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金准数据 区块链系列报告之(二)

19707   发布时间:2017-07-28

比特币依靠特定算法并通过大量的计算产生。然而,由于P2P的去中心化特性与算法本身,也将比特币的总数量永久限制在了2100万个。正因如此,比特币才具有极强的稀缺性,这意味着其背后蕴藏着巨大的升值空间。

比特币是运用区块链技术最早最成熟的应用,从2009年1月25日上线,至今已经运行了7年。区块链是比特币的底层技术。区块链不仅用于比特币,还可以跟其他行业结合,通过区块链+,可能会对行业产生重大影响,甚至是颠覆性的变革。


一、区块链是什么

1、区块链的概念

那什么是区块链?从通信层面看,区块链是一种网络协议,就像网站编程须遵循HTTP协议,否则网站无法互通。邮箱的邮件系统须通过SMTP协议来进行信息通信,否则邮件递送。如果没有大家统一认可的协议,彼此之间的通信就会出现问题。也就是说,区块链跟HTTP协议、SMTP协议一样,也是一种网络协议。

从数据存储方式看,它是分布式的,非中心化存储,就像一个分布式的账本,所有的记录由多个节点共同完成,每个节点都有完整账目。所有节点参与监督交易是否合法。没有任何节点可单独记账,避免记录被篡改。总之,区块链是一个网络和权限对等的结构,去中心化的结构。在区块链中,任何参与者都是一个节点,每个节点有对等权限。

·分布式、去中心化是区块链最明显的特征,此外还有如下三个重要方面:

首先,区块链为保证账户信息的安全和隐私,具备加密算法。虽然区块链上的交易等信息是公开的,但账户信息是被保护的,没有授权无法访问数据。

其次,为了保证记录有效性,区块链拥有一个共识机制。多个记账节点须达成共识才能确认记录有效,比如比特币采用的共识机制是POW(Power Of Work)。

最后,区块链还有智能合约机制。根据真实数据记录,达到预定条件时,自动执行特定条款。比如航班延误险,通过区块链智能合约,一旦到达了可赔付的条件,自动把钱打入客户账务。


2、公开的分布式账本

区块链就是以去中心化和去信任化的方式,集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链可以理解为一种全民记账的技术,也可以理解为一种分布式记账技术,因此,也有人将区块链称为“公开的大账本”。

区块链技术之所以得到关注和应用,主要是因为其解决了信息通信中的一个基础问题——拜占庭将军问题。拜占庭将军问题由计算机学家莱斯利·兰伯特提出,其本质是解决信任问题,源于拜占庭帝国即东罗马帝国,当时帝国国土辽阔,为了防御目的,每一支军队都分隔很远,将军与将军之间只能靠信差传递消息。根据拜占庭军队的规定,只有所有的将军和副官在达成共识的情况下才能攻打敌人。但是,军队内可能存在叛徒和敌军的间谍左右将军的决定,因此,在已知有成员谋反的情况下,其余忠诚的将军如何不受叛徒影响达成一致协议成为问题。

将拜占庭军队中的信任问题对应到通信世界中,实际上就是分布式系统中进行信息交互时面临的难题,即在整个网络中的任意节点都无法信任与之通信的对方时,如何能够达成共识来进行安全的信息交互而无须担心数据被篡改。区块链的出现,让这个问题迎刃而解,当有一个公开、透明的“账本”存在的情况下,整个系统中的所有节点都能够在信任的环境下进行自动安全的数据交换。

目前业界对于区块链的相关研究还在进行中,在一些技术领域也存在诸多争议。不过区块链的三大特征值得关注。

第一是去中心化,这意味着整个网络没有中心化的硬件或者管理机构,任意节点之间的权利和义务都是均等的,且任一节点的损坏或者失去都不会影响整体系统的运作。因此,有观点认为这决定了区块链的系统具有极好的强壮性。

第二是去信任,参与整个系统中的每一个节点之间进行数据交换是无须互相信任的,因为整个系统的运作规则是公开透明的,所有的数据也是公开的,因此在系统指定的规则和时间范围内,节点之间不能也无法欺骗。

第三是无法篡改和加密安全性,区块链采用单向哈希算法,同时每个新产生的区块严格按照时间顺序推进,时间的不可逆性导致任何试图入侵和篡改区块链内数据的行为都能被追溯,从而被其他节点排斥,数据的安全性得到了充分保障。


二、比特币的与区块链的关系

1、比特币的概念

比特币是2009年由一个化名中本聪(Satoshi Nakamoto)的神秘个人(或组织)创建的。本质上,比特币就是一份数字文件 ,里面列举着帐户和金额,就像是一个账本,这份文件的副本被保存在比特币网络的每一台电脑中。

其实,在现实世界中,这些数字不具有任何意义,它们之所以存在价值,是因为人们自愿用其交易真实货物以及购买服务,并相信其他人也会这样做。

当你向别人转账时,需要向整个网络发送一条信息,随后你账户的金额就会减少,接收者账户的金额就会增加。与此同时,比特币网络中的节点或计算机会更新其账户副本信息,然后继续将交易信息传递到其他节点。这种以数字计算为基础的安全机制,组成了比特币交易网络本身,是一个系统,让一组计算机共同保存一份账本。

其实这与银行保存账本的方式很像,由一组计算机保存而非一个单一实体组织来保存账本。不像在银行只有你自己知道你的交易信息,在比特币交易网络里,每个人都知道每个人的交易信息。而在现实生活中,你能够信任银行也有权起诉它(如果某些交易出了差错),但在比特币网络中,你每时每刻都在与陌生人打交道,因此你不能相信任何人。换言之,比特币系统的设计机制也让“信任”没有存在的必要。特设的数字函数确保系统的每个方面正常运行。


2、比特币与区块链的关系

区块链是比特币的底层技术,但日渐独立于比特币,由于其自身技术的成熟程度与安全性等优点,可以在多个领域发挥作用,应用领域及发展潜力巨大。

比特币自诞生以来,目前已拥有超过100亿美元的总市值,日均交易市值最高达到25万美元/人,日交易量峰值达到3500万美元。比特币七年的运行足以证明区块链技术的成熟性与可靠性。

简单来说,区块链类似于一个公共信息记录本,所具有的去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改以及匿名性等五大特征,使其在金融领域具有天然优势,可以降低审核清算成本,减少对中心节点的不信任,让金融资产的流动更加透明便利。

事实上,目前区块链技术的应用的确逐渐由数字货币向“区块链+”过渡,由金融领域逐步向物联网等非金融领域延伸。


3、比特币的运作机制

例如A给B转账时,他只需向比特币网络广播一条信息,说明账户和金额信息,从A账户转5个BTC给B账户,每个接收到这条信息的节点,会更新他们的账户副本信息,然后继续传送这条交易消息,但节点如何能确定这条请求是可信的呢?因为只有真正的拥有才有权发送这条信息。

实际上,比特币有一套密码规则,用来解锁和管理货币交易,这种密码叫做“数字签名”。就像现实生活中的亲笔签字一样,它能够证明交易的真实性,并通过一种数字算法实现。这种算法能够防止数据复制或伪造。但与简单的静态密码不同的是,每笔交易数字签名都完全不同。

因此,在比特币交易网络中你是和完全陌生的人打交道,所以你永远不要把密码暴露给别人,因为密码有被复制和重新使用的危险。

数字签名是这样运作的,它由两个不同但相互关联的密钥构成,“私人密钥”用来创建一个数字签名,“公共密钥”用来让其他人核对私人密钥。我们可将私人密钥看作真正的密码,数字签名将作为一个媒介,证明你拥有密码,同时并不要求你将密码信息展示出来。

在比特币交易网络中,公共密钥其实就是“发送至”地址,所以当你向某人转账时,其实是将货币发送至对方的公共密钥。消费时,你必须证明你是公钥地址的(钱被转至的地址)真正拥有者,通过交易信息和你的私钥生成数字签名的这个过程,可以证明你是真正拥有者的身份。

网络中的其他节点可在一个不同的函数中,利用该数字签名来核实它是否与你的公钥相符。通过分析数字签名背后的数学算法,网络中的其他人就能够核实发送人为密钥真实拥有者,而无需真正看到密钥。

有一点非常重要,由于数字签名取决于交易消息,因此每笔交易数字签名都不相同,而且不能在另一笔交易中再次使用,而且数字签名取决于交易信息的关系,意味着没有人可以修改该信息。当该交易信息在网络中传送时,因为任何对交易信息的更改都会导致数字签名失效。当然,这背后的数学算法非常复杂,因此我们在这里不做详细的解释,但可以提供一些关键词供大家自行百度,例如‘椭圆曲线数字签名算法’,‘数字陷门(函数)’等等。

比特币交易网络中,货币的所有权是通过验证历史交易信息进行核实的。

例如要发送5个BTC给B,A必须援引之前收到这5个或更多比特币的历史交易信息,这些被援引的交易记录称作“进账”,网络中核实该交易信息的节点会查看那些“进账”,以确保A是真正的接收者,并确保进账数额为5个BTC或更多。


三、关于区块链技术的讨论

1、区块链带来的革新

全球正在掀起一股区块链的热潮。作为比特币的底层技术,区块链正在越来越多地引发学术界、金融界以及科技界的关注。有观点认为,区块链解决了点对点通信中的信任问题,构建了一个公开、透明的环境,能够以不用中介的方式,通过互联网实现直接的、点对点的价值传递。虽然从技术成熟度和应用的落地情况上看,区块链距离真正的普及还需时日,但是区块链带来的理念和架构的革新,却相当值得关注。

人类的近二十年是一个非常不一样的二十年。我们几乎说不清在这二十年里,我们已经多少次被各种逆天的技术的出现虐心了。从链接全球的internet到去中心化的internet 2.0,从横空出世的大数据到打败人类最强大脑的AlphaGO,AI人工智能。

仿佛仅在一夜之间,区块链(blockchain)就火了起来。其不仅成为美国风投机构青睐的领域之一,同时也引起全球各大金融机构的关注,越来越多的技术公司更是投身其中,以期抢占先机。

互联网的出现,带来了两项最重大最深远的影响就是:实现了信息的去中心化;链接了亿万个个体。正是由于这样的影响,深度影响了我们的生活,塑造出很多原先并不存在的便利,但是同时,潘多拉的盒子被拉开,在创造了便利的同时也创造了新的问题。

当信息的来源去中心化以后,信息源的真实性可靠性已经无法保障。互联网世界良莠不齐,充斥着各种虚假信息。与此同时,正因为链接个体的广泛,同时信息在被链接的个体中传播时也缺乏控制的手段,可能在传播的过程中的任何一个环节出现被篡改的可能。而信息的不真实,作为社会运行的一个熵值,降低了社会运行的效率。每一天我们都在为验证各种信息的真实性而奋斗,如果从整个社会来看,这是巨大的浪费。

目前不少网站和APP数据质量不高,各种数据鱼龙混杂,无法确定哪些数据是真实可信的,但区块链的到来,通过记录一切的分布式账本解决了数据质量的问题。区块链的到来,意味着一个可信任社会的到来。

区块链互联网跟传统互联网最大的区别在于:区块链是一个基于信任的价值互联网,而传统互联网更多是信息互联网。如果说互联网+开启了传统行业走向互联网的意识觉醒,那么,区快链+将结结实实地改变传统行业的主体、交易方式、交易流程、商业模式等。

区块链+各种行业就是要帮助各行业提升生产力。交易成本高往往是不信任导致的,“区块链+”各种行业的本质是解决行业信任的问题。一旦解决了行业信任的问题,就可大幅降低交易成本、缩短流程、提升效率,最终提升整个行业生产力。那么,区块链+的核心就是要把所有需要中介来做信任的行业逐步消解掉。

当前互联网的很多中心节点和服务平台,本质上是信任中介。用户通过淘宝、滴滴、美团、支付宝、微信支付等信任中介来完成购物、出行、叫餐、支付等行为。但互联网从来就不会静止不动,持续演进是常态,未来人们会有新的信任依赖。

由于区块链的记录不可篡改,真实可信,人们对区块链的信任要逐渐超过对中心化公司的信任。在众多区块链企业和一些传统行业的共同努力下,世界将由中心化的信任驱动逐步过渡到由算法、数据为核心的系统驱动,当中心化的信任中介被逐渐弱化之后,区块链为代表的系统将逐步接管整个世界的运作方式,最终形成“去中介化”的系统信任。

因此,区块链不仅是一种技术,更是一个关于世界运作范式转移的故事,尽管这个故事从目前看还有点遥远,但它已经有了萌芽和初步的发展。区块链互联网会从跟信任、溯源最密切相关的产业切入,逐步扩张、扩大,直到大多数行业都被区块链化,都被“区块链+”。


2、市场热度持续升温

进入2016年,区块链就以前所未有的热度“火”了起来。全球各大金融机构纷纷表示关注区块链并展开相关的研究和试验,传统技术公司以及大量的初创公司开始推出区块链技术和应用。而随着各方力量的加入,区块链技术正在争议中野蛮生长。甚至有观点认为,区块链未来将颠覆整个金融行业。

俄罗斯联邦储备银行(Sberbank)副主席Andrey Sharov在不久前举办的2016年麦德龙展览会上大胆预测,区块链技术的出现和普及会在2026年前让银行消失。摩根大通前首席执行官Blythe Masters投身区块链公司也被认为具有风向标意义。IBM的区块链专家詹姆斯·沃利斯(James Wallis)日前在一个行业研讨会上表示,区块链技术近来取得的一系列成果正在使其变得更加强大,相比较传统的金融体系,区块链更为安全。

正是因为看到了区块链技术可能带来的颠覆,全球越来越多的顶级银行展开了基于区块链的研究。在各大区块链组织中,有一抹身影不容忽视——R3 CEV区块链联盟,这是由金融科技公司R3领导的,全球主要银行财团共同参与的联盟。据悉,目前已经有数十家全球性的大型银行加入这一联盟,共同探索如何利用区块链技术。

畅想未来,随着移动互联网、物联网等应用的普及,区块链去中心化、可信任、不可篡改的特性,确实将给很多行业带来变革。在区块链打造的公开、透明的信息交互环境中,借助算法能够在两个完全没有信用关系的交易主体之间达成协议。而区块链去中心化的特性,更利于个人隐私的保护。



3、存在的问题

区块链也会遇到很多问题,比如性能和容量问题。从理论上,各种数字资产都可以运行在区块链上,如音乐、电影、小说等,但目前公有链技术区块只有几MB级别容量,如果所有数据都写进区块,区块链短期内极大膨胀,会导致无法存储。当交易量快速增长,也会影响交易速度,影响用户体验,会导致用户对区快链的信任度下降。

另外,史上最大的众筹项目The DAO 遭受攻击损失价值6000万美元以太币的事件也让用户对区块链发展存在疑虑。

目前虽然有不少行业已经有了区块链应用,但要产生真正的影响还需要一段时间。同时,还有很多应用怎么落地,怎么跟现有的企业融合,怎么有效提升生产力,也是需要摸索。

政府和行业相关利益方如何看待区块链,如何认知区块链对现有体系的影响也会对区块链发展速度产生重要影响。尤其是区块链有去中心化的特征,这对于现有的监管机构和行业来说,有哪些是不兼容的?比如监管方面,区块链在改造具体行业时如何做到监管合规,尤其是金融行业。当因为区块链技术导致金融交易速度加快、流动性大增时,对金融的监管规则如何制定?如何实现有效监管?这需要很多实践探索。

随着智能产品越来越多,智能设备可以感应和通信,让真实数据自由流转,并根据设定的条件自主交易。区块链让所有交易同步、总账本透明安全,个人账户匿名,隐私受保护,可点对点,一切运作高效。这是一个面向未来的场景。

区块链+各种行业,让系统产生的信任变得比“中心化中介”产生的信任更加可依赖,这导致“无中介”信任世界的到来,“机器产生的信任”成为驱动这个世界前进的重要方式。这个改变对于人类社会来说,是非常深远的。它跟人工智能和大数据一起成为改变人类生活及工作的重要源泉。

从目前看,区块链互联网处于非常早期阶段,对行业真正产生影响需要一段时间,但跟任何新生事物一样,总会遇到各种困难和实施问题,只要它代表的是一种更高效率的生产力,最终会普及开来,成为互联网进化史上的重要阶段。

             

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