,任何能促进以上四要素高效流动的方式都能促进社会的进步。?回顾历史,交通工具解决了能量、人才的高效流动;互联网解决了信息随时流动,移动互联网解决了信息随地流动,而物联网将解决信息随物流动。构建在三者基础之上的区块链将促进资本或价值的随时随地随物地流动。区块链能跨越时空、人脉、组织乃至国家,构建多中心、原本弱信任的大规模分布式环境之间的信任,促使参与者共享并激活闲置资源:物质(硬件,包含计算、存储、网络)、资本、时间和人脉等。在物联网时代,区块链不仅可以链接人(如互联网移动互联网),还可以链接物(如传感器),形成百亿甚至千亿级的网络,这样的价值网络远远超越传统的互联网。

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二、什么是区块链

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区块链的就是全网同步的,不断追加的,分布式账本或日志

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谈到区块链,一定绕不开比特币。虽然比特币的开发者兼创始者中本聪在其经典的《比特币白皮书:一种点对点的电子现金系统》中,并未提及区块链(Blockchain,或者Block Chain)整个词。但他实际上构建了区块链的完整理论体系,比特币其实就是区块链技术的第一个应用。下面以记账为例来解释什么是区块链。


某个村里有个账房先生叫张三,村里的每天收支由他来负责记账,记在一个账本上。如果张三患病或者外出,其他人就无法查账或者记账了;而且,张三可能为了一己私利,故意记错账,或者张三头脑不好,无心算错,都会导致账本不对。因此,大家就觉得这样一个人记账的方式不合理。

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于是村里决定轮流记账,周一是张三,周二是李四,周三是王五,周四是赵六,大家在同一个账本上轮流记录每天新的收支日志。如果轮到的记账人无法记账,可以由其他人来记账。。


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后来发现,这样轮流在一个账本上记账仍有问题。例如张三,他发现今天村里有一笔收入,但张三想把这笔收入归为己有。于是他隔天谎称这一页被蜡烛烧了,或者被小孩给撕掉了,他也不记得那天发生的具体事情。这样,账本的记录就不全了。

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因此,村里又决定共同记账。例如,全村所有的人,或者是说每个家庭派一个代表来记账。每个家庭都拥有各自的账本,新的收支日志产生后,所有的家庭代表都开始计算、核对并记账,保持数据的完整性和一致性。


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久而久之,大家发现还是有问题,所有家庭代表都计算、核对并记账,工作量比较大。因此又采取新办法,一个人来计算、核对记账,再将结果广为告知。那么谁来记账呢?村里决定每天出不同的算术题,算术题的难度很高,谁算得又快又好,谁就来记账。

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上面这个非常形象的比喻,就是比特币时代的区块链,或者我们叫区块链1.0。这个比喻大部分来自《白话区块链 之1: 为什么账本要这么记?》。

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三、区块如何链起来?

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前面通过比喻的方式。真实的比特币区块链是由一个个区块,链接而成的。

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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),记录交易事务。

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区块头的元信息,包含了区块的生成时间,上一个区块的哈希值等信息。

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备注:什么是哈希值?

哈希值又叫“数字指纹”,无论多大的数据,经过一番计算后,都可以得到一个固定长度(例如256比特)的哈希值;数据的内容不同,哈希值必然不同,就像人和人不会有相同的指纹。

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一系列区块通过这张特殊的连接就形成了区块链:第N+1个区块中,包含第N个区块的哈希值。

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四、区块链的重要特性

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实际上从区块链的形成机制,我们就可以发现区块链的一些重要特性:

1、不可篡改

如果有人想从第2个区块进行篡改,例如将区块2的交易事务中的数额进行修改,就会导致整个区块2的哈希值产生变化,也就意味着区块3头也产生变化,使得第2个区块之后所有的区块都变得面目前非。这意味着,从数学机制上使得篡改的可能性。

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2、精确追踪

每个区块都有时间戳和唯一哈希值,而且这个哈希值还是产生下一个区块哈希值的必要元素,其实形成了可溯源的链条。

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3、相对可靠

由于账本分散存放,相比中心化的存放,具有相对更高的可靠性。

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当然区块链还有其他许多重要的特性,这里就不一一列举了。

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未完待续……

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索引:

https://baike.baidu.com/item/%E5%8C%BA%E5%9D%97%E4%BD%93/22447210?fr=aladdin
http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/12/blockchain-tutorial.html

https://mp.weixin.qq.com/s/JpWoejoJBCoVhcmVSRDijw


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