区块链是什么?
区块链从功能上来说就是分布式账本,那什么又是分布式账本呢?我们通过以下三点来了解一下。
我们看第一点,账本反映可以在多个节点不同地理位置或者多个机构组成的网络里进行分享的资产数据库,这是什么意思呢?我们通过这张图来了解一下。
这张图反映的就是多个节点,不同地理位置或多个机构,我们可以把这张图理解为某家银行的下属网点。我们知道如果说这张图代表着某家银行的下属网点,那么这些网点或者这些节点一定共享着这家银行的金融资产,那这样的一个情况下就需要记账,分布式账本就是在这个情况下进行记账的。
再看第二点,网络没有中心,网络里有某种机制生成一个唯一真实的账本,所有节点都可以拥有它的副本。这个又是什么意思呢?可以理解为银行的网点,那很显然在现实世界中这些网点里一定有一个中心节点,这个中心节点也就是我们经常说的总。
那这个网点里的账本放在哪里呢?一定是放在总行的中心服务器里,各个节点如果要访问这个账本,那就要有相应的权限来访问总行的中心服务器。
可是在分布式账本的模式下,这个中心没有了,中心服务器没有了,但是在分布式账本的情况下,这个网络里有某种机制,这种机制仍然生成了一个唯一的真实的账本。
那如果说没有中心服务器,即使你有这个唯一的真实的账本,下面的各个节点怎样来访问呢?而这种机制规定了下面的节点不用过来访问,因为这种机制的情况下,所有的节点都拥有那个账本的副本。账本里的任何改动都会在所有的副本中被反映出来,反应时间会在几分,甚至是几秒之内。这个说的是这种机制或者是分布式账本技术的可靠性。
如果说这个网络里发生了交易,资产发生了变化,那么这个网络里那个唯一的真实的账本就会发生改动。这个账本改动以后,副本紧接着也会发生改动,所有的节点都会在第一时间里看到改动的副本,而这个时间是在几分甚至是几秒之内。如果您第一次接触分布式账本这个概念,您肯定会觉得有点新奇。
我们说区块链技术它应该是一个网络概念,但分布式账本是一个会计学概念,分布式账本这个概念在上个世纪 90 年代就出现了,不过在那个时候,无论是计算机技术还是人工智能技术,都不能让它得到实现,直到比特币诞生,区块链诞生,分布式账本这种会计学思想才真正的得以实现。
那网络里这个唯一的真实的账本是怎样生成的呢?那各个节点又是如何获得它的副本的呢?我们下面来看第二个话题叫做区块链机制。
我们假设这个世界上刚刚形成一个网络,这个网络还没有进行任何的交易,那么我们很自然的就会想到这个网络里的账本是什么样子的呢?
这个网络里的账本显然是空白的,那么这个时候网络里就出现了首单交易,比如说我们看就是这个网络,节点一和节点二进行了一次交易,交易以后发生什么情况呢?交易以后有一个全网广播的动作,也就是说通过软件技术把节点一和节点二的交易信息推送给网络里所有的节点。
那么所有的节点在收到这条信息以后干什么呢?下面一个动作叫做全民记账,也就是说每个节点都通过软件技术对节点一和节点二的这次交易进行一次记账,那么很显然每个节点都生成了一个小的账目。
那以谁为准呢?下面就有一个共识机制,什么叫做共识机制呢?我们简单的可以理解,假如说就是择优录用,按照某种标准进行评比,那么经过这个共识机制以后,我们会选出一个节点,比如说这里假设结点三,经过这个共识机制的选拔,大家认为它这笔账记得最好,那么就把这次记账的单笔记账权授予节点三。
那节点三的关于这次交易的记录就被确认为大账的第一条记录,那一旦这个确认完成以后,节点三的这条记录就立即群发给网络里所有的节点,那么网络里所有的节点也就相当于获取了网络账本的副本。
那随着交易的进行,我刚才讲的这个过程周而复始的进行下去,那这样一条一条的记录也就生成了网络里那个唯一真实的账本,也就生成了网络里的各个节点,也就获得了那个账本的副本。
那么我刚才讲的都是账本的概念,我们说账本中的每一条记录在网络的世界里需要一定的形式进行存储,那在区块链技术的条件下,这个存储形式叫什么呢?这个存储形式叫做区块,每一条记录都需要一个对应的区块进行存储,反过来每一个区块也可以存储 n 条记录,我们把一条一条的记录连接起来,叫做分布式账本。我们把一个又一个的区块连接起来,就叫做区块链。
讲到这里区块链是怎样运行的,怎样生成的,在接触区块链学习区块链的时候,很多朋友觉得它比较难以理解,为什么呢?
因为区块链技术至今在我们的现实世界中还没有特别广泛的应用,所以我们很难直观的去理解它。我个人认为理解区块链技术一定要理解全网广播、全民记账和共识机制这三点,只有理解了这三点,我们才能搞清楚区块链是怎么形成的,区块链能做些什么。
我们在阅读和了解一些关于区块链的资讯的时候,我们会发现,区块链这个定义很大,区块链它不仅是一种技术,更多的时候是一种模式和思想,那我们应该如何定义区块链?
区块链有狭义和广义两种定义,从狭义上来说,区块链指一种按照时间顺序,将区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,以密码学保证数据不可篡改和不可伪造的分布式账本。比特币区块链就是这种狭义的区块链,除了狭义定义以外,区块链还有一种广义定义。广义上的区块链是指利用块链式数据结构验证存储数据,利用分布式节点生成更新数据,利用密码学保证数据安全,利用智能合约编程操作数据的全新分布式架构与计算范式。
对于我们非技术背景的朋友们来说,广义的区块链我们就理解它是一种架构和范式就足够了。
什么是架构和范式?电路里面有电源、电阻、电感等等,而串联和并联能够把电源、电阻、电感等等做出不同的组合和排列。区块链在广义上来说和串联、并联技术是一样的,它都是一种架构与计算范式。
区块链和其他 SAT 技术的关系,区块链是不是互联网技术?
这个问题仁者见仁、智者见智,我也没有答案。大数据、物联网、下一代网络、人工智能、加密技术、云计算等等。这些主流的互联网技术或者说主流的 SAT 技术,共同的实现和支撑起了区块链范式。反过来,区块链又可以把这些技术进行重新的组合和部署,这就是区块链和其他 SAT 技术的关系。
第三个去中心化,去中心化是比特币和区块链最主要的特征之一。很多朋友在了解区块链以后,他会产生一个疑问,区块链主张的是去中心化,区块链的发展会不会导致以后银行没有了,中介没有了,甚至政府也没有了。
我不知道大家是否有过这样的疑问或者是讨论,我就从这个角度去谈一谈。那首先我们得理解一下去中心化,实际我们经常讲的中心,它是包括两个中心的,一个是管理中心,一个是技术中心。比如说以支付宝为例,支付宝的公司组织构架以及规章制度,这些都属于管理中心的范畴,而支付宝的中心服务器、boss 系统、软件等等都属于技术中心的范畴。
比特币区块链从现在的形式上来看,它既去掉了技术中心,也去掉了管理中心,所以比特币区块链给我们的印象先入为主的印象实在是太深了,但是实际我们观察,很多区块链的应用,他只是去掉了技术中心,但是管理中心仍然存在,原来一个统一的技术中心,变成了分布式部署的多个技术中心,但是管理中心是不一定去掉的。所以说我们理解去中心化,我的观点是去掉的是技术中心,而管理中心不一定。
区块链的分类
到目前为止,区块链一共分为三种类别,第一种是公有链,它指的是像比特币区块链这样完全去中心化的,不受任何机构控制的区块链,世界上任何个体或者团体都可以发送交易,而且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。
第二个是联盟链,所谓的联盟链指的是由某个群体内部指定多个预选的节点作为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定,其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程,其他任何人可以通过该区块链开放的 API 进行限定查询。
第三个是私有链,是指一个公司和单位内部采用分布式记账,我们看这三种分类其实就是按照管理中心的形态进行分类的。
区块链的瓶颈,谈起区块链,我们会发现区块链概念很热,投资很热,但是它的应用却很少,比如我们在现实生活中很少能够看到区块链像样的应用,这是为什么呢?主要是因为区块链本身存在瓶颈,区块链本身存在哪些瓶颈?
一共三个方面,第一个是可扩展性,可扩展性包括两条,一个是区块太小,无法支持大量群体,第二个就是交易速度慢。区块链是用来记账的,那你既然用来记账,你的账本要足够大,你的记账速度要足够快,可是现在的区块链技术的条件下,这个账本既不是很大,它的速度也不是很快。比如说比特币它交易一次需要十几分钟乃至几十分钟,而天猫每一秒钟都有天文级的应用,那显然区块链技术还达不到商业应用的标准。
第二个就是隐私,我们知道区块链有全网广播和全民记账的功能,那既然是全网广播、全民记账,隐私该如何保护呢?
第三个,从比特币来看,密码丢失、黑客攻击都可能导致不安全。所以凡此种种这些技术瓶颈就限制了区块链的广泛应用。
我个人认为现在区块链从整体上来说,它处于一个很早期的状态,那这个早期的状态早期到什么程度?
我认为和早期的窄带互联网相似,比如说互联网发展的过程中有一个窄带互联网的阶段,那个时候上网是用电话线拨号的,所以电子商务和在线视频等等,在那个时候都只是一种想法不能实现,后来带宽这个技术突破了以后,互联网才有了井喷式的发展。所以未来区块链如果要取得井喷式的发展,也需要一些技术瓶颈的突破,这是我对区块链的一个判断。
区块链不可得三角形,什么意思呢?这个可以帮助我们理解一下区块链应用的方向。搞区块链应用的朋友发现,区块链有三个特征,一个是去中心化,另外一个是可扩展性,第三个是安全性。在区块链的应用中,这三个只能得到两个,不可能三个同时具备,也就是你要想得到去中心化和可扩展性,你的安全性必须降低,你要得到去中心化和安全性,你的可扩展性就要下降,你要得到可扩展性和安全性,你的去中心化程度就要下降。
这个有什么启发?我们研究一下会发现,去中心化实际是一种理想主义,而可扩展性和安全性实际是一种实用主义。那这个也就告诉我们,推广区块链,你要追求理想主义的去中心化,你的实用性就会降低。如果你要去追求实用性,你的去中心化就必须妥协。备案号:YXA1gyGjk8eSPvONYElHgXxm