區(qū)塊鏈技術(shù)的八大核心功能介紹
1、去中心化
去中心化(Decentralization)是區(qū)塊鏈最根本的性質(zhì),也是區(qū)塊鏈區(qū)別于其他分布式賬本的最重要因素,盡管這一點(diǎn)還存有爭(zhēng)議。
去中心化通常與中心化(CentralizaTIon)、分布式(Distributed)進(jìn)行比較。以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin在《去中心化的真正含義》一文中詳細(xì)闡述了去中心化的概念,從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、治理體制、邏輯結(jié)構(gòu)三個(gè)維度進(jìn)行了分析,指出區(qū)塊鏈在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和治理體制上是去中心化的,沒(méi)有人能控制它,也沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)中心點(diǎn),但在邏輯上是中心化的,一個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)所有的節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)得像是一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣。這樣的結(jié)構(gòu)使得區(qū)塊鏈具有很強(qiáng)的容錯(cuò)性、抗攻擊力和抗合謀能力,同時(shí)又能夠提供確定性的服務(wù)。
普通的分布式系統(tǒng)與區(qū)塊鏈很相像,但前者在治理體制上是中心化的。一個(gè)分布式系統(tǒng)如服務(wù)器集群,必須有一個(gè)控制中心,由控制中心來(lái)決定分布式系統(tǒng)中每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式。而區(qū)塊鏈?zhǔn)遣恍枰@樣的控制中心的,鏈上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都是平等的,區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)由鏈中所有具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)。
有些好奇的讀者肯定會(huì)問(wèn):什么樣的系統(tǒng)是邏輯上去中心化的呢?我的答案是:莎士比亞的作品,一萬(wàn)個(gè)人有一萬(wàn)個(gè)哈姆雷特。
2、防篡改
由于區(qū)塊鏈采用了鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)篡改了一個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù),該區(qū)塊與前后區(qū)塊之間的鏈接就會(huì)被打破,區(qū)塊鏈就不再完整。根據(jù)共識(shí)機(jī)制,這樣被篡改的區(qū)塊是無(wú)法被其他節(jié)點(diǎn)接受的,即無(wú)法進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈。由此可以看出,區(qū)塊鏈上的歷史數(shù)據(jù)是不可更改的。
即便在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)共同違背共識(shí)機(jī)制的情況下,也就是所謂“51%攻擊”時(shí),攻擊者也不能任意修改區(qū)塊鏈的歷史數(shù)據(jù),可行的辦法只有抹去之前若干個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù),然后重新生成新的區(qū)塊鏈。而這樣做的難度與被抹掉區(qū)塊的個(gè)數(shù)相關(guān),并且是呈指數(shù)增長(zhǎng)的,對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)良好的區(qū)塊鏈來(lái)說(shuō),基本上是不可能做到的。
3、去信任
去信任(Trustless)指的是在區(qū)塊鏈中,一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)須信任任何其他節(jié)點(diǎn),在假設(shè)其他節(jié)點(diǎn)都是不合作、不可信的前提下,最終仍可以根據(jù)共識(shí)機(jī)制從區(qū)塊鏈中獲得可信的數(shù)據(jù)。
在傳統(tǒng)的中心化系統(tǒng)中,每一個(gè)用戶(hù)必須信任系統(tǒng)的中心節(jié)點(diǎn),相信它不會(huì)作惡、不會(huì)篡改數(shù)據(jù)、不會(huì)竊取隱私,但這種信任往往是盲目的、不可靠的。比如我們通過(guò)ATM把現(xiàn)金存進(jìn)銀行,前提是我們相信銀行會(huì)如實(shí)記錄這筆交易,將來(lái)我們?nèi)″X(qián)時(shí)銀行不會(huì)賴(lài)賬。如果銀行的系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的故障或數(shù)據(jù)被非法篡改,儲(chǔ)戶(hù)的存款就可能會(huì)不翼而飛,由于所有的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在銀行系統(tǒng)中,儲(chǔ)戶(hù)甚至無(wú)法舉證,損失無(wú)法挽回。
如果采用區(qū)塊鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)場(chǎng)景,存錢(qián)這個(gè)事件會(huì)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上,網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以查看并驗(yàn)證。由于區(qū)塊鏈不可篡改的特性,這樣的存儲(chǔ)是值得信任的。因此,區(qū)塊鏈又被稱(chēng)為“創(chuàng)造信任的機(jī)器”,被譽(yù)為構(gòu)成價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的基石。
4、開(kāi)放性
區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)之中,除了交易各方的私人信息被加密存儲(chǔ)外,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對(duì)所有節(jié)點(diǎn)公開(kāi),任何人都可以通過(guò)公開(kāi)接口查詢(xún)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù),因此整個(gè)系統(tǒng)的信息保持高度透明,數(shù)據(jù)的完整性也易于驗(yàn)證。
同時(shí)由于采用了P2P網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)的加入和退出是比較自由和方便的。對(duì)于公有鏈來(lái)說(shuō),節(jié)點(diǎn)只要使用了包含正確的共識(shí)算法的軟件,隨時(shí)可以接入?yún)^(qū)塊鏈,無(wú)需批準(zhǔn);對(duì)聯(lián)盟鏈和私有鏈,節(jié)點(diǎn)的加入需要一個(gè)批準(zhǔn)過(guò)程,這個(gè)過(guò)程往往也是去中心化的。
另外,區(qū)塊鏈軟件通常是開(kāi)源的,這是由其去信任特性所決定的。區(qū)塊鏈的用戶(hù)不需要信任軟件開(kāi)發(fā)者,開(kāi)源軟件本身就是值得信任的。
5、匿名性
由于節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換無(wú)需互相信任,因此交易對(duì)手之間可以不用公開(kāi)身份,在系統(tǒng)中的每個(gè)參與者都可以保持匿名。這種匿名性是區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制帶來(lái)的副作用,并不是必須的。在金融業(yè)務(wù)中,由于反洗錢(qián)等監(jiān)管要求,在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)往往會(huì)去除這種匿名性,并不影響它的其他特性。
6、隱私性
區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)廣泛使用了數(shù)據(jù)加密技術(shù),幾乎涵蓋了所有種類(lèi)的加密算法,包括最新的加密理論(如盲簽名、門(mén)限簽名、同態(tài)加密、零知識(shí)證明等)。綜合采用這些加密算法,充分保障了區(qū)塊鏈的安全性,同時(shí)也可以提供極強(qiáng)的隱私保護(hù)功能,不用擔(dān)心存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的隱私和關(guān)鍵數(shù)據(jù)泄露的可能,同時(shí)也不妨礙為監(jiān)管部門(mén)提供監(jiān)管視圖。
7、自動(dòng)執(zhí)行
區(qū)塊鏈采用事先商定的智能合約代碼,使整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在無(wú)需信任的環(huán)境下自動(dòng)安全地交換數(shù)據(jù)并自動(dòng)執(zhí)行預(yù)定義的業(yè)務(wù)邏輯,無(wú)需任何人為干預(yù),資金結(jié)算以區(qū)塊為單位自動(dòng)進(jìn)行,無(wú)需外部對(duì)賬,可用來(lái)構(gòu)造7×24運(yùn)行的金融交易系統(tǒng)。
8、簡(jiǎn)化運(yùn)維
在中心化的交易系統(tǒng)中,建設(shè)和維護(hù)一個(gè)高可用性的中心系統(tǒng)的成本很高。而區(qū)塊鏈技術(shù)采用去中心化的模式,設(shè)備由各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自行維護(hù),對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的可用性要求大大降低,可以顯著降低系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)維成本,并具有較長(zhǎng)的生命周期。
小結(jié):區(qū)塊鏈技術(shù)具有上述諸多優(yōu)秀特性,近年來(lái)已成為各大企業(yè)爭(zhēng)相研究和應(yīng)用的熱點(diǎn),區(qū)塊鏈作為一種底層技術(shù),幾乎適用于所有行業(yè),金融業(yè)是區(qū)塊鏈最早開(kāi)始應(yīng)用的行業(yè),也是目前應(yīng)用最成熟的行業(yè)。