自从2009年比特币出现之后,全世界都知道了区块链技术。这也是迈向数字货币的万里征途的第一步。

乍看起来,区块链和比特币有些唬人,不易理解。只有弄清二者定义、理解其背后的流程,您才可以从容不迫地开始探索数字货币。这张信息图将展现区块链的工作原理:定义、安全机制、用途、处理交易以及将其写入区块链的过程。

Blockchain basic terms with details in blue background

什么是区块链?

区块链是一种数字账本,由多个互连的计算机(称为“节点”)负责保管,并且分布在其之间。区块链由连续的“区块”组成,这些区块存有相关信息的记录,如:交易时间、金额和交易所涉的各个地址。每个数据集都与前一个数据集相连,利用加密算法来验证和创建带有时间戳的数据哈希。而后,会将区块链副本分发给网络内有权查看所存信息的用户。

通过这种技术,比特币和其他数字货币可以保障隐私与安全,并保有公开的去中心化账本。

区块链的隐私与安全

区块链的安全依赖于两个方面:区块结构和维持区块结构的点对点网络。

区块链内部的每一个新区块都会按照时间次序依次加到链内。由于每个区块都与上一个区块相连,因此企图篡改数据的不良分子需要对之前的区块进行解密,才能够接触目标数据、重写链条、使其他所有节点轻信并仿效其行为。由于每个区块的数据都加到区块链内,因此上述行为的成本越来越高,不具有可行性。所以,区块链的安全分为两个方面:篡改数据的技术难度很大,经济上也不现实。

此外,区块链副本由区块链网络内的很多其他用户持有。若要成功篡改某区块上的数据,必须同时改变该区块的数以百个、甚至数千个副本,否则就没有办法颠覆整个网络,这就进一步提高了人员配合与规划的难度。因此,恶意变更账本的行为在现实中没有可行性。

有了区块链技术,可以在公共空间安全地记录信息,建立起数字信任。这样,区块链内的数据能够以去中心化方式存在,同时也能进行持续比对。

区块链的一个主要隐私功能,在于使用数字签名。全球点对点网络可以查看公开账本内容,但不会接触到可用于判定交易用户身份的任何信息,除非用户自行报出身份并将其身份与密钥关联。鉴于区块链网络无须许可的性质,用户可以选择生成密钥,从而自行开展业务,密钥不会与身份关联。

这些数字密钥由网络哈希算法生成,用于对交易进行授权。由于网络在技术与经济两个层面的安全性,使心怀恶意者难以通过破解密钥的方式创建欺诈交易。再者,每个区块都带有一个独特代码,用来将其与链内的其他区块加以区分,导致黑客破坏用户数据或者公共账本数据的风险几乎降低为零。

区块链与比特币的区别

任何一本面向比特币初学者的指南都会告诉您,区块链与比特币并非一回事。

区块链是比特币和其他数字货币用以完成和记录交易的技术的统称。每个交易的数据都会经过编组之后进入一个区块,附上时间戳,然后通过加密算法进行哈希处理。

将得出的区块进行链接,按照时间次序排列,每一个新区块都载有前一个区块已确认数据的列表。区块链网络中的每一个运营成员都会为(作为网络客户的)用户备存一份不断更新内容的区块链数据。他们会在整个网络创建奖励余额,保证企业与个人使用网络的安全性与吞吐量。通过这种经济平衡关系,数字货币可以保持足够的去中心度且不受某一机构控制,同时保证企业与个人使用网络时交易速度快、交易费用低。

区块链网络的去中心化性质,还能使网络在遭遇不利情形时继续运作。例如,即使一部分网络遇到攻击或技术问题,仍有账本可以依赖。各方享有进出自由,可以选择何时停用网络。这样,就实现了区块链技术的唯一目的:数据一旦记录和分配,将无法编辑。

比特币是使用区块链技术的一种数字货币。比特币只有电子形式,其管理和分配均不会依赖银行和其他机构。利用区块链技术,比特币可以在无需中间人或监管机构的情形下开展点对点交易,保证用户安全,同时几乎杜绝欺诈或盗窃风险。

区块链的用途

除了用于数字货币以外,区块链技术在其他行业也能派上用场。

鉴于其安全机制,区块链可用作公证员的时间戳工具,便于监管合规与审计工作。使用全球公众账本可以减少人为错误,也让组织能够提高自身记录的完整度。因为数据一旦进入区块链,与存储于中心化的私人数据库相比,更改难度会高很多。

在保险业或者其他将数据价值与完整性视为关键要素的行业,区块链可以部署智能合约,自动执行双方之间约定的条款。这样一来,可以减少在管理(需要满足特定触发条件才能执行的)金融交易过程中出现技术错误和人为错误的几率。

智能合约可以提升效率,还能消除无法依据合同规则妥善分配资金的风险。

区块链在公有链管理以及事件驱动的其他业务运作中也有很多用途。每隔一段时间就给多个移动部件打上时间戳并且广播其状态,可降低中心化网络管理的成本,提高流程的透明度。这样不仅方便随时开展深度审计,还能提升货物的内在价值,因为足可证明货物的制造或运输更为及时。例如,相对于来历不明的食物,可溯源的新鲜食物具有更高的经济价值。

区块链技术还能创造机会,改善记录的安全性、效率、私密性和用途,如用于医疗卫生与政府工作领域。区块链网络内的数据取用方便,因此减少了对于纸质文件的需求。此外,可在共享数据库内访问敏感的个人数据,无需担心因使用公钥密码加密术而使个人隐私暴露于危险之中。需要开展财务公开审计的部分机构可以利用公众知悉的钱包地址,以便随时记账。媒体公司已经在使用区块链技术降低发布成本,无需使用传统内容交付网络。此外,区块链现在也用于发布音乐与视频等内容,更好地保护其背后的知识产权;或者干脆绕过中间人,以快速、廉价、新颖的方式将内容变现。

区块链流程的分解

区块链工作原理的基本要素较为简单。这个流程的核心部分是点对点网络,它促进了区块链的创建与维护。

  • 达成交易

这可以是任何交易:还债、购物、捐款、甚至履约。钱包生成一个交易,并将交易发送到目的地钱包地址。

  • 记录交易数据,将其编入区块

日期、时间和交易金额等数据以及来自其他交易的数据,都会记入区块。除去添加的内容以外,不会记录姓名与其他身份验证信息。相反,多数交易只会使用账本中显示的独特电子签名。

  • 完成后的区块,分配给区块链网络内的每一个用户

中心化系统通常有一个人或一个小组负责交易的处理与验证。比特币和其他数字货币使用的去中心化系统,需要网络当中的分布式运营商验证区块所储存的数据。而后,再向网络内的节点分配有效区块。

  • 网络内所有节点都要进行区块验证

一旦区块传递到节点,其设备就会争相解决区块验证需要解决的复杂计算问题。一旦某个节点 — 通常是指矿工 — 能够解决这些问题,其他节点则会去解决链内的下一个区块。这样可以避免区块重叠。

  • 验证后,将区块加入链内

完成后的区块,会收到一个独特的时间戳和一个称作“哈希”的身份代码。还会收到加到链内的前一个区块的哈希。这种互联性,使得区块链具备了无法变更的特性。

  • 交易完成,成为数字账本的组成部分

成功的节点一旦将最新区块加入区块链,所产生的新内容就会传给网络上的所有用户。即使有人企图篡改之前的区块,也会发现与编码进入后续区块的哈希不相匹配。只有哈希匹配,各方才可确认账本正确。

开始您的比特币之旅

区块链技术从当年一个纸上概念发展到如今的落地阶段,标志着数字货币创新领域的一个重大进步。比特币和其他数字货币将公共数字账本的控制权交给一个分布式小组,而非某一个单独的人或实体,并且开始提供更新、更加安全的交易模式,而且收费更低。

若要深入地了解比特币和区块链技术的来龙去脉,CoinGeek是比特币初学者的理想园地。如需学习区块链工作原理的基础知识,不妨从CoinGeek的“比特币101”开始。

最新消息

BitcoinSV and Latoken
商业 2022年8月1日

BSV现已在LATOKEN交易所上架

LATOKEN将BSV描述为“一种可靠的开源软件,它满足了企业级区块链应用程序的根本需求。”

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