上課鈴響啦之課堂一:何為區塊鏈?

鉑鏈文案組作者:憶憶

引言:區塊鏈,作為受到關注越來越多的技術,很多人都接觸過,例如幣圈人士,還有很大一部分人應該只是聽過,真正知道區塊鏈是什么的,應該是少部分人。此次課堂,讓我們一起來學習,到底何為區塊鏈。

 

第一次提及區塊鏈概念,應該是公元2008年10月,一個代號為中本聰的人或者團隊發表的文章中,準確的說,當時文章中區塊與鏈兩個詞是分開的,后來被廣泛使用時被結合為區塊鏈(Blockchain),而標志區塊鏈誕生是2009年1月9日比特幣創世區塊的產生。從此,區塊鏈從默默無聞到被質疑,再到現在被廣泛提及和追崇。

雖然,區塊鏈是被越來越多人知曉,而這里的知曉應該只能理解為“聽說”吧。對于幣圈人士來說,他們對區塊鏈技術都會覺得費解,更不必說這個圈子以外的人。例如,作者君就聽到好幾次有人說區塊域,是的,沒有錯,是區塊域,可能是因為區域這一詞,有的人就腦補成了區塊域。當然,更多的人會問作者君,到底什么區塊鏈?區塊鏈又能做什么?其實,真正要理解其中含義,可能稍顯復雜。我們現在這節課先普及一些基本的知識,后續再步步的深入。

本次課堂,我們先了解下區塊鏈的由來,再介紹下何為區塊鏈。

(一)區塊鏈的由來

為了更好地理解區塊鏈的由來,作者君首先講一個故事,這個故事是將貨幣發展史和幣圈的老村長故事相結合而來。

從前,有一座古老村莊,叫做比特村,里面的人們過著自給自足的生活,而故事就發生在這里。

1、“物品換物品”到“中間物換物品”

商品換商品:在最初時,村民都是利用自己多余的物品與村民換取自己沒有的物品,但是很快產生了問題。村民甲想要用自己的羊去換取村民乙的大米,乙跟他換了,但是第二次甲再想用羊換大米時,乙并不同意,因為此時乙并不需要甲的羊,這樣導致村民間無法順利換取所需的物品。

 

圖1 物品交易

中間物換商品:為解決村民換取物品時遇到的問題,經過商議后,村民選取一個中間物,每個物品都可以換為這個中間物,中間物也可用來換取物品。而選為中間物包括石頭、大米等等。

但是,很快發現了另外的問題,這些中間物均不能長期保存,會出現腐朽、腐爛等問題。經過研究后,最后選取黃金、白銀等不易腐爛且較為稀有的物品,于是,有很長一段時間,村民都是利用這些物品作為中間物來買賣物品(在很多古代電視中,應該也看過這樣的場景)。

2、記賬方式的出現

隨著村莊的發展,德高望重的村長決定設計出紙幣,讓村民將黃金換成紙幣,這樣出門攜帶方便。甚至到后來,村民覺得帶紙幣也不方便。于是,村長決定,他幫助村民記賬,村民交換貨幣時,不需要帶著紙幣,他會將這些賬記下。作為回報,村長可以從交易中抽取交易費用與日常管理費。

 

圖2 記賬方式

例如,如果甲要用400元換乙的一頭牛,老村長就得先看看甲是否有400元,確認有的話,就在賬本上把400元轉到乙的名下,然后讓乙把牛給甲。

在一開始的時候,村民都覺得很方便,但是,漸漸的,問題就暴露出來了。

1)隨著交易量增多,村長一個人忙不過來,有時候會把賬記錯了;

2)每天看著庫里的那些黃金和紙幣,村長心里也癢癢的,偶爾會把村民的賬目歸到自己的名下,一開始的時候村民也就忍了,但是村長不知收斂,最后東窗事發;

3)再有一天,村長的孩子調皮玩火,賬本的一部分被火燒了,村民的賬目全亂套了;

4)比特村民與鄰村村民換取物品時,鄰村村民不一定會接受比特村民紙幣,因為鄰村雖然使用黃金換物,但是他們不承認比特村紙幣的價值,紙幣在他們那邊不能等價為黃金。

 

圖3 傳統記賬方式存在的問題

3、區塊鏈的由來

為解決上述的問題,一個名叫中本聰的村民想到另外一個記賬的方法。金條還是先放在村委會那里,初始賬目依舊轉換為賬上的記錄,并且村民都知道這個賬本的每一筆記錄。村民都能參加賬本的記錄,但是由于記賬需要花費精力,為保證有人參加,規定了記賬成功的人可以獲取獎勵。(此賬本上記錄的是村民的本名,而實際區塊鏈上使用的都是地址而非實際用戶名字。)

 

圖4 賬本

例如,第一次交易時,小張要用4根金條換小王的牛,參與記賬的村民就開始翻賬本搶著算賬。小李第一個算出總賬上“小張確實有4根金條并與小王進行了交易”,小李就可以憑此獲得獎勵并同時通過廣播告訴全村人這項交易,然后村民都用“1”的賬本頁記錄這筆交易,放到賬本中。

當小田要用3根金條換小吳的豬時,大家又開始翻賬本和“1”賬本頁算賬,小余第一個算出“小田確實有3根金條并與小吳交換了豬”,小余就獲得獎勵并同時通過廣播告訴全村人這項交易,然后大家都用“2”的賬本頁記錄這筆交易,并在上面寫上“上一次交易請看1”,然后連著“1”賬本頁放到賬本中。

 

圖5 記賬及賬本同步

整個過程就是懸賞算賬,記錄交易并廣播交易。以此類推,賬本上就構成了一條鏈。通過這種新型的記賬方式解決了傳統記賬方式存在的問題:

1)就算一本賬本丟失或者損壞也沒關系,因為每個人手里都有一本一模一樣的賬本;

2)根據賬本上的順序,可追溯任何一位村民的資產以及交易情況;

3)由于賬本和算法是公開廣播的、有時間和順序,這就杜絕了偽造、重復交易的問題;

4)由于是公開算賬,隔壁村都可以參與記賬和驗證賬本,隔壁村也能夠方便的與比特村村民進行交易。

上述只是一個簡單的故事,為了讓大家更好地理解區塊鏈的由來。實際上,故事中的一些問題是現實生活的一些類比。比如,銀行、保險等傳統的金融機構充當的還是“村長”的角色,他們需要通過國家或機構信譽度來讓用戶產生信任感,來保障交易的進行。由于這些賬本均由村長一個人保存,所有人都需要找他記賬,即為中心化的,若他沒有保存好賬本或者修改賬本,其他人很難發現。紙幣在其他村不能使用的原因是由于紙幣的發行需要有一個權威機構,若其他村不認可該機構,則該紙幣對于他們來說就是廢紙,所以在一些戰亂國家,即使有當時的紙幣,能不一定能買到物品。

(二)何為區塊鏈

看了上述的故事和講解,不知道大家是否能夠了解為什么會有區塊鏈。那區塊鏈到底是什么呢?

根據2016年工信部發布的白皮書中定義,區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式。簡而言之,區塊鏈(Blockchain)是指利用去中心化和去信任化的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案。該技術方案中參與系統的節點把一段時間系統內全部信息交流的數據,通過密碼學算法計算和記錄到一個數據塊(block),并且生成該數據塊的指紋用于鏈接(chain)下個數據塊和校驗,系統所有參與節點來共同認定記錄是否真實。從技術內核來看,區塊鏈本質上是基于密碼學(在第三堂課會介紹密碼學知識)的分布式數據庫(賬本)。

對于“外行”來說,上面這段應該是完全看不懂的,那我們結合上述的區塊鏈由來的故事來理解。編號“1”、“2”、“3”……的賬本頁在區塊鏈中就代表區塊,一頁與一頁的賬本頁相連就是賬本,而區塊鏈中是一個與一個的區塊相連構成了區塊鏈。

 

圖6 區塊鏈結構示意圖

上圖即為簡單的區塊鏈結構示意圖,實際上還會包括其他一些信息,本節課暫時就以簡單的圖作為示例。現在結合故事來介紹區塊鏈的幾個特點。

1、去中心化

由于一開始的時候,所有的賬均由村長記,村民必須依賴“中心人物”——村長。利用區塊鏈,村民可以不再依賴村長,不需要擔心村長在記賬過程中出現錯誤或者偽造數據。

2、公開(以本故事來說是公有鏈)

公有鏈系統是開放的(聯盟聯和私有鏈具有不同的定義和特性,在后續課堂再進行介紹),賬本的數據對所有村民公開,任何人都可以查詢賬本中任意編碼的賬本頁數據。

3、自治性(即區塊鏈中提到的共識機制)

自治性指的是賬本的如何記錄在村民中間已經達成了協議,而且該協議是公開透明的。

4、安全可靠

交易信息經過眾村民驗證并添加至賬本后就會被永久地存儲起來,單獨一位村民對賬本上賬目的修改是無效的,因此賬本的數據可靠性極高。

 

以上為本次課堂內容,作者君盡量使用通俗的文字來表達,但是每個人所在行業不同,可能還是很多人依舊費解,若有任何問題或者疑問,歡迎大家指正。

下節課的內容:區塊鏈的透明指的是什么?主要以區塊鏈透明性為提綱,在解釋透明性的基礎上教大學如何查詢交易信息。

 

附言:智能掌控未來,鉑鏈鏈接世界。你我一起,攜手鉑鏈,推動人能智能行業發展。若有想法交流或者對作者君有意見,歡迎加入文案組QQ交流群:310492335。

 

原文鏈接:https://www.botfans.org/forum.php?mod=viewthread&tid=13810