量子技術與區塊鏈區別
1. 朱嘉明:《量子時代和數字經濟2.0》推薦序
數字資產研究院學術與技術委員會主席、經濟學家朱嘉明教授為韓鋒博士新著《區塊鏈國富論》作序。本公眾號特此刊出,分享給各位讀者。
「沒有人預測到在21世紀的第一個二十年,量子科學和技術的發展曲線,與區塊鏈和加密數字貨幣,DiFi曲線,呈現出交集的態勢。但是,這一切實實在在發生了,確實在改變人們傳統的財富觀念,改造財富結構,重塑財富形態。」
——朱嘉明
正文:
韓鋒和他的團隊新作《區塊鏈國富論》即將付梓,同時英文本也即將在美國出版,書名為《The Wealth of Quantum Era》,翻譯為中文是「量子時代的財富」。對此相當欣慰,並願意為中文版的《區塊鏈國富論》做推薦序言。
《區塊鏈國富論》書名,將「區塊鏈」和「國富」連接在一起,面臨很大的挑戰,因為需要回答為什麼「區塊鏈」可以導致和創造新的「國富」?對此,本書確實給出了這樣的答案:在數字經濟和量子時代互動的新時代,就是新的數據財富共識的時代,「量子力學大數據實在觀」將全面取代「牛頓力學小數據世界觀」,財富不再是物,至少不僅僅是物,財富成為信用資源演變的一種形態,而支持和實現全球信用共識的就是區塊鏈。所以,現在需要更新「財富」的傳統觀念,「財富的概念是否能跟上時代,能決定一個人的生存狀況和 社會 地位,甚至一個國家民族的未來」。
作者引用了亞當·斯密,哈耶克和復雜經濟學創始人布萊恩·阿瑟。布萊恩·阿瑟的思想與亞當·斯密,哈耶克是相通的。從整個人類財富共識的 歷史 上看,大部分時間財富共識是是靠去中心化的自由市場達成的。只是布萊恩·阿瑟認識到,雖然市場經濟的本質就是分工的持續延伸和擴大,以及交易的龐大、分散和隨機,但是,市場最終可以成為計算的對象,一個計算體,一個非中心化的運算體系,「從這種角度來看,經濟成為了一系列事件中程序性地發展的系統,它變成演算法驅動的。」布萊恩·阿瑟雖然沒有直接提及區塊鏈,但是,區塊鏈就是一種程序化的演算法結構,可以為高度復雜經濟活動的提供技術性信用基礎。
在2008年之前,提出財富就是一種非中心化的「信用共識」,盡管人類經濟史可以提供很多證明,人們還是很難接受的。第一代互聯網 TCP/IP 協議,建立了數據大規模的無障礙的流通基礎結構。更為重要的則是私鑰簽名技術的突破,為解決了數據的所有權奠定了底層技術基礎。2008年比特幣的誕生,證明了以區塊鏈所支持的「信用共識」可以成為財富的基礎,甚至直接成為財富。中本聰的 歷史 地位「在於發現了一個真正可以去中心化的模式來發行貨幣——就是比特幣,利用一個分布式的計算來達成財富共識」。「比特幣樹立了人類達成財富共識 歷史 上一個新的里程碑 」。進一步分析,比特幣就是基於區塊鏈的一種財富形態,滿足了本書所提出的「財富共識」的六個基本條件:(1)資產確權;(2)全網記賬信息公開;(3)交易大規模化;(4)符合全球極客價值觀;(5)錨定總量有限稀缺和全網挖礦算力;(6)非中心化的分布式計算。
本書特別希望讀者注意到 「去中心化金融DeFi達成財富共識」,依靠分布式計算提供現在銀行體系提供的金融服務,達成新的財富共識,特別是「以太坊上 DeFi 生態」。「這一波 DeFi 的興起,讓人們看到了區塊鏈去中心化計算世界中,對應銀行服務的各種功能應用開始雨後春筍般的發展,像英國工業革命之後的銀行業為全球形成新的財富共識的巨浪已經看到端倪,這一次的舞台,是全球數字經濟」。本書還試圖解讀IPFS現象,提出Filecoin很可能是未來建設新互聯網WEB 3.0的賽道上的「為去中心化存儲的標桿」。
無論如何,作者提出的「數據資產化浪潮」概念,以及對「全球區塊鏈財富共識的熊牛周期」分析,是有前瞻意義的。在作者看來,比特幣從幾美分到數萬美金(2018 年),是一個財富共識的形成的過程,人們最終習慣了期間的熊牛和牛市周期性波動。「 歷史 上形成黃金這樣的財富共識幾乎需要上千年,但比特幣幾乎十年就完成了,所以這是一個全新的財富共識時代」。
在《區塊鏈國富論》的第六章,集中討論了什麼是牛頓力學的實在觀和量子力學的實在觀。在作者看來,牛頓力學局限性:「牛頓力學認為宇宙是由孤立原子構成的,原子除了相互作用沒有其他內在聯系,原子會確定性的處於時空的位置,而且運動遵循確定性的軌道,軌道由牛頓三大定律決定的」。牛頓力學為工業革命奠定了基礎。後來法國著名的數學家拉普拉斯,把牛頓力學拔高到一個至高無上的地位。「拉普拉斯妖」的理念為中心化思維,即「相信存在一個至高無上的神明大腦」提供了理論依據。如今,工業革命已經遠去,人類繼進入後工業化 社會 之後,迅速進入信息 社會 ,數字經濟成為主要經濟形態,所以,牛頓力學的實在觀需要,也必須為量子力學的實在觀。因為量子力學的實在觀,不僅僅是某種描述微觀世界的理論,應該是未來我們理解整個宇宙世界的基礎。不僅如此,「量子的實在觀和大數據能為我們揭示傳統牛頓力學無法揭示的那部分原來看不見的整體關聯的世界,這為未來全球財富共識的新形式,展開了極為廣闊的空間」。那麼,何謂量子力學實在觀?作者認為:量子力學的核心就是非定域整體性,代表現象是量子糾纏的存在。
本書的第七章的標題是「從分布式計算思維看財富共識的達成和計算」。第一節討論的是「麥克斯韋妖元計算能夠抑制復雜系統的熵增」,所提出的問題尤其深刻,最有創意的。1871年,英國物理學家麥克斯韋,針對熱力學第二定理,為探測並控制單個分子的運動所假設的物理學的妖(Maxwell's demon)。一般認為:「麥克斯韋妖」的假想實驗,是對熵增原理的直接挑戰。從表面上看,「麥克斯韋妖」在現實世界無法實現。但是,如果將「麥克斯韋妖」理解為一個典型的「計算」過程,熵減可以實現。作者介紹了孫昌璞院士等撰寫的一篇論文《量子信息啟發的量子統計和熱力學若干問題研究》,提出「麥克斯韋妖」機制和蘭道爾原理(Landauer's principle),就是一種普適的元計算機制,如果以太陽作為外源驅動耗散,可以克服量子非定域不確定性,達到熵減。也就是說,假定整個宇宙就是個量子計算機,內中有太陽這樣的確定能量驅動並同時耗散熱量,可以通過計算實現局域有序低熵世界,其中最根本的計算機制則是來自「麥克斯韋妖」。
於是,作者如此推理:「比特幣區塊鏈的挖礦系統顯然就是這樣一個分布式麥克斯韋妖計算系統。每個礦工的礦機就是麥克斯韋妖,它們在為全網記賬的同時,通過計算在天文數字般的隨機數(二的上百次方)中找到那個正確解。雖然這種麥克斯韋妖的過程要耗散很多能量,但是計算出來的共識才能在全球支撐比特幣的市值(不像銀行只能相信一家中心化機構,全球共識很難算出來)」。
作者從量子力學的高度,重新詮釋「麥克斯韋妖」,提供了一種從量子科學到區塊鏈,再到「信用共識」財富之間的思路,甚至框架。按照這樣的思路和框架,自然會重新理解香農的信息熵概念,為什麼越是不確定的信號碼集含有更多的信息。解讀香農需要引入維納教授的看法,熵增原理,實際上就是能量信息序降低等級的過程。
人類渴望一個低熵世界。而迄今為止的人類經濟活動,一切技術進步,恰恰是不斷強化的增熵過程。這樣的狀況需要緩和和結束。量子時代,麥克斯韋妖元計算,區塊鏈是否是一種希望和可能性,需要更多的理論和實證支持,但是,區塊鏈如果具有「減熵」,而不是「增熵」的功能,那將是區塊鏈所包含的革命意義所在。
我2019年11月30號在華南理工大學就講過:"量子時代是指量子科學和量子技術影響和改變了其他科學技術學科"。韓鋒後來說,他的"量子時代"的概念是受我啟發。其實,在區塊鏈和數字貨幣領域,韓鋒是少有的清華量子物理博士生背景,在量子科學專業中浸濡多年,這無疑有助於他將量子科學和數字經濟的結合和融合。韓鋒在本書中關於量子時代的特徵闡述:量子時代的基本特徵就是有了量子整體實在觀,相應的必需通過大數據描述這個世界,大數據同時層展了經濟 社會 中原來被原子世界忽略的所謂"看不見"的關系關聯、創意理念、社群願景、未來價值等,通過區塊鏈和加密確權等技術,變成未來量子時代的財富。因為量子技術和區塊鏈的發展,產權模糊的數字經濟1.0將急速升級為明確數據產權的數字經濟2.0,這是大勢所趨。應該說,不管是1.0還是2.0,主角都是大數據,這是量子整體實在觀的大數據描述,遠遠超越牛頓力學的小數據實在觀。韓鋒在後記中補充介紹了和撫州政府合作的信用預言機的情況,祝願他們在數字經濟2.0的實踐打開新的局面。
最後,在量子科學和量子技術的演變背後,依然是哲學問題,是所謂的「決定論」,還是「非決定論」。韓鋒認為:愛因斯坦和玻爾關於"上帝是否仍骰子"的爭論其實殊途同歸。愛因斯坦在1933年牛津大學的演講中明確的提出了量子存在的本質是"非定域性",其實非定域存在的整體是"決定論"的,就像波函數作為量子的整體性描述是由薛定諤方程"決定的"(這一點和牛頓力學方程能決定原子運行軌道並無本質區別),但我們對波函數進行測量時,是定域的,得到的是大數據統計分布結果,這是隨機的,是"非決定論"的。
我本人想說的是:沒有人預測到在21世紀的第一個二十年,量子科學和技術的發展曲線,與區塊鏈和加密數字貨幣,DeFi曲線,呈現出交集的態勢。但是,這一切實實在在發生了,確實在改變人們傳統的財富觀念,改造財富結構,重塑財富形態。
如果說本書有哪些值得改進的方面,那就是有些章節敘述過於個人化,文字顯現繁雜。故作者在未來修訂中,要有意識的追求表達的簡潔和精練,寫作其實也是一種藝術。
2. 區塊鏈目前用到哪些共識機制它們各自的優缺點和適用范圍是什麼
1、區塊鏈的技術是什麼?
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,所以區塊鏈技術也稱為分布式賬本(distributed ledger)。
區塊鏈(Blockchain)是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。該技術方案主要讓參與系統中的任意多個節點,通過一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊(block),每個數據塊中包含了一定時間內的系統全部信息交流數據,並且生成數據指紋用於驗證其信息的有效性和鏈接(chain)下一個資料庫塊。 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。
2、區塊鏈的原理是什麼?
結合定義區塊鏈的定義,需要有這四個特徵我們才能認為:去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、集體維護(Collectively maintain)、可靠資料庫(Reliable Database)。並且由四個特徵會引申出另外2個特徵:
開源(Open Source)、匿名性(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。 匿名性(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都是匿名的。
3、區塊鏈金融是什麼?
2016年,革新者將被革新。新一輪技術革命將一邊應對共享經濟的陌生人之間信任的挑戰,一邊破壞此類平台賺錢的基礎。
傳統的中介
共享經濟雖然有效地挑戰了現狀,並且帶有強烈創新屬性,但是,它採用的依然是非常傳統的商業模式。
最常見的對交易收取傭金的方式已經沿用了數個世紀。今天,技術已經讓很多事成為可能,但是仍無法完全取代中介。
P2P 平台與其他在線市場剛興起時,人們紛紛談論去中介(disintermediation),這種繞過傳統中介,通過網路直接將人們連接起來的新方式。事實上,盡管我們已經體會到新型市場便捷得多,並看到與各種供應商進行交易的可能性,但是,我們今天仍然在很大程度上依賴中介。事實是如今最大的新型企業正是巨型中介,其規模超乎想像,像阿里巴巴、Amazon、eBay 和 Uber。
有沒有一種技術解決方案,能夠完全去除各交易方之間的中介?是否存在一個系統,在其中你能夠與任何人直接交易,並免於受到欺騙,同時無人擁有該系統,因此沒有傭金收取方。
區塊鏈技術使之成為可能。區塊鏈是比特幣的核心技術,極具創新性,可以用於建成完全透明、無主、分散的系統,能在沒有任何形式中介的情況下,保證各種交易方安全進行交易,這些交易方包括人、企業。
自然而然地,很多資源流向了區塊鏈,區塊鏈也給金融與法律行業帶來了相當的影響,並最終將在這兩個行業肆虐橫行,或者提供最佳機會,這全在於你怎麼看待它。
去中心化金融
2015年,可能是出於對另類金融(alternative finance)市場增長的高度敏感,九家投資銀行針對區塊鏈技術金融服務聯合開發了開放標准。去年,不斷有各種活動討論區塊鏈技術的未來,還推出了Slock.it,這是去中心化共享經濟的第一批技術堆棧之一。
區塊鏈下的共享經濟是什麼樣的?
如果你想在共享經濟中繼續賺取傭金,那就要創造新的商業模式。
當然,區塊鏈市場仍將需要一些投資。開發者可能樂於花費時間,解決困擾系統的代碼。但是,我至今還沒遇到早該出現的有類似想法或樂於投資的品牌顧問、設計師或商人。單單依靠代碼無法幫助區塊鏈市場進入主流。
但是區塊鏈將會蓬勃發展,加之擺脫了煩人的中介,幾乎可以預測它肯定會比現有的共享經濟更加便宜,到那時,巨頭們就會被迫著手應對。
老牌共享經濟將重復歷史,因堅信本身堅不可摧而走向沒落,被更靈活、有科技助力的競爭對手迅速取代?還是將進行實驗,在共享經濟 2.0 中找到有利可圖的市場,並在游戲中勝出?
那麼信用呢?
信用,是共享經濟相關所有討論中的最高頻詞,相當復雜棘手。目前的協作平台們表達地非常清晰:我們能提高共享經濟中的信任水平;我們能採取最優措施,保證用戶信任我們的平台並在上面交易,但是,我們無法保證人與人的交易值得信任。區塊鏈解則解決了上述問題。
區塊鏈中交易系統不可改變,並且可以在已分配分類賬內跟蹤每筆交易,智能合同為所有雙方交易充分設定參數與條件,因此區塊鏈不再需要任何的 「可信中介」 或者陌生人之間信用的擔保方。
到 2017年,監管機構將意識到他們需要徹底反思共享經濟領域的規章制度。那時,各交易方將在區塊鏈中達成數億的獨立合同,一種解決方案是向系統中敲進規則代碼。
2008年 左右共享經濟首次出現時,很多人歡呼不已,認為是將帶領我們進入一種新的包容、可持續經濟的現象,是未來帶我們進入後資本範式的一種民主化力量。但是,(到目前為止)事實並非如此。互聯網剛出現時也是這樣,在最初階段曾被烏托邦式理想化,所以,對區塊鏈持有同樣變革性期待的人很可能會失望。即便如此,區塊鏈將動搖共享經濟巨頭,這絲毫不會受到影響。
4、區塊鏈社區
布比區塊鏈專注於區塊鏈技術和產品的創新,已擁有多項核心技術,開發了自有的區塊鏈服務平台。以去中心化信任為核心,致力於打造開放式價值流通網路,讓數字資產都自由流動起來。
特色與優勢
已取得多項核心技術創新,開發了自有的區塊鏈基礎服務平台,已在股權、供應鏈、積分、信用等領域開展應用。
快速交易驗證
通過對簽名演算法、共識機制、賬本存儲等關鍵交易環節的優化,布比區塊鏈可以實現秒級的快速交易驗證。
高效賬本存取
布比區塊鏈對賬本存儲結構的調整,可以節省90%的儲存空間,降低系統長時間運行,導致賬本存取性能下降的風險。
多種資產發行
布比區塊鏈支持不同用戶、多種資產的發行與交易,每種資產可跟蹤記錄發行商、發行數量、交易流通等詳情。
聯合簽名控制
允許同一賬戶下設置多個使用用戶,並針對不同的操作設置相應的許可權,以滿足多方簽名控制的使用場景。
內置智能合約
智能合約是一套以數字形式定義的承諾,區塊鏈變身合約的參與方,負責維護保存合約,並自動執行。
鏈上交易所
與傳統中心化交易所相比,用區塊鏈構建的交易平台,所有交易都在鏈上驗證、完成和保存,保障用戶交易安全性。
布比區塊鏈要做的是一項新的技術和產品——實現真正的價值流通,使得互聯網到達一個新的高度。如果有了這個技術的應用,在轉移資產的時候就可以沒有中心機構了,可以實現我們之間資產的直接轉移。將來如果網路本身可以結賬,我們就可以直接轉移了,就不需要通過中間機構。
3. 量子計算、人工智慧與區塊鏈
量子計算、人工智慧與區塊鏈
未來5年到10年,是全球新一輪科技革命和產業變革從蓄勢待發到群體迸發的關鍵時期。隨著全球新一輪科技革命的飛速發展,顛覆性技術革新風起雲涌,其中最引人矚目的包括量子計算、人工智慧與區塊鏈等。這些顛覆性技術與中國傳統文化有無聯系?與基礎科學(如數學、物理學)有何關系?如何客觀認識這些前沿技術?本期特刊發2018年1月獲中華人民共和國國際科學技術合作獎的美國籍理論物理學家、中國科學院外籍院士張首晟的報告。
目前,量子計算、人工智慧與區塊鏈是整個信息技術行業中最重要的三大基礎技術。在將來,要使信息技術真正能夠得到跨越發展,必須重視基礎科學,既需要物理學,又需要數學,因為物理和數學跟信息技術革命有緊密的聯系。
天使粒子」的發現改變了量子計算機的研發困境
在講量子計算之前,先講一講跟「天使粒子」有關的科學發現故事。現代很多有意思的科學發現,都跟哲學觀念的改變有所關聯,包括中華民族那些根深蒂固的古老哲學觀念。比如,好像世界從來都是正負對立的世界,有正數必有負數,有陰必有陽,有善必有惡。這種對立的世界觀,在基本粒子的物理世界裡也有呈現。
歷史上曾有一位非常偉大的理論物理學家狄拉克,他把愛因斯坦的狹義相對論和量子力學統一起來,在統一的過程中他做了一個非常簡單的數學運算,開了一個根號。在開根號的時候,始終會出現正負兩個解,一般人可能只關心「正解」,不關心「負解」。狄拉克把「負解」解釋成所有的粒子必然有反粒子,並預言所有的粒子必然有反粒子。
1928年的時候,物理界並沒有發現反粒子,大家都對他提出非常大的質疑,說他的方程肯定不對。他堅持自己的方程是對的。過了5年,他非常幸運,果然在宇宙輻射的射線裡面,物理學家找到了電子的反粒子,就是正粒子,命名為狄拉克海。
此後,基本粒子物理了有質子找到了反質子,有中子也找到了反中子,並且得到了應用。比如正電子在醫療領域裡面已經有了廣泛應用,有一種醫療測試叫PET,利用正電子和負電子可以成像,要測阿爾茲海默症,最好的辦法就是做PET。
今天,中國人對科學發展非常關心。科學發展最大的驅動力是什麼?我認為是對生活的好奇心。歷史上的理論物理學家,如牛頓,在蘋果樹底下,蘋果掉下來激發了他的靈感,萬有引力就發現了。愛因斯坦在坐電梯的時候,感覺到電梯的上下和引力的作用非常相似,由此創造了偉大的廣義相對論。
另外,科學的發展應該不迷信權威。狄拉克成為非常有名的理論物理學家後,科學家都非常堅信在世界上有粒子,必然有反粒子。但另外一位偉大的理論物理學家馬約拉納,他出於好奇心,問世界上會不會有一些粒子並沒有反粒子?他發明了馬約拉納方程,這個方程奇妙地描寫了有一種粒子沒有反粒子,或者它自己就是自己的反粒子。
後來,整個物理學界都在找夢寐以求的兩個粒子,一個粒子叫「上帝粒子」,2012年在歐洲的加速器中找到,預言它的那位物理學家希格斯得了諾貝爾獎,還有一個就是「馬約拉納費米子」。
我是做理論物理工作的,理論物理學家的工作一般是作出預言,讓實驗物理學家來測試。我的實驗小組在2010年的時候就預言了在一個組合型的器件裡面可以找到馬約拉納費米子。不過我們還需要找到一個信號能夠證明這種粒子的存在。
有一天,我想馬約拉納粒子只有一面,沒有反面,所以在某種意義上它是通常粒子的一半。我們理論小組做了大膽的預言:既然馬約拉納粒子跟通常粒子不一樣,在某種意義上它只是通常粒子的一半。所以它的電導率會不一樣,通常的粒子電導率是0、1、2、3整數倍,它必然會導致半整數倍的電導台階。我們預言它會有0.5或1/2的台階。後來我們理論小組就和實驗小組做了一個緊密的合作,做了實驗觀察,的確在0.5的地方,大家可以看到是實驗的原始圖案,在0.5的地方出現了台階,證明了馬約拉納費米子的存在。我們取名為「天使粒子」,大家非常喜歡這個名字。
「天使粒子」跟信息技術發展有什麼關系?
現在的計算機已經分成兩類,經典計算機和量子計算機。有些問題經典計算機就很容易解決,比如把兩個大的數乘起來,經典計算機可以算得很快。但一個數看能不能拆成另外兩個數的乘積,比如15可以寫成3乘以5,這個數比較小的話你自己也可以算出來。但是給你一個很大的數,經典的計算機要算這個數到底是不是兩個數的乘積需要花很長的時間,因為它用的演算法是窮舉法,把所有可能被除的數一個個除過來,最後才能確認這到底是不是兩個數的乘積,經典計算機算起來非常慢。
經典計算機只能用窮舉法,最後才算出一個答案。但量子世界是非常神奇的世界,是平行的世界。比如一個著名的試驗,如果我放出一個粒子,比如光子,它有兩個孔,要不是左邊,要不是右邊。但是量子世界有一種本真的平行在裡面,一個基本粒子在某一個瞬間同時穿過了兩個孔。要麼是左,要麼是右的話,圖像就不是顯示的圖像。
量子的世界本身是平行的。如果用量子世界來做計算的話就能夠秒算,把所有的可能性一下子算出來,因為量子世界有它本真的平行性,這是量子計算最基本的概念。但是要真正造出這個量子計算機是非常困難的,比如最基本的單位,經典計算機最基本的單位是比特,就是信息要不是0就是1,用0、1就能夠表達所有的信息,這是經典計算機的概念。但在量子世界裡面,一個粒子同時穿過左孔,又穿過右孔,處在某一種疊加的狀態。一個量子比特講不清是0還是1,它是處在0和1疊加的狀態裡面。大家聽一個比喻,薛定諤貓就處在死和活的疊加狀態裡面。這是一種非常奇妙的現象。但是由於這種基本的現象,說明一個量子的比特本身是不太穩定的,你去觀察一下周圍就知道它要不就是在左邊,要不就是在右邊,要不是0,要不就是1,任何一個雜訊就會對量子比特產生很大的干擾。
最近,量子計算機成為全球和美國著名公司特別關注的東西,谷歌、微軟、IBM、英特爾都在做投資,但根本上不能解決這個問題,因為一個量子比特是非常不穩定的,如果哪天告訴我們做了50量子比特,但關鍵的問題是有用的比特是多少,如果只有一個有用的比特,往往在這種量子計算的框架下需要10個、20個甚至40個、50個糾錯的比特來為它服務,使得量子計算很難真正實現。
但天使粒子的發現根本改變了量子計算機研發的困境,這是從量變到質變的過程。量子比特本身自帶糾錯的能力,就是我把通常一個量子比特能夠拆分成兩個天使粒子的。通常的粒子有兩面,天使粒子只有一面,所以天使粒子通常只相當於一個粒子的一半。所以通常一個量子比特就可以用兩個天使粒子來儲存它。一旦用了兩個粒子儲存它,它們在遙遠的地方,它們相互是有糾纏的。在經典世界裡面的噪音,它們相互之間是沒有糾纏的,這樣的話就沒法用雜訊來破壞由天使粒子所儲存的量子,所以這是一個革命性的改變。
所以,我在不久前在美國物理學會演講,說天使粒子是激動人心的發現,用來做量子計算機是多少比特就多少比特,不用附加糾錯的比特,自帶糾錯功能,這會對量子計算機的研製起到突飛猛進的作用。
機器人哪一天能夠做科學發現,那一天智能機器就超過人了
人工智慧作為一個基本概念,20世紀60年代就已經提出來。今天人工智慧能夠有突飛猛進的發展,主要是很多新技術的匯總。根據摩爾定律的迭代,每過18個月能夠翻倍,如果用量子計算的話,就不只是按摩爾定律18個月翻倍,而是完全從量變到質變。這些年來,人類計算能力不斷增長。互聯網和物聯網的誕生,產生大量的數據。智能演算法有突飛猛進的變化。大數據能幫機器學習。不過,人工智慧的基礎是各種數據,再好的演算法,再強大的計算機沒有數據的話也無法成為人工智慧。
人工智慧,現在雖然看到了它在突飛猛進,但我覺得還處在非常早期。為什麼這么講呢?做一個簡單的類比,比如我們曾經看到鳥飛,人也非常想飛,但早期學習飛行只是簡單仿生,在人類的手臂上綁上翅膀,這就是簡單的仿生,但真正達到飛行的境界是由於人類理解了飛行的第一性原理——空氣動力學,有了物理原理和數學方程之後就可以人為設計最佳的飛行器,現在的飛機飛得又高又快又好,但並不像鳥,這是非常核心的一點。
現在人工智慧多是在簡單地模仿人的神經元,但我們更應該思考的,是在這裡面有一個基礎科學重大突破的機會,我們要真正去理解那個智慧和智能的基本原理,這樣才能真正使人工智慧有根本性的變化。
到底用什麼樣的依據能夠真正衡量人工智慧達到人的標准?有人可能聽說過圖靈測試,圖靈測試是說人跟機器對話,但不知道對方到底是人還是機器。整個對話的過程中,你如果花了一天的時間根本感覺不出來,那就說明機器人好像已經達到人的水平。雖然圖靈是一個偉大的計算機科學家,但我並不贊同這個判斷方法。人的很多情感並不是理性的情感,要讓一個理性的機器學一個非理性的人的大腦可能並不是那麼容易。
所以我想提出一個新判斷方法,智能機器人哪一天真正擁有超越人的智力?我認為人最偉大的一點,就是我們能夠有科學的發現,哪一天機器人真能夠做科學的發現,那一天機器就超過人了。
最近我在人工智慧方面寫了一篇文章,將會在美國的科學院雜志上發表,裡面會提到,人類最偉大的科學發現,有相對論、量子力學等,在化學裡面最偉大的發現就是元素周期表的發現。智能機器在沒有任何輔導的情況下,能不能自動發現元素周期表?可不可以幫助人類發現新葯,用機器學習的辦法能否發現新材料?這些是判斷人工智慧水平的標准。
實現區塊鏈和人工智慧互相共存發展,它們會是最有價值的
在今天的世界,個人會產生出很多數據,個人的基因數據、醫療數據、教育數據、行為數據等,這是發展人工智慧特別需要的。很多數據都是掌握在中心機構裡面,沒有達到真正的去中心化。區塊鏈的產生,能夠產生一個去中心化的數據市場。
我把區塊鏈的整個理念用一句話來描寫,叫「In Math we trust」,這種理念是建築在數學基礎上的。整個區塊鏈和整個信息技術領域裡面最基礎的東西,是基礎數學,是能在數據市場裡面保護個人隱私,又能夠做出合理的統計性的計算。比如有一種非常神奇的計算方法叫零知識證明,它能夠向你證明我的數據是非常有價值的,但又不告訴你真正隱私的數據在哪兒。
有了區塊鏈之後,數據市場能夠使社會變得更加公平。現代社會最大的不公平是人們容易歧視一些少數派。但在機器學習的過程中最需要的就是那些少數派擁有的數據。如果今天機器學習的精準率達到90%了,使90%提高到99%,它需要的不是已經學過的數據,而是跟以前不一樣的數據。往往是少數的數據對機器學習來講是最有價值的。一旦我們的數據建築在區塊鏈的基礎上,再加上這些奇妙的數學演算法之後,我們就能夠擁有良性的數據市場。在這個世界裡面,達成區塊鏈和人工智慧互相共存的理念,它們是會最有價值的。
整個區塊鏈,大眾對它的認識還不是最根本的第一性原理認識。用最基本的物理學原理來講,達成共識就好比大家都同意同一個「賬本」,相當於在物理學裡面,磁鐵本來是雜亂無章的,但到了鐵磁態裡面它們指向的方向都是同一樣的。
達成共識在自然世界裡面也有,這種現象叫熵減的現象。達成共識,大家都朝一個方向的話,這個狀態的熵遠遠比雜亂無章的熵要小。達到這個共識是非常難的,因為熵總是在增的。
在區塊鏈上能達到一個共識系統都是用一種演算法,需要消耗能量。這件事情聽起來不合理,賬戶為什麼要耗費能量,但從物理學第二定理來講,這是非常合理的一件事情,因為達成共識本身是熵減,但整個世界的熵一定要增加,所以在達成共識的同時一定要把另外一些熵排除出去。這種沒有中心化的機制跟自然世界裡面磁鐵從雜亂無章的狀態達到有序的鐵磁狀態非常相像,消耗能量付出代價也是必然的趨勢。
所以理想的信息世界,是未來每個人擁有自己所有的數據,完全去中心化的儲存,這樣黑客也不可能黑每個人的數據。然後用一些加密的演算法在區塊鏈上真正能夠達到既保護個人的隱私,又能夠做出良好的計算,不會發生像Facebook中很多個人的數據被盜用那樣的事情。
今天我們要解決的量子計算、人工智慧、區塊鏈技術的問題,都是整個人類的問題,中國科學家會面臨非常大的機遇,除了要把應用科技做好,還應該有真正原創的基礎科學突破,比如上述介紹的物理和數學原理,盡管這些東西聽起來比較抽象,比如熵增原理,正負電子。世界的奇妙,正在於基礎科學能夠給整個信息技術行業提供廣闊的全新發展前景。
4. 10000年的工作量如今只要200秒,區塊鏈技術的一生之敵出現了
谷歌已經宣布開發出了世界上最強大的量子計算機,這意味著以往10000年才能完成的計算工作,量子計算機只需要200秒就可以完成。不僅如此,量子計算還將對區塊鏈的安全性造成沖擊,傳統的區塊加密技術會在未來會被量子計算降維打擊。
量子計算是基於量子理論發展出的計算機技術,量子計算機遵循物理定律,它在同一時間可以採取多種狀態並使用所有可能的計算排列方式執行任務,因此在處理數據的能力上得到了巨大提高。
傳統的計算機理論依據現有的二進制計算方式, 雖然現在測量每個晶體管選擇0或者1的時間已經能夠縮減到十億分之一秒,不過這些器件轉換狀態的速度是有限的。 隨著我們向更小、更快的集成電路發展,人類已經接觸到了這些材料的物理極限,想要從這個方面繼續提高計算機的性能並非不可能,只不過這樣做的成本和收益是不劃算的。
量子計算嘗試從另一個角度來解決這個問題,在量子計算機中, 元素粒子的電荷正負可以表示成0或1,這些粒子被稱為量子比特,它們的性質和行為構成了量子計算的基礎。
量子計算運用了量子物理的兩個最重要的原理,分別是量子疊加原理和量子糾纏原理。疊加原理將量子想像成磁場中的某個粒子,該粒子的自旋狀態既可以和自旋上升態的場相同,也可以和自旋下降態的場相反。根據量子定律,當這些粒子進入疊加態後,它可以在取0或1的基礎上完成疊加,這將使得它代表的數值發生變化。 概括地講,疊加原理讓粒子分為兩部分,一部分取0,一部分取1,比如一部分0和5個1的疊加,就會產生5。 糾纏原理指在某一點上相互作用的粒子可以成對糾纏在一起,當我們得知其中一個粒子的自旋狀態後,就可以從相反方向推斷出它同對的另一個粒子。而且,不管相關粒子之間的距離有多大,它們都可以瞬間相互作用。 糾纏原理就是指同對出現的粒子會產生相互作用,這樣的作用和粒子之間的距離無關。
量子疊加和量子糾纏讓量子計算擁有了強大的計算能力,普通計算機的兩個存儲單位只能存儲四個二進制數字(00、01、10和11)中的任意一個,而量子計算機在擁有兩個存儲單位時,可以同時存儲這四個數值。如果增加更多的量子單位,計算機的容量將會以指數方式擴展。
區塊鏈技術的加密手段依賴於密碼對,即私鑰和公鑰。 公鑰可以從私鑰的對應項計算得來,但是不能反過來推知私鑰。量子計算機能夠通過跨越量級來實現這一點,也就是由公鑰破解私鑰,最終攻破整個加密體系。
不過,現有的量子計算機還不能完全達到這樣的水平,谷歌的量子計算機目前具有53個量子比特,而想要對區塊鏈技術產生影響,至少需要1500個量子比特才能完成。但是至少從理論上講,量子計算是能夠威脅到區塊鏈技術的。
不過,想要擴展量子計算機也並非易事。雖然Shor演算法可以通過公鑰破解私鑰,但是預計在近十年這種情況是不會發生的,因為目前的技術想要從現有的量子計算機基礎上擴展30倍是非常困難的,不過科學的進步將使這一天加速到來。
雖然量子計算將重挫傳統的區塊鏈加密技術,但是它同樣帶來了新的密碼系統,也就是量子密碼學。量子密碼學利用了物理學知識,保證在不知道信息的發送接收雙方的情況下,信息不會泄露。 量子密碼不同於傳統的密碼系統,它更依賴物理學,而不是數學,這是它安全性更高的根本原因。
從本質上將,量子密碼學的基礎是利用單個粒子及其內在的量子特性發展一個牢不可破的密碼系統,在不受干擾的情況下,任何形式的量子態都不能被測量。量子密碼將採用光子傳輸密鑰,一旦密鑰被發送,就可以使用普通密鑰的方法進行編碼和解碼。 每個光子的自旋類型都代表二進制中的1或者0,一串光子將構成一個1和0組成的長字元串,這些字元串將傳遞信息。 根據物理理論,正確構建出量子密碼後,任何人都無法侵入系統。
在常規的加密技術中,破解私鑰需要找到一個數的因子,而這個數將由兩個巨大的質數的乘積構成,如果通過演算法想要計算出這個結果,你需要從宇宙誕生的那一天開始算起。但是,這種常規加密技術存在弱點,一些弱鍵將會產生漏洞,並且摩爾定律不斷提高計算機的處理能力,這些加密方法的破解雖然是困難的,但是並非不可能的。
量子密碼就避免了這些問題,密鑰被加密成一串光子,根據海森堡不確定性原理,在不改變光子的情況下,任何人都無法觀測到這些光子存儲的信息。在這種情況下,入侵者擁有的技術並不重要,因為物理學定律是難以打破的。
雖然量子計算擁有了無與倫比的速度,也可以擊破傳統的加密技術,但是它自身也非常脆弱。在量子計算的過程中,即便是最輕微的電磁波干擾,也會導致量子計算崩潰,所以量子計算機對環境的要求非常苛刻,在運行過程中需要與外界干擾完全隔離。並且,如果計算的過程中出現一個錯誤,會導致整個計算的有效性崩潰,也就是說量子計算的糾錯會導致整個計算體系失效。
量子計算對區塊鏈技術的降維打擊是必然出現的,不過這也正符合 科技 進步的道理。所以,無論是區塊鏈加密技術,還是量子計算技術,都值得人們好好研究。
5. 全球公認的五大公鏈
NO.1、以太坊(ETH)
NO.2、小蟻(NEO)
NO.3、量子(QTUM)
NO.4、EOS
NO.5、誇克(QKI)。
拓展資料:
1、量子是致力於打造不同於比特幣和以太坊的另外一種區塊鏈系統,希望能通過價值傳輸協議,實現點對點價值轉移,拓展區塊鏈技術和應用的邊界。看起來這絕對是一個高大上的定義。
2、量子的技術設計主要在於其兼容性,包括以太坊和比特幣的兼容性和量子向下的兼容性,和量子的模塊設計以及共識機制。量子採用了創新pow的共識機制,即Ipow。
3、EOS創始人是大名鼎鼎的BM。比特股,steem等都是此人一手創立,網路上流傳最廣的就是BM對話V神,BM犀利問話V神如何解決以太坊擴展性問題,可見其聲名之大。不過EOS最有話題的地方在於其發行數量之多,並且眾籌時間長達一年。
4、EOS作為叫板以太坊的公有鏈,最有技術特點的地方在於可以簡化用戶賬號的生成與管理,並且能恢復賬號,這在用戶看來是提高了安全性,並且號稱支持百萬級tps的交易速度也讓其賺足了公眾的眼球,因為這在比特幣和以太坊看來,是不能望其項背的速度。
5、小蟻是國內最早的區塊鏈項目之一,其白皮書的定義是:基於區塊鏈技術,將實體世界的資產和權益進行數字化,通過點對點網路進行登記發行、轉讓交易、清算交割等金融業務的去中心化網路協議。小蟻可以被用於股權眾籌、P2P網貸、數字資產管理、智能合約等領域。
6、比特幣可以說只適合加密貨幣場景,而以太坊可以解釋為區塊鏈+智能合約。具備圖靈完備性,支持智能合約。開創了一種可以實現各種商業與非商業環境下的復雜邏輯,隱藏了底層技術的復雜性而讓應用開發者更多地專注在應用邏輯及商業邏輯上。
7、以太坊的不足之處在於其擴展性較差,和比特幣一樣遭受著每個交易都需要網路中的每個節點處理這一困境的折磨。2000tps的交易就可能導致以太坊鏈上存儲快速增長而擁堵。隨著應用接入更多,後期可能將更加擁堵。好在以太坊全節點只需存儲狀態而不是完整的區塊鏈。
8、以太坊雖然交易越來越擁堵,但其在平台的價格已經節節攀升,一萬大關也已經突破。未來即使以太坊擁堵問題無法解決,其投資價格也不會低。
6. 區塊鏈技術概念
區塊鏈技術概念
區塊鏈技術概念,現如今,區塊鏈已經成為大部分人關注的領域,很多企業也早已深入其中研究該技術情況,但是還有人對於它不是很了解,下面我分享一篇關於區塊鏈技術概念的相關信息。
區塊鏈技術概念1
區塊鏈的基本概念和工作原理
1、基本概念
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法。
區塊鏈Blockchain、是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性防偽、和生成下一個區塊。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,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方式。
2、工作原理
區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。 其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。
區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:
1、分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。
跟傳統的分布式存儲有所不同,區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面: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。 [8]
沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。
2、非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。
3、共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。
區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。以比特幣為例,採用的是工作量證明,只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能.
4、智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息包括醫療信息和風險發生的信息、都是真實可信的,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠.
3、其它
互聯網交換的是信息,區塊鏈交換的是價值。人類歷史和互聯網歷史可以用八個字理解:分久必合合久必分,到了分久必合的時代,網路信息全部散在互聯網上面,大家要挖掘信息非常不容易,這時會出現像谷歌和臉 書等的平台,它做的唯一的事情就是把我們所有的信息重新組合了一下。互聯網時代壟斷巨頭們重組的就是信息,並不是產生自己的信息,產生的信息完全是我們個人。一旦信息重組,就會出現一個新的壟斷巨人,所以就到了分久必合的時代。現在由於區塊鏈技術產生又到了合久必分時代,又是新的多中心化,新的多中心化之後賦能產生新的價值,這些數據會在我們自己的手上,個人數據產生價值是歸自己所有,這是這個時代最最激動人心的時代。
區塊鏈的價值有哪些?低成本建立信任的機制,確立數權,解決數據的.產權。
目前區塊鏈技術不斷發展,包括現在的單鏈向多鏈發展,而且技術能夠在進一步擴展,我想未來還是可能會出現,特別是在交易等方面出現顛覆性的,特別是對現有產業的很多顛覆性的場景。
區塊鏈的本質是在不可信的網路建立可信的信息交換。
一帶一路+一鏈。區塊鏈更大的不是製造信任,而是讓信任產生無損的傳遞,整個降低社會的摩擦成本,從而提高整個效益。
現在區塊鏈本身還是初始階段,所以包括區塊鏈的信息傳遞、加密,這個過程中出現量子加密和其他加密,實際上對區塊鏈本身所採用的加密演算法攻擊現象也時有發生。包括區塊鏈也是作為一種資產的認定,數字資產的一個認定,但是現在我們很多都是用密碼演算法,或者是作為我們來解密的鑰匙,但是如果密碼忘記了,很可能你現在的資產就丟掉了,你不能夠在得到你原來的這些資產,所以在資產管理,包括信息傳遞和一些安全這些方面,應該說都還是存在著一些隱患。當然那麼從技術角度,現在我們區塊鏈本身處理的速度,或者說本身的擴展性,因為從工作機理的角度來看,是要把整個賬本要復制給所有的參與人員,所以在區塊鏈本身的運作效率和擴展性方面還是比較受限的。這些我們覺得都還是需要進一步在技術方面有進一步的發展。
區塊鏈平台這些底層技術,又形成包括區塊鏈錢包、區塊鏈瀏覽器、節點競選、礦機、礦池、開發組件、開發模塊、技術社區及項目社群等一系列的生態系統,這些生態系統的完善程度直接決定著區塊鏈底層平台的使用效率和效果。
4、蒙代爾的不可能三角
去中心化、高效、安全,不可能實現三者全部同時達到極致。
區塊鏈技術概念2
區塊鏈的本質是一種分布式記賬技術,與之相對的是中心式記賬技術,中心式記賬技術在我們目前的生活中廣泛存在。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。
區塊鏈Blockchain、,是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性防偽、和生成下一個區塊。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,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方式。
區塊鏈技術通俗的理解就是:把「物」的前、後、左、右區塊用一種技術連接成一個鏈條,但每個區塊的原始數據不可篡改,是一種物聯網范疇的、可以讓參與者信任的「各個模塊鏈動」的技術。區塊鏈技術的應用,離不開互聯道網,也離不開物聯網,是建立在二者融合互動基礎上的、但又讓參與者各自保持獨回立的去中心化、、並共同擁有這套價值鏈共建共享、的技術。
區塊鏈的特徵:去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改,匿名性。
區塊鏈是一個能夠傳遞價值的網路,對可以傳遞價值的網路的需求是推動區塊鏈技術產生的重要原因。在對於保護帶有所有權或者其他價值的信息需求的推動下,區塊鏈出現了。區塊鏈通過公私鑰密碼學、分布式存儲等技術手段,一方面保證了帶有價值的信息的高效傳遞,另一方面保證了這些信息在傳遞的過程中不會被輕易的復制篡改。
從區塊鏈誕生的必然性來理解區塊鏈的內涵,區塊鏈是解決了中心化記賬缺點、解決了分布式一致性問題的分布式記賬技術,同時也是連接互聯網升級為保證帶有價值的信息安全高效傳遞的價值網路。
區塊鏈技術概念3
區塊鏈: 區塊鏈就像是一個全球唯一的帳簿,或者說是資料庫,記錄了網路中所有交易歷史。
以太坊虛擬機(EVM): 它讓你能在以太坊上寫出更強大的程序比特幣上也可以寫腳本程序、。它有時也用來指以太坊區塊鏈,負責執行智能合約以及一切。
節點:你可以運行節點,通過它讀寫以太坊區塊鏈,也即使用以太坊虛擬機。完全節點需要下載整個區塊鏈。輕節點仍在開發中。
礦工:挖礦,也就是處理區塊鏈上的區塊的節點。這個網頁可以看到當前活躍的一部分以太坊礦工:stats.ethdev.com。
工作量證明:礦工們總是在競爭解決一些數學問題。第一個解出答案的(算出下一個區塊)將獲得以太幣作為獎勵。然後所有節點都更新自己的區塊鏈。所有想要算出下一個區塊的礦工都有與其他節點保持同步,並且維護同一個區塊鏈的動力,因此整個網路總是能達成共識。(注意:以太坊正計劃轉向沒有礦工的權益證明系統(POS),不過那不在本文討論范圍之內。)
以太幣:縮寫ETH。一種你可以購買和使用的真正的數字貨幣。這里是可以交易以太幣的其中一家交易所的走勢圖。在寫這篇文章的時候,1個以太幣價值65美分。
Gas:在以太坊上執行程序以及保存數據都要消耗一定量的以太幣,Gas是以太幣轉換而成。這個機制用來保證效率。
DApp: 以太坊社區把基於智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(Decentralized App)。DApp的目標是(或者應該是)讓你的智能合約有一個友好的界面,外加一些額外的東西,例如IPFS可以存儲和讀取數據的去中心化網路,不是出自以太坊團隊但有類似的精神)。DApp可以跑在一台能與以太坊節點交互的中心化伺服器上,也可以跑在任意一個以太坊平等節點上。(花一分鍾思考一下:與一般的網站不同,DApp不能跑在普通的伺服器上。他們需要提交交易到區塊鏈並且從區塊鏈而不是中心化資料庫讀取重要數據。相對於典型的用戶登錄系統,用戶有可能被表示成一個錢包地址而其它用戶數據保存在本地。許多事情都會與目前的web應用有不同架構。)
以太坊客戶端,智能合約語言
編寫和部署智能合約並不要求你運行一個以太坊節點。下面有列出基於瀏覽器的IDE和API。但如果是為了學習的話,還是應該運行一個以太坊節點,以便理解其中的基本組件,何況運行節點也不難。
運行以太坊節點可用的客戶端
以太坊有許多不同語言的客戶端實現即多種與以太坊網路交互的方法、,包括C++, Go, Python, Java, Haskell等等。為什麼需要這么多實現?不同的實現能滿足不同的需求例如Haskell實現的目標是可以被數學驗證、,能使以太坊更加安全,能豐富整個生態系統。
在寫作本文時,我使用的是Go語言實現的客戶端geth (go-ethereum),其他時候還會使用一個叫testrpc的工具, 它使用了Python客戶端pyethereum。後面的例子會用到這些工具。
關於挖礦:挖礦很有趣,有點像精心照料你的室內盆栽,同時又是一種了解整個系統的方法。雖然以太幣現在的價格可能連電費都補不齊,但以後誰知道呢。人們正在創造許多酷酷的DApp, 可能會讓以太坊越來越流行。
互動式控制台:客戶端運行起來後,你就可以同步區塊鏈,建立錢包,收發以太幣了。使用geth的一種方式是通過Javascript控制台。此外還可以使用類似cURL的命令通過JSON RPC來與客戶端交互。本文的目標是帶大家過一邊DApp開發的流程,因此這塊就不多說了。但是我們應該記住這些命令行工具是調試,配置節點,以及使用錢包的利器。
在測試網路運行節點: 如果你在正式網路運行geth客戶端,下載整個區塊鏈與網路同步會需要相當時間。你可以通過比較節點日誌中列印的最後一個塊號和stats.ethdev.com上列出的最新塊來確定是否已經同步。) 另一個問題是在正式網路上跑智能合約需要實實在在的以太幣。在測試網路上運行節點的話就沒有這個問題。此時也不需要同步整個區塊鏈,創建一個自己的私有鏈就勾了,對於開發來說更省時間。
Testrpc:用geth可以創建一個測試網路,另一種更快的創建測試網路的方法是使用testrpc. Testrpc可以在啟動時幫你創建一堆存有資金的測試賬戶。它的運行速度也更快因此更適合開發和測試。你可以從testrpc起步,然後隨著合約慢慢成型,轉移到geth創建的測試網路上 - 啟動方法很簡單,只需要指定一個networkid:geth --networkid "12345"。這里是testrpc的代碼倉庫,下文我們還會再講到它。
接下來我們來談談可用的編程語言,之後就可以開始真正的編程了。寫智能合約用的編程語言用Solidity就好。
要寫智能合約有好幾種語言可選:有點類似Javascript的Solidity, 文件擴展名是.sol. 和Python接近的Serpent, 文件名以.se結尾。還有類似Lisp的LLL。Serpent曾經流行過一段時間,但現在最流行而且最穩定的要算是Solidity了,因此用Solidity就好。聽說你喜歡Python? 用Solidity。
solc編譯器: 用Solidity寫好智能合約之後,需要用solc來編譯。它是一個來自C++客戶端實現的組件又一次,不同的實現產生互補、,這里是安裝方法。如果你不想安裝solc也可以直接使用基於瀏覽器的編譯器,例如Solidity real-time compiler或者Cosmo。後文有關編程的部分會假設你安裝了solc。
web3.js API. 當Solidity合約編譯好並且發送到網路上之後,你可以使用以太坊的web3.js JavaScript API來調用它,構建能與之交互的web應用。
7. 什麼是區塊鏈技術區塊鏈到底是什麼什麼叫區塊鏈
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,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方式。
【基礎架構】
一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。
拓展資料:
【區塊鏈核心技術】
區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:
1.分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。
區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面: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。
沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。
2.非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。
3.共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。
區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。
4.智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠。
在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。因此,筆者認為利用區塊鏈技術,從數據管理的角度切入,能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。
區塊鏈-網路
8. 區塊鏈通俗易懂的講解
區塊鏈通俗易懂的講解
解釋如下
1、區塊鏈是區塊鏈,三次方不太清楚,你是不是想問量子計算。
2、三個邏輯不一樣,稍微有些共同促進的感覺。5G是解決了無線傳輸的速率問題,相對4G速度提高了很多倍。
3、區塊鏈前身是PPP協議,就是點對點的傳輸協議,用來解決中心節點的擁堵問題,提高下載速度的量子計算是突破了摩爾定律,可以在有限的空間解決計算速度的極限問題。
9. 區域鏈和區塊鏈的區別是什麼
區塊鏈不是單個個體,而是將許多塊結構連接在一起形成鏈結構。然後將每個塊連接起來以形成特定的集合或區域。所以區塊鏈和區域鏈其實沒什麼不同,區域鏈這個術語其實是對區塊鏈的另一種表達。區塊鏈技術是底層技術,在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下,多年運行非常穩定,沒有出現過任何問題,所以有人注意到了它的底層技術,把技術抽象提取出來,稱之為區塊鏈技術,或者分布式賬本技術。我們在搜索區域鏈時會自動跳轉到區塊鏈的搜索結果頁面,所以我們可以把區塊鏈和區塊鏈列為同義詞。
拓展資料
一、區塊鏈是什麼?
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法
區塊鏈(Blockchain)是非常重要得技術,火幣網聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球發展研究報告》提到區塊鏈是底層技術和基礎架構。本質上是一個去中心化的資料庫。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一次網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,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方式。
區塊鏈 _ 原始區塊鏈 ,是一種去中心化的資料庫,它包含一張被稱為區塊的列表,有著持續增長並且排列整齊的記錄。每個區塊都包含一個時間戳和一個與前一區塊的鏈接:設計區塊鏈使得數據不可篡改 — 一旦記錄下來,在一個區塊中的數據將不可逆。
區塊鏈的設計是一種保護措施,比如(應用於)高容錯的分布式計算系統。區塊鏈使混合一致性成為可能。這使區塊鏈適合記錄事件、標題、醫療記錄和其他需要收錄數據的活動、身份識別管理,交易流程管理和出處證明管理。區塊鏈對於金融脫媒有巨大的潛能,對於引領全球貿易有著巨大的影響。
二、區域鏈是什麼?
區域鏈和區塊鏈這兩個詞僅有一個詞不一樣,他們是一個意義么?來看看塊和域這兩個字的含義。塊可以理解是整體當中的一部分,域指的是特定的區域,也可以理解成特定的整體。
區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義的理解,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方式。