區塊鏈如何鼓勵記賬
❶ 區塊鏈入門(一)——大家一起來記賬
小時候,我對許多新奇的事物都很好奇,充滿渴望想去了解學習,那時自己的腦迴路里經常會出現無數的驚嘆號。隨著年齡的增長與經歷的豐富,這種體驗越來越少,也對很多人雲亦雲的新東西見怪不驚。當「區塊鏈」第一次出現時候,自己完全被吸引住了,之後像小時候一樣,本能般地被驅動著去深入學習與了解,發現「區塊鏈」就是一個新世界,是即將到來的未來。
第一次聽到「區塊鏈(Blockchain)」三個字,是在李笑來老師的《通往財富自由之路》的專欄上,之後多次在專欄文章里看到這個詞彙的出現。出於好奇,關注並閱讀了了老貓的公眾賬號《貓說》上的文章,逐漸對區塊鏈有了從0到1的認識。block-塊,chain-鏈,blockchain-把一個一個的塊連成鏈,想像一下DNA在面前無限延伸的樣子.....
這段是網路上面對區塊鏈的一個解釋,換個通俗點的說法,區塊鏈是一種公開、去中心化、去信任的,共同維護的賬務系統。
先來看看傳統的中心化的銀行商業模式。我們在做交易的時候,為什麼需要銀行、阿里巴巴、騰訊等第三方中心化公司?因為人與人之間是不信任的。A今天借給B100塊,明天B不承認這筆借款,A怎麼辦?銀行幫忙解決了這個問題,每個人在銀行里創建一個實名認證的戶頭,藉助這個中心化公司,A借給銀行100元(存),B從銀行拿出100元(取/借),那麼銀行負責對這筆交易進行記錄,A的賬戶就會多100元,而B則少100元。這樣的依靠第三方中心化公司記賬的方式在我們生活中隨處可見:網購我們需要阿里巴巴的淘寶城和京東;貸款我們需要找靠譜的小貸公司;發行新書要通過某個出版社……歸根結底,是因為人與人之間不信任,或者說要維持信任的風險太大,成本太高,所以我們需要這樣的中心化的強大的第三方公司來給交易進行信任背書,讓它們來承擔這些風險,當然,它們也賺足了我們的錢。可是倚靠第三方中心化的商業模式給我們帶來的卻是低效的服務、繁瑣的程序以及價值的分流,例如銀行排隊辦理業務,小貸公司的放貸流程,淘寶、京東對商家的收租,出版社對作家稿費的分羹等等。這就是目前我們所處的中心化的,第三方信任化的世界。
而區塊鏈世界,則是一種新的世界,這里不需要第三方,所有的交易信息都是公開的,並且所有人都參與記賬!比特幣作為世界上第一個被實證可行的區塊鏈應用,就是運用自動記賬且賬務公開,信息不可篡改,隨時可查詢的技術顛覆了傳統金融模式,繞開了第三方中心化,買賣方直接進行交易。這樣的交易模式一定是高效的,低成本的,並且公開化的。試想一下如果區塊鏈技術未來普及,當你要轉賬一筆大數額的金錢給國外的朋友,略過冗長的環節,瞬間到賬;如果你寫了一本書發表,不用擔心被人盜版,也不用被出版社賺取屬於你的稿費;人與人之間直接搭建點對點的互助保險平台,保險公司將變成咨詢公司等等。(事實上,比特幣與Press.one正在實現這樣的顛覆)
當下互聯網蓬勃發展,外勤我們有滴滴打車或共享單車,叫餐我們選擇餓了么,餐廳就餐有大眾點評,到處都是微信、支付寶的便捷支付。我們在互聯網上進行支付的時候,需要倚靠一個買賣雙方都信任的第三方平台公司來替我們完成這筆交易。這些第三方公司擁有大量的交易數據以及交易雙方的信息,那麼,如果發生黑客入侵造成信息丟失,我們將為我們的「信任風險」承擔後果;且不提在審核、清算交易數據帶來的拖延不便,以及管理這樣龐大的數據所要耗費的巨大成本。
那麼區塊鏈技術是怎麼實現的呢?打個比方,假如有一支軍隊要去搶占敵方的堡壘,而每一個士兵都帶有一個特殊的頭盔,頭盔有一個紅色按鈕,每佔領一個堡壘,本軍總部給予勛章獎勵。首先,有一位士兵A率先佔領了第一個堡壘1,他通過頭盔對其他戰友宣布自己已經佔領堡壘1,這時候頭盔就會把堡壘1的坐標信息記錄下來,連同A的喊話一起傳遞給其他所有士兵,其他人通過頭盔聽到A的喊話並按下後按下紅色按鈕表示已經同步記錄了這條信息。那麼所有人都知道堡壘1已經被A佔領,並且A獲得勛章獎勵。於是其他人就會立馬去攻佔其他的堡壘,並且按同樣的方式廣播自己的戰功。這樣,這場戰役中不同堡壘被不同士兵攻佔的信息就全部保存在每一個人的頭盔中。在這里,頭盔就是這個公共賬本(嚴格來說是頭盔的程序),所有人都參與記賬;每個攻佔信息都構成一個區塊,所有的信息按照一定順序排列就構成了一個區塊鏈;參與者除了記賬(按下紅色按鈕),還要爭先恐後去搶奪新數據的打包權(攻佔堡壘)。
那麼來看看這種共同記賬方式的優勢。1,去中心化。賬本是大家共同記錄維護的,到底是誰首先記錄無所謂,因為有激勵(勛章),就會有人去做,不需要第三方介入(不需要將軍或是作戰部的指揮,減少軍隊開支與指揮者犧牲的風險)。2,數據不可篡改。已經記賬的數據如果要修改,必須修改超過51%的節點信息才能成功。試想一下,這個軍隊如果有百萬人(實際上區塊鏈節點數量遠遠大於這個數),要修改超過一半軍隊的頭盔,這是個幾乎不可能完成的任務。3,信息公開透明。所有人都可以在自己的賬本中查詢到這條交易信息(所有堡壘攻佔信息都已記錄在所有人頭盔里)。
這是我開始邁向寫作的第一篇文章,上一次寫這么多字應該是在高考場上了。第一篇文章寫的是從來沒接觸過的新的領域,文字有點混亂平庸,也不知道自己做的類比正確與否,不過終究開始去做了。寫作確實是人人都應該具備的技能,並且是可刻意練習而提高的技能,督促自己維持下去。
❷ 如何用最簡單的方式解讀區塊鏈
大家最近天天都能聽到區塊鏈這個詞,那什麼是區塊鏈呢?「分布式、難以篡改、一致存儲」等解釋太技術化且較為干澀。我這里來通俗的科普下:區塊鏈主要為了解決互不信任的個體之間的信任問題。
舉個通俗的例子:話說老李和老王一個村,老李最近手頭有點緊,想向老王借點錢。老王呢,擔心借了老李後他賴賬怎麼辦,於是找來「德高望重」的村長,不過想想,村長也不可信,以前村長還偷過別人家的地瓜啊!怎麼辦?
區塊鏈的方法是:老王借了1000塊錢給老李後,然後用大喇叭在村裡大喊「我老王今天借了老李1000元錢,大家都趕緊記錄下」,於是村裡的所有人都記錄在了自己家裡的賬本上,謹慎的保管了起來。這下可好,老李再也賴不過了,村裡即便有不守信的人,那還是好人多呀,老李也不可能找村裡全部的人偷偷抹掉自己的借錢記錄的。就這樣,區塊鏈解決了互不信任的老王和老李之間的借錢的信任問題。
在沒有出現區塊鏈之前,我們是如何解決互不信任個體間的信任問題呢?簡單啊,找兩者都信任的「德高望重」的「見證人」就好了,例如故事裡的村長,例如買賣雙方之間的支付寶,例如公證處等等。不過可能這類「見證人」也不一定一直誠信下去,所以區塊鏈乾脆就讓大家都作為見證人。
老王放心了,但老李頭疼啊!老李要等村裡人都記錄好了才能拿到借給他的錢,誰家還沒個大爺大媽手腳慢一些的。所以目前區塊鏈距離應用還有一定的距離,效率問題需要得到大幅提升才可以。
回想一下,你平時是怎麼和別人交易的:一件漂亮的衣服,你可以在實體店挑好,確認好了對方衣服質量不錯,對方確認你的錢是真錢,那麼我們面對面一手交錢一手拿貨。
要是我們隔著十萬八千里,彼此既不認識也不信任還是想交易呢?那就要有我們都信任的第三方了,也就是達成所謂的共識機制。比如:你可以在淘寶通過第三方見證擔保完成交易,錢先給支付寶——支付寶收款讓賣家發貨——賣家發貨——你確認收貨——支付寶再把錢給賣家。
但是,倘若這個中心化的機構作惡了,馬爸爸撕了賬本,不承認你給了錢,或者和賣家聯合起來騙你錢,那可怎麼辦?
又或者政府借了你一100萬,最後用超發貨幣的方式還給你錢,100萬縮水到1萬,由你來承受通貨膨脹的損失,你又怎麼辦?
有沒有不被任何政府、組織機構控制,能公開透明的完成仲裁,記錄了就不被篡改,沒有跑路風險的第三方呢?
別著急,我們的主角區塊鏈技術解決就是這樣的問題——你們之間的交易可以被所有在這個區塊鏈系統的人見證,大家的小賬本里頭都會記錄你們的交易。B如果否認收了A的錢,或者A說自己借了300塊錢,都會被路人甲乙丙丁質疑。具體是如何做到的呢?
1)系統給每個人都發了個小賬本,讓每個人都有記賬的權利,咱們稱之為分布式記賬。
2)為了鼓勵大家幫別人記賬,系統代碼設定將比特幣這樣的代幣獎勵給記賬者,為了防止一堆人記賬堵死,還將代幣設為有限個,甲乙丙丁需要通過系統規定的機制進行計算,算的最快最好的才能獲得記賬的權利,記錄之後通過系統廣播給大家,所有人復制一份相同的賬本,這個通過計算獲得獎勵的過程就叫挖礦,記賬的路人甲乙丙丁就是礦工。
3)有一天,最初記錄這筆交易的甲Game Over了,這個賬本卻還是存在在其他人的賬本里,A和B誰想否認都不行。我們把通過代碼寫好了如何仲裁和分配,無需銀行、政府、企業等中心化組織機構作為第三方見證(去中心化),直接點對點(P2P)交易的方式,稱為去中心化。
4)系統把多個交易打包成區塊,按時間順序鏈接起來成為最後人手一本的賬本,這就是區塊鏈技術
其實把區塊鏈簡單理解為賬本不過是最淺顯的解讀了,把它的每個特點拆分開來,所能應用的領域很多很多。
現在傳統金融行業、券商、投資機構正在跑步入場,物聯網, 游戲 ,儲存,版權,防偽,徵信,支付,預測市場(賭博之類)、社區等眾多領域已經開始了區塊鏈的 探索 應用。
互聯網讓萬物皆可連,區塊鏈能否讓所連皆可信呢?
我用天地自然運化的奇石解讀一下區塊鏈:
所有科學、哲學、道義⋯⋯天地都包涵著。任何一個事物、任何一種文化都與天地道化有關。
區塊鏈自然逃不脫天地運化法:即順然、隨然、無窮、無常。
它就是這塊奇石,其表面整體上的數據運化,一是,整體向著無形無象。二是線點守著一個規律:即無常之道。就是說它們每條線,每個點,追求的都不是一個閉合的目標和一個局限的目的。這樣說大家我好理解了:一個畫家要畫一隻雞,是有目的的,有終結相的,而奇石,大自然造化時,是沒有終結相的。所以相不閉合,線、點數據也不終結。區塊連接之技術,就是這個天運之道。無常運化無形無象,永無終結。(無中心化,就是無形無相,形式不封閉,結構不封閉,思想不封閉⋯⋯如「石」辦事就行)。
山東曲阜孔子靈石館
大家好,我是皮皮,我在這里用幾個生活小例子給大家解讀一下什麼叫區塊鏈?
去中心化,不可篡改級,分布式存貯的,以加密信息做鏈接地址的數據區塊鏈接系統,叫區塊鏈
這玩意本來就是許多高 科技 的復合品,沒法簡單,再簡單也是一大段話,而且未必能說清楚
區塊鏈(Blockchain)嚴格的定義是指通過基於密碼學技術設計的共識機制方式,在對等網路中多個節點共同維護一個持續增長,由時間戳和有序記錄數據塊所構建的鏈式列表賬本的分布式資料庫技術。該技術方案讓參與系統中的任意多個節點,把一段時間系統內全部信息交流的數據,通過密碼學演算法計算和記錄到一個數據塊(block),並且生成該數據塊的指紋用於鏈接(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為真。
區塊鏈是一種類似於NoSQL(非關系型資料庫)這樣的技術解決方案統稱,並不是某種特定技術,能夠通過很多編程語言和架構來實現區塊鏈技術。並且實現區塊鏈的方式種類也有很多,目前常見的包括POW(Proof of Work,工作量證明),POS(Proof of Stake,權益證明),DPOS(Delegate Proof of Stake,股份授權證明機制)等。
區塊鏈的概念首次在論文《比特幣:一種點對點的電子現金系統(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)》中提出,作者為自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的個人(或團體)。因此可以把比特幣看成區塊鏈的首個在金融支付領域中的應用。
【通俗解釋】
無論多大的系統或者多小的網站,一般在它背後都有資料庫。那麼這個資料庫由誰來維護?在一般情況下,誰負責運營這個網路或者系統,那麼就由誰來進行維護。如果是微信資料庫肯定是騰訊團隊維護,淘寶的資料庫就是阿里的團隊在維護。大家一定認為這種方式是天經地義的,但是區塊鏈技術卻不是這樣。
如果我們把資料庫想像成是一個賬本:比如支付寶就是很典型的賬本,任何數據的改變就是記賬型的。資料庫的維護我們可以認為是很簡單的記賬方式。在區塊鏈的世界也是這樣,區塊鏈系統中的每一個人都有機會參與記賬。系統會在一段時間內,可能選擇十秒鍾內,也可能十分鍾,選出這段時間記賬最快最好的人,由這個人來記賬,他會把這段時間資料庫的變化和賬本的變化記在一個區塊(block)中,我們可以把這個區塊想像成一頁紙上,系統在確認記錄正確後,會把過去賬本的數據指紋鏈接(chain)這張紙上,然後把這張紙發給整個系統裡面其他的所有人。然後周而復始,系統會尋找下一個記賬又快又好的人,而系統中的其他所有人都會獲得整個賬本的副本。這也就意味著這個系統每一個人都有一模一樣的賬本,這種技術,我們就稱之為區塊鏈技術(Blockchain),也稱為分布式賬本技術。
由於每個人(計算機)都有一模一樣的賬本,並且每個人(計算機)都有著完全相等的權利,因此不會由於單個人(計算機)失去聯系或宕機,而導致整個系統崩潰。既然有一模一樣的賬本,就意味著所有的數據都是公開透明的,每一個人可以看到每一個賬戶上到底有什麼數字變化。它非常有趣的特性就是,其中的數據無法篡改。因為系統會自動比較,會認為相同數量最多的賬本是真的賬本,少部分和別人數量不一樣的賬本是虛假的賬本。在這種情況下,任何人篡改自己的賬本是沒有任何意義的,因為除非你能夠篡改整個系統裡面大部分節點。如果整個系統節點只有五個、十個節點也許還容易做到,但是如果有上萬個甚至上十萬個,並且還分布在互聯網上的任何角落,除非某個人能控制世界上大多數的電腦,否則不太可能篡改這樣大型的區塊鏈。
【要素】
結合區塊鏈的定義,我們認為必須具有如下四點要素才能被稱為公開區塊鏈技術,如果只具有前3點要素,我們將認為其為私有區塊鏈技術(私有鏈)。
1、點對點的對等網路(權力對等、物理點對點連接)
2、可驗證的數據結構(可驗證的PKC體系,不可篡改資料庫)
3、分布式的共識機制(解決拜占庭將軍問題,解決雙重支付)
4、納什均衡的博弈設計(合作是演化穩定的策略)
【特性】
結合定義區塊鏈的定義,區塊鏈會現實出四個主要的特性:去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、集體維護(Collectively maintain)、可靠資料庫(Reliable Database)。並且由四個特性會引申出另外2個特性:開源(Open Source)、隱私保護(Anonymity)。如果一個系統不具備這些特徵,將不能視其為基於區塊鏈技術的應用。
去中心化(Decentralized):整個網路沒有中心化的硬體或者管理機構,任意節點之間的權利和義務都是均等的,且任一節點的損壞或者失去都會不影響整個系統的運作。因此也可以認為區塊鏈系統具有極好的健壯性。
去信任(Trustless):參與整個系統中的每個節點之間進行數據交換是無需互相信任的,整個系統的運作規則是公開透明的,所有的數據內容也是公開的,因此在系統指定的規則范圍和時間范圍內,節點之間是不能也無法欺騙其它節點。
集體維護(Collectively maintain):系統中的數據塊由整個系統中所有具有維護功能的節點來共同維護的,而這些具有維護功能的節點是任何人都可以參與的。
可靠資料庫(Reliable Database):整個系統將通過分資料庫的形式,讓每個參與節點都能獲得一份完整資料庫的拷貝。除非能夠同時控制整個系統中超過51%的節點,否則單個節點上對資料庫的修改是無效的,也無法影響其他節點上的數據內容。因此參與系統中的節點越多和計算能力越強,該系統中的數據安全性越高。
開源(Open Source):由於整個系統的運作規則必須是公開透明的,所以對於程序而言,整個系統必定會是開源的。
隱私保護(Anonymity):由於節點和節點之間是無需互相信任的,因此節點和節點之間無需公開身份,在系統中的每個參與的節點的隱私都是受到保護的。
【區塊鏈意義之一 :解決拜占庭將軍問題】
區塊鏈解決的核心問題不是「數字貨幣」,而是在信息不對稱、不確定的環境下,如何建立滿足經濟活動賴以發生、發展的「信任」生態體系。而這個問題稱之為「拜占庭將軍問題」,也可稱為「拜占庭容錯」或者「兩軍問題」,這是一個分布式系統中進行信息機交互時面臨的難題,即在整個網路中的任意節點都無法信任與之通信的對方時,如何能創建出共識基礎來進行安全的信息交互而無需擔心數據被篡改。區塊鏈使用演算法證明機制來保證整個網路的安全,藉助它,整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境下自動安全的交換數據。更多介紹請參見《比特幣與拜占庭將軍問題》。
【區塊鏈意義之二:實現跨國價值轉移】
互聯網誕生最初,最早核心解決的問題是信息製造和傳輸,我們可以通過互聯網將信息快速生成並且復制到全世界每一個有著網路的角落,但是它尚始終不能解決價值轉移和信用轉移。這里所謂的價值轉移是指,在網路中每個人都能夠認可和確認的方式,將某一部分價值精確的從某一個地址轉移到另一個地址,而且必須確保當價值轉移後,原來的地址減少了被轉移的部分,而新的地址增加了所轉移的價值。這里說的價值可以是貨幣資產,也可以是某種實體資產或者虛擬資產(包括有價證券、金融衍生品等)。而這操作的結果必須獲得所有參與方的認可,且其結果不能受到任何某一方的操縱。
在目前的互聯網中也有各種各樣的金融體系,也有許多政府銀行提供或者第三方提供的支付系統,但是它還是依靠中心化的方案來解決。所謂中心化的方案,就是通過某個公司或者政府信用作為背書,將所有的價值轉移計算放在一個中心伺服器(集群)中,盡管所有的計算也是由程序自動完成,但是卻必須信任這個中心化的人或者機構。事實上通過中心化的信用背書來解決,也只能將信用局限在一定的機構、地區或者國家的范圍之內。由此可以看出,必須要解決的這個根本問題,那就是信用。所以價值轉移的核心問題是跨國信用共識。
在如此紛繁復雜的全球體系中,要憑空建立一個全球性的信用共識體系是很難的,由於每個國家的政治、經濟和文化情況不同,對於兩個國家的企業和政府完全互信是幾乎做不到的,這也就意味著無論是以個人抑或企業政府的信用進行背書,對於跨國之間的價值交換即使可以完成,也有著巨大的時間和經濟成本。但是在漫長的人類 歷史 中,無論每個國家的宗教、政治和文化是如何的不同,唯一能取得共識的是數學(基礎科學)。因此,可以毫不誇張的說,數學(演算法)是全球文明的最大公約數,也是全球人類獲得最多共識的基礎。如果我們以數學演算法(程序)作為背書,所有的規則都建立一個公開透明的數學演算法(程序)之上,能夠讓所有不同政治文化背景的人群獲得共識。
【未來的發展】
互聯網將使得全球之間的互動越來越緊密,伴隨而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現有的主流資料庫技術架構都是私密且中心化的,在這個架構上是永遠無法解決價值轉移和互信問題。所以區塊鏈技術有可能將成為下一代資料庫架構。通過去中心化技術,將能夠在大數據的基礎上完成數學(演算法)背書、全球互信這個巨大的進步。
區塊鏈技術作為一種特定分布式存取數據技術,它通過網路中多個參與計算的節點開共同參與數據的計算和記錄,並且互相驗證其信息的有效性(防偽)。從這一點來,區塊鏈技術也是一種特定的資料庫技術。互聯網剛剛進入大數據時代,但是從目前來看,大數據還處於非常基礎的階段。但是當進入到區塊鏈資料庫階段,將進入到真正的強信任背書的大數據時代。這裡面的所有數據都獲得堅不可摧的質量,任何人都沒有能力也沒有必要去質疑。
也許我們現在正處在一個重大的轉折點之上——和工業革命所帶來的深刻變革幾乎相同的重大轉折的早期階段。不僅僅是新技術指數級、數字化和組合式的進步與變革,更多的驚喜也許還會在我們前面。在未來的24個月里,這個星球所增長的計算機算力和記錄的數據將會超過所有 歷史 階段的總和。在過去的24個月里,這個增值可能已經超過了1000倍。這些數字化的數據信息還在以比摩爾定律更快的速度增長。區塊鏈技術將不僅僅應用在金融支付領域,而是將會擴展到目前所有應用范圍,諸如去中心化的微博、微信、搜索、租房,甚至是打車軟體都有可能會出現。因為區塊鏈將可以讓人類無地域限制的、去信任的方式來進行大規模協作。
區塊鏈是一種技術,基於這項技術產生很多應用,包括與數據和信息相關的一切行業業務,比特幣就是其中最為人熟知的一種應用。對於區塊鏈的通俗解釋就是,假如在網上買一隻口紅,首先找到心儀的產品和賣家下單,先把錢給中間平台,等到賣家發貨買家確認收貨以後,中間平台再把錢轉給賣家,因為信任問題買賣家之間都依賴於中間平台,而區塊鏈作為去中心化的分布式賬本資料庫,則著力於去掉這個中間平台但同時又解決信任問題。在區塊鏈中每個人擁有自己的記賬本,用來記錄發生的每一件事,假如在交易中出現賣家拿錢不發貨的行為,這一條記錄將永久存在不可修改,不需要互相交換信息,區塊鏈的世界會選擇在同一個時間節點記錄最快質量最好的那個人的記賬本進行復制發送並串聯,最後越疊越厚形成區塊。
大家在談論虛擬貨幣時,往往離不開區塊鏈這個概念,那麼區塊鏈到底是個神馬玩意呢?
區塊鏈是一種底層技術,本質上是一個去中心化的分布式賬本資料庫。聽起來好像十分高端,遙不可及,其實是很容易理解的。
舉個例子,假如要在淘寶上購買商品,那麼一般首先要做的就是打開淘寶,找到想要的商品並下單將錢支付給作為交易中介的淘寶。等收到商品並確認收貨後淘寶便會將貨款打給賣家。這本來只是我和賣家的交易,但卻多了個「中心」,即淘寶。
在交易進行的過程中,這個「中心」擁有無限大的權力,甚至隨意修改賬單。因此,「中心」往往需要強大的後台為其背書。
於是,有一個名叫中本聰的男人想要幹掉這個權力無窮大的中心,他想創造一個去中心化的系統,在這個系統里,每個人都是中心,都有記賬的權力。於是,他創造了比特幣。
在比特幣的系統中,每個人都有一個小賬本用以記錄發生的每一筆交易。一筆交易只有經過大部分人確認後才有效。如果賣家不發貨,那麼每個人的小賬本都會將這件事記錄下來,讓他無處可逃。
這時候大家可能會有疑問,既然只是一個公開的賬本,那麼為什麼又要叫區塊鏈呢?這就涉及到了共識問題,區塊鏈系統是一個由眾多「中心」組成的系統,整個區塊鏈是屬於所有參與記賬的個體的。這時候就產生了新的問題,一個系統必須要有秩序才能長遠的存在。假如記賬者可以不計成本地胡作非為,那就可能出現本來只是購買一台手機,但收到的卻是一台特斯拉的情況。
於是,中本聰發明了一種名為PoW的共識方式。這種方式提高了記賬者記賬的成本,讓其不能輕易作惡。PoW通過密碼學的方式要求記賬者需要通過競爭計算能力來獲取記賬權,第一個計算出結果的記賬者即可獲得一個由若干筆交易打包而來的區塊的記賬權,同時獲得一定的代幣作為獎勵。這就是我們俗稱的「挖礦」。
既然記賬者已經將一個包含了若干筆交易的區塊記錄了下來,那麼系統就需要進行整理排序,不可能讓無數的區塊雜亂無章地分布在系統中。於是就需要把所有區塊按照時間順序首尾相連鏈接鏈接起來,這時,區塊鏈便誕生了。區塊鏈的核心是技術。
❸ 區塊鏈技術如何運用到實際場景中
區塊鏈分為公有鏈和私有鏈,但其實,用公有鏈和許可鏈的概念來區分更合適。
公共鏈所有人都可加入,為了吸引更多的人加入,其本身也有一定的激勵機制。這個激勵機制建立在區塊鏈的共識演算法之上,採用比特幣等做為記賬單位。為了讓激勵更有效,通常又採取錨定法幣等方式令記賬單位有價值。隨著時間的推移,就積累起了一定的公信力,在公有鏈上可以做存證、支付等業務。
許可鏈包括一般所說的私有鏈和聯盟鏈。
用「專有鏈」來表述指稱「私有鏈」更為恰當。專有鏈通常在一個大公司或大集團內部使用。在多對多的匯報體系及對賬體系之中,管理成本很高,採用區塊鏈技術,實現了信息共享和更有效的監督,就能大大降低成本、提高效率。
聯盟鏈往往是幾家企業聯合構造的一個區塊鏈,這些企業原本就有關聯,或者是上下游甲乙方關系,或者是橫向互聯合作關系,為了降低成本,提高效率,而採用了區塊鏈技術。
從某種程度上來講,聯盟鏈和專有鏈的本質上是一樣的,都需要參與者在技術上得到許可才能加入,其中各方也是受限的,因此叫許可鏈。因為在原本的經濟活動中就有關聯,所以不再需要區塊鏈上的激勵機制,在實際應用中也不一定產生代幣。
2.信息公開的區塊鏈之上如何保護隱私?
區塊鏈的應用中,信息是透明的、共享的,那麼隱私保護問題如何解決?如何處理監督制衡與隱私保護之間的關系?
其實,區塊鏈上信息的共享是有選擇的共享,透明也是有限度的透明。並不是所有的數據都會寫入區塊鏈,只有那些需要監督和共享的數據才需寫入。另外,對於已經寫入區塊鏈的數據,也並非全部透明,那些不透明的數據可能是需要得到授權才能看到。這些是通過加密手段可以實現的。
3.如何在數據高速增長的同時保證處理效率?
隨著數據的增長,資料庫越來越大,不但增加存儲負擔,隨時處理效果也會受到影響,如何處理效率與數據增長之間的矛盾,是人們非常關心的問題。
而且由於區塊鏈中有多方參與,所以有人可能會認為其處理數據的效率一定比中心化的網路要低。
其實這要視實際需求而定,在大多數情況下,區塊鏈是可以滿足效率需求的。
影響處理效率的兩大環節,一是驗證機制,即驗證每一個打包塊的真實性;二是共識演算法。此二環節耗時最多。
對於許可鏈來說,可以採取多種辦法提高效率。例如在驗證機制中不用POW演算法,而用驗證池的演算法。哪些數據寫入區塊鏈、哪些數據是透明的、哪些是被監督的,都可以與實際情況結合來定。
4.區塊鏈的真實應用需求。
在當下的各種討論中,人們暢想了各種各樣的區塊鏈應用需求。但其中很多並不是真實的需求。
一個區塊鏈應用需求是否是在真實的,很容易判斷,就是看區塊鏈的應用是否解決了實際問題——能否降低成本、提高效率,而不是為了應用區塊鏈而應用區塊鏈。
根據客戶方面的反饋,在區塊鏈的實際應用中,最看重的就是安全可控——共識演算法、分級授權、聯合簽名只有在可控的前提下才能應用。再進一步的要求是能夠高性能處理,包括對交易的處理效率以及對存儲結構的讀取效率。第三是私鑰與隱私管理。既要透明監督,又要有隱私保護,這當然是必須的。第四是內置的簡單合約。之所以是簡單合約而非智能合約,也是出於可控性方面的考慮,智能化提高,可控性勢必下降。最後,可擴展性,即支持多種類型的交易與存證、支持海量數據與大規模用戶,為了更好的用戶體驗,也一定要有快捷開發與可視化工具,這對於區塊鏈應用的普及是很關鍵的。
❹ 淺析區塊鏈技術的應用
今天我們來聊一下區塊鏈技術在公共資源交易領域的應用分析
公共資源交易,既包括公共部門對公共資源的購買,如政府采購、建設工程招投標等;也包括公共部門對公共資源的出售行為,如國有土地的招拍掛、礦業權出讓、國有林權出售、國有金融資產處置等涉及公眾利益、公共安全領域的公共資源銷售行為等。公共資源交易關系國計民生,涉及人民群眾的根本利益,因此公共資源交易管理一直是我國政務管理的一項重要管理職能。
近年來,國家信息中心持續推進公共資源交易服務平台建設,發揮交易服務公共入口、數據共享公共通道、跨區域交易綜合技術支撐作用。以數字技術為依託的公共資源交易平台整合取得顯著成效,其中,區塊鏈技術具有的數據一致存儲、難以篡改、可追溯等特徵,為解決公共資源交易數據信任難題,提供新的思路和解決路徑。
公共資源交易領域的信息數據管理問題
客觀來看,我國公共資源交易領域長期存在各類信用缺失問題,不僅擾亂著正常市場交易秩序,影響市場競爭公平公正,還為工程建設質量、施工安全生產等造成嚴重風險威脅。究其原因,信用風險的根源在於公共資源交易市場主體間的信息不對稱,在於傳統公共資源交易管理對信息數據安全和信息數據使用存在的局限性與缺陷型問題。
數據安全管理問題
公共資源交易領域的各種交易信息、信用信息蘊含著巨大價值。在國內公共資源交易管理與服務日益呈現全流程電子化發展趨勢下,包括電子招標投標用戶身份信息、潛在投標人信息、評標委員會組成信息、投標文件信息、評委評標信息、評標結果信息等各類信息安全風險,日益成為影響公共資源交易效率、質量、公平與否的重要問題。
傳統數據安全技術,難以有效避免各類信息數據泄露、篡改、遺失等安全管理問題,尤其在一些技術手段之下,相關數據操作難以進行痕跡追溯,為數據安全管理造成很大困擾。
數據共享應用問題
公共資源交易市場長期存在的各類信用缺失與失信行為問題,其主要原因在於市場主體的相關信用信息在共享應用方面存在局限性。
一方面,大量的市場主體信用信息長期沉積在各部門內,未得到充分的挖掘利用;
另一方面,公共資源交易市場主體信用信息涉及銀行、公安、法院、住建、人社、稅務等眾多管理部門,不同管理部門間長期存在的「數據孤島」、「數據霧島」現象阻礙著公共資源交易市場信用信息的高效共享應用。
區塊鏈與公共資源交易信息數據管理
依據工業和信息化部指導發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書2016》,廣義上,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。
從本質上來看,區塊鏈技術是一種通過去中心化、高信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。通俗點來講,區塊鏈技術則可以看作一種支持全民參與的記賬方式。
傳統的數據記賬,涉及多個記賬主體,產生多個數據賬本。這種記賬方式下,由於存在監管缺失風險、技術安全保障風險、物理安全保障風險,賬目數據可能被篡改、可能遺失,且難以追溯相關操作行為,因此,賬目數據的客觀、公正與安全性都難以保證。
區塊鏈技術,則提供了一種支持多個記賬主體共同參與記賬的技術方案。當任意一位記賬主體對賬本進行了修改,其修改行為都會在賬本記錄中形成不可消除的痕跡(時間戳),其修改結果都會同步到所有記賬主體的賬本上,這就防止了賬目數據的篡改風險與遺失風險,同時能夠對相關記賬行為進行痕跡追溯,促進監管。
針對上文提出的公共資源交易領域信息數據管理與信用問題,區塊鏈技術能夠通過自身具有的「去中心化」、「分布式數據存儲」、「可追溯性」、「防篡改特性」、「公開透明」等優勢特點,有效應對與解決。
公共資源交易數據防篡改
公共資源交易平台存儲著大量的公共資源交易數據,傳統中心化數據存儲管理,數據與備份一旦出現損壞或遺失,很難進行恢復,且由於存在監管機制漏洞,存在數據篡改風險。
區塊鏈技術採用「去中心化」與「分布式數據存儲」,一個或多個數據存儲節點出現數據損壞、遺失,不會影響其他數據存儲節點的數據安全。同時,數據賬本記錄的更新同步共享公開,且支持操作留痕。除非所有的節點都被破壞,否則區塊鏈數據就不會被篡改或損壞。
建立可信任公共資源交易數據環境
公共資源交易市場信息不對稱,導致市場主體出現逆向選擇與道德風險,影響公共資源交易效率與質量,影響公共資源交易市場有序運行發展。
區塊鏈技術解決了公共資源交易數據的真實性、安全性與開放性問題,促進公共資源交易市場信用信息的高效共享應用,推動建立公共資源交易可信任數據環境,防範和避免各類信用風險,為市場交易主體和監管主體提供可信任的數據決策支持
❺ 金窩窩所說的區塊鏈分布式記賬是什麼意思
金窩窩所說的區塊鏈分布式記賬是什麼意思?, 該怎樣去理解金窩窩區塊鏈技術的分布式記賬?
區塊鏈技術也稱為分布式賬本,通俗的來講,如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,不僅可保證數據安全,還可以保證數據的真實性,從而提升社會信用度。
金窩窩的區塊鏈技術所說的分布式記賬有什麼特點?, 如何簡單理解金窩窩網路科技的區塊鏈技術的分布式記賬功能?
區塊鏈技術採用了分布式記賬的模式,不論是在登記結算場景的實時對賬能力,還是在數據存證場景上的不可篡改能力,都可以為溯源、防偽、供應鏈場景提供有力的保障。而金窩窩是以區塊鏈技術源頭來保證產品數據安全。
我們該如何理解金窩窩區塊鏈技術的分布式記賬?
分布式存儲是一種數據存儲技術,通過網路使用每台機器上的磁碟空間,並將這些分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備,數據分散的存儲在網路中的各個角落。
金窩窩區塊鏈技術中的分布式儲存是什麼?
重慶金窩窩分析研究區塊鏈技術中的分布式儲存如下:
一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。
二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。
金窩窩是如何解釋區塊鏈即分布式賬本模式的?
區塊鏈技術也稱為分布式賬本,通俗的來講,如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,不僅可保證數據安全,還可以保證數據的真實性,從而提升社會信用度。
區塊鏈的信任來自於底層技術,即用歷史信息換得現行的信任。這是一種低成本的信用機制,從誕生到慢慢地茁壯成長, 即區塊鏈,必然會得到關注和推廣。
區塊鏈的分布式記賬是什麼意思?
這個問題問的好,我舉個例子吧,比如我在銀行存了100元,這個存錢的數據只記錄在銀行的資料庫,別人無法獲取,即「中心式記賬」。而區塊鏈是是分布式記賬,是一種新的信息記錄技術,而且是「加密的」「分布式的」,數據不存在一個中心了,而是在全網的計算機上都存一次。比如我向你轉了100元,我會向全網所有的計算機都喊一嗓子,大家一起記一下賬,即「分布式記賬」。
金窩窩區塊鏈技術中的分布式的儲存是什麼?
重慶金窩窩分析:大數據,指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的數據 *** ,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。
大數據需要應對海量化和快增長的存儲,這要求底層硬體架構和文件系統在性價比上要大大高於傳統技術,能夠彈性擴張存儲容量。
金窩窩網路:區塊鏈中的分布式儲存是怎樣的?
金窩窩網路分析:在區塊鏈中,數據被存儲在不同計算機上,不僅實現了去中心化,還擁有高度的加密性和安全性,同時也降低了成本。
而且如果你的電腦有多餘的存儲空間,你甚至還可以把多餘的存儲容量租出去,一舉多得。
❻ 區塊鏈是什麼通俗解釋 一種全新的記賬方式(認真看完就會懂)
近2年在網上是流傳出了一種新的金融模式那邊是“區塊鏈”了,我想很多人直到目前還不了解這其中的含義,畢竟“區塊鏈”對於普通人來說還是過去“高級”了,那麼區塊鏈是什麼通俗解釋又是怎樣的呢?其實也沒有我們想像的那麼復雜,那麼下面我就來給大家講講什麼叫做“區塊鏈”,看看這種模式又有哪些特別之處!
區塊鏈最通俗的解釋:
人們所常說的“區塊鏈”到底是個什麼東西呢?相信很多人對其都不是很了解,在網上所查看的資料也大多令人“不明覺厲”,其實是很好理解的。那麼區塊鏈是什麼通俗解釋是怎樣的呢?從根本上來講這種模式便是一種“去中心化”的記賬方式。那什麼是“去中心化”呢?我們現在在互聯網上所有的交流和溝通,其實信息都會被存儲在某個瀏覽器或者是APP上的“中心化”伺服器之中,對方能夠任意的查閱我們的瀏覽信息,“去中心化”便能完全避免這種情況的發生。
在“區塊鏈”中一旦信息被寫入進去,是無法篡改的,保證了其真實性和保密性,在虛擬市場上的交易中也能夠避開第三方平台的介入,交易直接是雙方共同完成,這就省去了很多程序和時間,也能確保信息不被泄露、透明等安全問題,也不會存在數據丟失的可能!
看完了上面的介紹,大家對“區塊鏈”這種模式是否有了新的認知呢?看不懂?下面我們在通過一個漫畫來看看!
區塊鏈所應用的領域
“區塊鏈”這種模式可以應用在很多領域,首先必然是金融方面,最開始的區塊鏈便是從比特幣中所誕生的。還有教育領域、電子商務、影視等等都能用到這種新科技,現在各行各業也都在摸索這種新的領域,希望能夠在將後來的時代發展中有個立足之地!
❼ 區塊鏈是什麼,區塊鏈如何賺錢
區塊鏈 是什麼
隨著區塊鏈的火熱,國內也有部分公司開始打著區塊鏈的旗號聲稱開發了具有區塊鏈技術的產品,對於大多數人來說,雖然聽到的有關區塊鏈的話題較多,但很少有人真的了解區塊鏈,那麼區塊鏈到達是什麼了?
簡單來說,我們可以把區塊鏈理解為一個公共的賬本。說的賬本相信大家就不陌生了,無論是公司還是個人都會記賬,傳統的記賬方式會有一個專門記賬的人,並且會有一個統一的賬本,賬本由記賬人進行保管,而區塊鏈技術則是一種「去中心化」「去信任化」的分布式記賬,就是沒有中心賬本,沒有唯一的記賬人,全民都可以參與記賬,一旦記賬成功,參與記賬的人每個人都有一個賬本,這樣可以避免賬本被修改,或者是記賬數據丟失。
舉個例子來說明:大家平時在淘寶進行購物時,由於對淘寶商家並不了解,所以我們需要通過一個第三方平台 支付寶 來給買家和賣家之間建立起來信任,而區塊鏈技術就是我們不在需要支付寶這樣的中心來為買賣雙方建立信任,雙方在交易後,會通知有人幫忙把交易記錄下來,這個每個人都記下了這筆交易,並且每個人都有一個賬本。這個就是區塊鏈技術的去中心化、去信任化的記賬方式。
區塊鏈如何賺錢
1、炒幣。近幾年被炒的很火熱的比特比就是最早應用區塊鏈技術的項目,門檻最低的一種區塊鏈賺錢的方式就是炒幣,投資者合理的利用時間等因素,通過買賣數字貨幣來賺取差價。雖然這種方式是很多人在使用的方式,但是我在這里要提醒大家,炒幣有風險,大家需要謹慎投資。
2、挖礦。通過挖礦的方式來獲得數字貨幣。例如 比特幣 挖礦,挖礦者需要有專業的礦機,「挖礦」的過程其實就是記賬,當記賬成功後,挖礦者就會獲得比特幣作為獎勵。
區塊鏈的項目在市場上雖然炒的很火,但是利用區塊鏈來行騙的騙局也較多,目前區塊鏈還是屬於萌芽期,區塊鏈技術還不夠完善,區塊鏈投資也是有風險的,所以大家投資需謹慎。
❽ 區塊鏈的共識機制
一、區塊鏈共識機制的目標
區塊鏈是什麼?簡單而言,區塊鏈是一種去中心化的資料庫,或可以叫作分布式賬本(distributed ledger)。傳統上所有的資料庫都是中心化的,例如一間銀行的賬本就儲存在銀行的中心伺服器里。中心化資料庫的弊端是數據的安全及正確性全系於資料庫運營方(即銀行),因為任何能夠訪問中心化資料庫的人(如銀行職員或黑客)都可以破壞或修改其中的數據。
而區塊鏈技術則容許資料庫存放在全球成千上萬的電腦上,每個人的賬本通過點對點網路進行同步,網路中任何用戶一旦增加一筆交易,交易信息將通過網路通知其他用戶驗證,記錄到各自的賬本中。區塊鏈之所以得其名是因為它是由一個個包含交易信息的區塊(block)從後向前有序鏈接起來的數據結構。
很多人對區塊鏈的疑問是,如果每一個用戶都擁有一個獨立的賬本,那麼是否意味著可以在自己的賬本上添加任意的交易信息,而成千上萬個賬本又如何保證記賬的一致性? 解決記賬一致性問題正是區塊鏈共識機制的目標 。區塊鏈共識機制旨在保證分布式系統里所有節點中的數據完全相同並且能夠對某個提案(proposal)(例如是一項交易紀錄)達成一致。然而分布式系統由於引入了多個節點,所以系統中會出現各種非常復雜的情況;隨著節點數量的增加,節點失效或故障、節點之間的網路通信受到干擾甚至阻斷等就變成了常見的問題,解決分布式系統中的各種邊界條件和意外情況也增加了解決分布式一致性問題的難度。
區塊鏈又可分為三種:
公有鏈:全世界任何人都可以隨時進入系統中讀取數據、發送可確認交易、競爭記賬的區塊鏈。公有鏈通常被認為是「完全去中心化「的,因為沒有任何人或機構可以控制或篡改其中數據的讀寫。公有鏈一般會通過代幣機制鼓勵參與者競爭記賬,來確保數據的安全性。
聯盟鏈:聯盟鏈是指有若干個機構共同參與管理的區塊鏈。每個機構都運行著一個或多個節點,其中的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送交易,並且共同來記錄交易數據。這類區塊鏈被認為是「部分去中心化」。
私有鏈:指其寫入許可權是由某個組織和機構控制的區塊鏈。參與節點的資格會被嚴格的限制,由於參與的節點是有限和可控的,因此私有鏈往往可以有極快的交易速度、更好的隱私保護、更低的交易成本、不容易被惡意攻擊、並且能夠做到身份認證等金融行業必須的要求。相比中心化資料庫,私有鏈能夠防止機構內單節點故意隱瞞或篡改數據。即使發生錯誤,也能夠迅速發現來源,因此許多大型金融機構在目前更加傾向於使用私有鏈技術。
二、區塊鏈共識機制的分類
解決分布式一致性問題的難度催生了數種共識機制,它們各有其優缺點,亦適用於不同的環境及問題。被眾人常識的共識機制有:
l PoW(Proof of Work)工作量證明機制
l PoS(Proof of Stake)股權/權益證明機制
l DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明機制
l PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)實用拜占庭容錯演算法
l DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授權拜占庭容錯演算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
l RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共識演算法
l Pool驗證池共識機制
(一)PoW(Proof of Work)工作量證明機制
1. 基本介紹
在該機制中,網路上的每一個節點都在使用SHA256哈希函數(hash function) 運算一個不斷變化的區塊頭的哈希值 (hash sum)。 共識要求算出的值必須等於或小於某個給定的值。 在分布式網路中,所有的參與者都需要使用不同的隨機數來持續計算該哈希值,直至達到目標為止。當一個節點的算出確切的值,其他所有的節點必須相互確認該值的正確性。之後新區塊中的交易將被驗證以防欺詐。
在比特幣中,以上運算哈希值的節點被稱作「礦工」,而PoW的過程被稱為「挖礦」。挖礦是一個耗時的過程,所以也提出了相應的激勵機制(例如向礦工授予一小部分比特幣)。PoW的優點是完全的去中心化,其缺點是消耗大量算力造成了的資源浪費,達成共識的周期也比較長,共識效率低下,因此其不是很適合商業使用。
2. 加密貨幣的應用實例
比特幣(Bitcoin) 及萊特幣(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三個階段(Frontier前沿、Homestead家園、Metropolis大都會)皆採用PoW機制,其第四個階段 (Serenity寧靜) 將採用權益證明機制。PoW適用於公有鏈。
PoW機制雖然已經成功證明了其長期穩定和相對公平,但在現有框架下,採用PoW的「挖礦」形式,將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運算來保證工作量公平,並沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達到的交易效率為約5TPS(5筆/秒),以太坊目前受到單區塊GAS總額的上限,所能達到的交易頻率大約是25TPS,與平均千次每秒、峰值能達到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠。
3. 簡圖理解模式
(ps:其中A、B、C、D計算哈希值的過程即為「挖礦」,為了犒勞時間成本的付出,機制會以一定數量的比特幣作為激勵。)
(Ps:PoS模式下,你的「挖礦」收益正比於你的幣齡(幣的數量*天數),而與電腦的計算性能無關。我們可以認為任何具有概率性事件的累計都是工作量證明,如淘金。假設礦石含金量為p% 質量, 當你得到一定量黃金時,我們可以認為你一定挖掘了1/p 質量的礦石。而且得到的黃金數量越多,這個證明越可靠。)
(二)PoS(Proof of Stake)股權/權益證明機制
1.基本介紹
PoS要求人們證明貨幣數量的所有權,其相信擁有貨幣數量多的人攻擊網路的可能性低。基於賬戶余額的選擇是非常不公平的,因為單一最富有的人勢必在網路中佔主導地位,所以提出了許多解決方案。
在股權證明機制中,每當創建一個區塊時,礦工需要創建一個稱為「幣權」的交易,這個交易會按照一定比例預先將一些幣發給礦工。然後股權證明機制根據每個節點持有代幣的比例和時間(幣齡), 依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,以加快節點尋找隨機數的速度,縮短達成共識所需的時間。
與PoW相比,PoS可以節省更多的能源,更有效率。但是由於挖礦成本接近於0,因此可能會遭受攻擊。且PoS在本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算,所以它同樣難以應用於商業領域。
2.數字貨幣的應用實例
PoS機制下較為成熟的數字貨幣是點點幣(Peercoin)和未來幣(NXT),相比於PoW,PoS機制節省了能源,引入了" 幣天 "這個概念來參與隨機運算。PoS機制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去,而不需要額外購買設備(礦機、顯卡等)。每個單位代幣的運算能力與其持有的時間長成正相關,即持有人持有的代幣數量越多、時間越長,其所能簽署、生產下一個區塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區塊,持幣人持有的幣天即清零,重新進入新的循環。
PoS適用於公有鏈。
3.區塊簽署人的產生方式
在PoS機制下,因為區塊的簽署人由隨機產生,則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產生區塊,盡可能多的去清零他的"幣天"。因此整個網路中的流通代幣會減少,從而不利於代幣在鏈上的流通,價格也更容易受到波動。由於可能會存在少量大戶持有整個網路中大多數代幣的情況,整個網路有可能會隨著運行時間的增長而越來越趨向於中心化。相對於PoW而言,PoS機制下作惡的成本很低,因此對於分叉或是雙重支付的攻擊,需要更多的機制來保證共識。穩定情況下,每秒大約能產生12筆交易,但因為網路延遲及共識問題,需要約60秒才能完整廣播共識區塊。長期來看,生成區塊(即清零"幣天")的速度遠低於網路傳播和廣播的速度,因此在PoS機制下需要對生成區塊進行"限速",來保證主網的穩定運行。
4.簡圖理解模式
(PS:擁有越多「股份」權益的人越容易獲取賬權。是指獲得多少貨幣,取決於你挖礦貢獻的工作量,電腦性能越好,分給你的礦就會越多。)
(在純POS體系中,如NXT,沒有挖礦過程,初始的股權分配已經固定,之後只是股權在交易者之中流轉,非常類似於現實世界的股票。)
(三)DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明機制
1.基本介紹
由於PoS的種種弊端,由此比特股首創的權益代表證明機制 DPoS(Delegated Proof of Stake)應運而生。DPoS 機制中的核心的要素是選舉,每個系統原生代幣的持有者在區塊鏈裡面都可以參與選舉,所持有的代幣余額即為投票權重。通過投票,股東可以選舉出理事會成員,也可以就關系平台發展方向的議題表明態度,這一切構成了社區自治的基礎。股東除了自己投票參與選舉外,還可以通過將自己的選舉票數授權給自己信任的其它賬戶來代表自己投票。
具體來說, DPoS由比特股(Bitshares)項目組發明。股權擁有著選舉他們的代表來進行區塊的生成和驗證。DPoS類似於現代企業董事會制度,比特股系統將代幣持有者稱為股東,由股東投票選出101名代表, 然後由這些代表負責生成和驗證區塊。 持幣者若想稱為一名代表,需先用自己的公鑰去區塊鏈注冊,獲得一個長度為32位的特有身份標識符,股東可以對這個標識符以交易的形式進行投票,得票數前101位被選為代表。
代表們輪流產生區塊,收益(交易手續費)平分。DPoS的優點在於大幅減少了參與區塊驗證和記賬的節點數量,從而縮短了共識驗證所需要的時間,大幅提高了交易效率。從某種角度來說,DPoS可以理解為多中心系統,兼具去中心化和中心化優勢。優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證。缺點:投票積極性不高,絕大部分代幣持有者未參與投票;另整個共識機制還是依賴於代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的。
DPoS機制要求在產生下一個區塊之前,必須驗證上一個區塊已經被受信任節點所簽署。相比於PoS的" 全民挖礦 ",DPoS則是利用類似" 代表大會 "的制度來直接選取可信任節點,由這些可信任節點(即見證人)來代替其他持幣人行使權力,見證人節點要求長期在線,從而解決了因為PoS簽署區塊人不是經常在線而可能導致的產塊延誤等一系列問題。 DPoS機制通常能達到萬次每秒的交易速度,在網路延遲低的情況下可以達到十萬秒級別,非常適合企業級的應用。 因為公信寶數據交易所對於數據交易頻率要求高,更要求長期穩定性,因此DPoS是非常不錯的選擇。
2. 股份授權證明機制下的機構與系統
理事會是區塊鏈網路的權力機構,理事會的人選由系統股東(即持幣人)選舉產生,理事會成員有權發起議案和對議案進行投票表決。
理事會的重要職責之一是根據需要調整系統的可變參數,這些參數包括:
l 費用相關:各種交易類型的費率。
l 授權相關:對接入網路的第三方平台收費及補貼相關參數。
l 區塊生產相關:區塊生產間隔時間,區塊獎勵。
l 身份審核相關:審核驗證異常機構賬戶的信息情況。
l 同時,關繫到理事會利益的事項將不通過理事會設定。
在Finchain系統中,見證人負責收集網路運行時廣播出來的各種交易並打包到區塊中,其工作類似於比特幣網路中的礦工,在採用 PoW(工作量證明)的比特幣網路中,由一種獲獎概率取決於哈希算力的抽彩票方式來決定哪個礦工節點產生下一個區塊。而在採用 DPoS 機制的金融鏈網路中,通過理事會投票決定見證人的數量,由持幣人投票來決定見證人人選。入選的活躍見證人按順序打包交易並生產區塊,在每一輪區塊生產之後,見證人會在隨機洗牌決定新的順序後進入下一輪的區塊生產。
3. DPoS的應用實例
比特股(bitshares) 採用DPoS。DPoS主要適用於聯盟鏈。
4.簡圖理解模式
(四)PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)實用拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
PBFT是一種基於嚴格數學證明的演算法,需要經過三個階段的信息交互和局部共識來達成最終的一致輸出。三個階段分別為預備 (pre-prepare)、准備 (prepare)、落實 (commit)。PBFT演算法證明系統中只要有2/3比例以上的正常節點,就能保證最終一定可以輸出一致的共識結果。換言之,在使用PBFT演算法的系統中,至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點 (包括有意誤導、故意破壞系統、超時、重復發送消息、偽造簽名等的節點,又稱為」拜占庭」節點)。
2. PBFT的應用實例
著名聯盟鏈Hyperledger Fabric v0.6採用的是PBFT,v1.0又推出PBFT的改進版本SBFT。PBFT主要適用於私有鏈和聯盟鏈。
3. 簡圖理解模式
上圖顯示了一個簡化的PBFT的協議通信模式,其中C為客戶端,0 – 3表示服務節點,其中0為主節點,3為故障節點。整個協議的基本過程如下:
(1) 客戶端發送請求,激活主節點的服務操作;
(2) 當主節點接收請求後,啟動三階段的協議以向各從節點廣播請求;
(a) 序號分配階段,主節點給請求賦值一個序號n,廣播序號分配消息和客戶端的請求消息m,並將構造pre-prepare消息給各從節點;
(b) 交互階段,從節點接收pre-prepare消息,向其他服務節點廣播prepare消息;
(c) 序號確認階段,各節點對視圖內的請求和次序進行驗證後,廣播commit消息,執行收到的客戶端的請求並給客戶端響應。
(3) 客戶端等待來自不同節點的響應,若有m+1個響應相同,則該響應即為運算的結果;
(五)DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授權拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
DBFT建基於PBFT的基礎上,在這個機制當中,存在兩種參與者,一種是專業記賬的「超級節點」,一種是系統當中不參與記賬的普通用戶。普通用戶基於持有權益的比例來投票選出超級節點,當需要通過一項共識(記賬)時,在這些超級節點中隨機推選出一名發言人擬定方案,然後由其他超級節點根據拜占庭容錯演算法(見上文),即少數服從多數的原則進行表態。如果超過2/3的超級節點表示同意發言人方案,則共識達成。這個提案就成為最終發布的區塊,並且該區塊是不可逆的,所有裡面的交易都是百分之百確認的。如果在一定時間內還未達成一致的提案,或者發現有非法交易的話,可以由其他超級節點重新發起提案,重復投票過程,直至達成共識。
2. DBFT的應用實例
國內加密貨幣及區塊鏈平台NEO是 DBFT演算法的研發者及採用者。
3. 簡圖理解模式
假設系統中只有四個由普通用戶投票選出的超級節點,當需要通過一項共識時,系統就會從代表中隨機選出一名發言人擬定方案。發言人會將擬好的方案交給每位代表,每位代表先判斷發言人的計算結果與它們自身紀錄的是否一致,再與其它代表商討驗證計算結果是否正確。如果2/3的代表一致表示發言人方案的計算結果是正確的,那麼方案就此通過。
如果只有不到2/3的代表達成共識,將隨機選出一名新的發言人,再重復上述流程。這個體系旨在保護系統不受無法行使職能的領袖影響。
上圖假設全體節點都是誠實的,達成100%共識,將對方案A(區塊)進行驗證。
鑒於發言人是隨機選出的一名代表,因此他可能會不誠實或出現故障。上圖假設發言人給3名代表中的2名發送了惡意信息(方案B),同時給1名代表發送了正確信息(方案A)。
在這種情況下該惡意信息(方案B)無法通過。中間與右邊的代表自身的計算結果與發言人發送的不一致,因此就不能驗證發言人擬定的方案,導致2人拒絕通過方案。左邊的代表因接收了正確信息,與自身的計算結果相符,因此能確認方案,繼而成功完成1次驗證。但本方案仍無法通過,因為不足2/3的代表達成共識。接著將隨機選出一名新發言人,重新開始共識流程。
上圖假設發言人是誠實的,但其中1名代表出現了異常;右邊的代表向其他代表發送了不正確的信息(B)。
在這種情況下發言人擬定的正確信息(A)依然可以獲得驗證,因為左邊與中間誠實的代表都可以驗證由誠實的發言人擬定的方案,達成2/3的共識。代表也可以判斷到底是發言人向右邊的節點說謊還是右邊的節點不誠實。
(六)SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
1. 基本介紹
SCP 是 Stellar (一種基於互聯網的去中心化全球支付協議) 研發及使用的共識演算法,其建基於聯邦拜占庭協議 (Federated Byzantine Agreement) 。傳統的非聯邦拜占庭協議(如上文的PBFT和DBFT)雖然確保可以通過分布式的方法達成共識,並達到拜占庭容錯 (至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點),它是一個中心化的系統 — 網路中節點的數量和身份必須提前知曉且驗證過。而聯邦拜占庭協議的不同之處在於它能夠去中心化的同時,又可以做到拜占庭容錯。
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(七)RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共識演算法
1. 基本介紹
RPCA是Ripple(一種基於互聯網的開源支付協議,可以實現去中心化的貨幣兌換、支付與清算功能)研發及使用的共識演算法。在 Ripple 的網路中,交易由客戶端(應用)發起,經過追蹤節點(tracking node)或驗證節點(validating node)把交易廣播到整個網路中。追蹤節點的主要功能是分發交易信息以及響應客戶端的賬本請求。驗證節點除包含追蹤節點的所有功能外,還能夠通過共識協議,在賬本中增加新的賬本實例數據。
Ripple 的共識達成發生在驗證節點之間,每個驗證節點都預先配置了一份可信任節點名單,稱為 UNL(Unique Node List)。在名單上的節點可對交易達成進行投票。共識過程如下:
(1) 每個驗證節點會不斷收到從網路發送過來的交易,通過與本地賬本數據驗證後,不合法的交易直接丟棄,合法的交易將匯總成交易候選集(candidate set)。交易候選集裡面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。
(2) 每個驗證節點把自己的交易候選集作為提案發送給其他驗證節點。
(3) 驗證節點在收到其他節點發來的提案後,如果不是來自UNL上的節點,則忽略該提案;如果是來自UNL上的節點,就會對比提案中的交易和本地的交易候選集,如果有相同的交易,該交易就獲得一票。在一定時間內,當交易獲得超過50%的票數時,則該交易進入下一輪。沒有超過50%的交易,將留待下一次共識過程去確認。
(4) 驗證節點把超過50%票數的交易作為提案發給其他節點,同時提高所需票數的閾值到60%,重復步驟(3)、步驟(4),直到閾值達到80%。
(5) 驗證節點把經過80%UNL節點確認的交易正式寫入本地的賬本數據中,稱為最後關閉賬本(last closed ledger),即賬本最後(最新)的狀態。
在Ripple的共識演算法中,參與投票節點的身份是事先知道的,因此,演算法的效率比PoW等匿名共識演算法要高效,交易的確認時間只需幾秒鍾。這點也決定了該共識演算法只適合於聯盟鏈或私有鏈。Ripple共識演算法的拜占庭容錯(BFT)能力為(n-1)/5,即可以容忍整個網路中20%的節點出現拜占庭錯誤而不影響正確的共識。
2. 簡圖理解模式
共識過程節點交互示意圖:
共識演算法流程:
(八)POOL驗證池共識機制
Pool驗證池共識機制是基於傳統的分布式一致性演算法(Paxos和Raft)的基礎上開發的機制。Paxos演算法是1990年提出的一種基於消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性演算法。過去, Paxos一直是分布式協議的標准,但是Paxos難於理解,更難以實現。Raft則是在2013年發布的一個比Paxos簡單又能實現Paxos所解決問題的一致性演算法。Paxos和Raft達成共識的過程皆如同選舉一樣,參選者需要說服大多數選民(伺服器)投票給他,一旦選定後就跟隨其操作。Paxos和Raft的區別在於選舉的具體過程不同。而Pool驗證池共識機制即是在這兩種成熟的分布式一致性演算法的基礎上,輔之以數據驗證的機制。
❾ 區塊鏈技術中激勵層的主要功能是什麼
激勵層主要包括經濟激勵的發行制度和分配製度,其功能是提供激勵措施,鼓勵節點參與區塊鏈中安全驗證工作,並將經濟因素納入到區塊鏈技術體系中,激勵遵守規則參與記賬的節點並懲罰不遵守規則的節點。
❿ 區塊鏈安全問題及搶先記賬的獎勵來源。
靠區塊鏈技術,零知識證明,代碼就是法律。
系統一開始規劃好產生的。
@區塊鏈神吐槽