快速理解区块链的基本概念

区块链(B1ockchain)技术的产生和发展离不开比特币

首先,因为随着比特币的诞生,区块链技术才得以公布于众;

其次,比特币是截至目前区块链技术最成功、最成熟的应用案例。

比特币的概念由中本聪在2008年发表的论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》中首次提出。文中,中本聪将区块链技术作为构建比特币数据结构及交易体系的基础技术,将比特币打造为一种数字货币和在线支付系统,利用加密技术实现资金转移,而不再依赖于中央银行。比特币使用公钥地址发送和接收比特币,并进行交易记录,从而实现个人身份信息的匿名。交易确认的过程则需要用户贡献算力,共同对交易进行共识确认,从而将交易记录到全网公开账本中。用户可以利用电脑、手机等发送或接收比特币,并选择交易费用。现有逾百种加密数字货币(未来币、点点币、莱特币、狗狗币等),比特币约占所有加密数字货币市值的90%。

比特币的区块链毕竟是为比特币体系的设计而定制,因此比特币的区块链技术并不等于区块链技术。区块链技术应该是可以有更多种形态、更多种体系、更多种用途、更多种规格的技术,其概念为:区块链是一个去中心化的分布式数据库,该数据库由一串使用密码学方法产生的数据区块有序链接而成,区块中包含有一定时间内产生的无法被篡改的数据记录信息。

区块中包含数据记录、当前区块根哈希(Hash)、前一区块根哈希、时间戳以及其他信息(图2-1)。数据记录的类型可以根据场景决定,比如资产交易记录、资产发行记录、清算记录、智能合约记录甚至物联网数据记录等。数据记录在存储过程中,通常组织为树形式,比如默克尔树,而区块根哈希实际就是数据记录树的根节点哈希,为根据数据记录树自下而上逐步通过SHA-256等哈希算法计算得出。时间戳为区块的生成时间。其他信息包括区块签名信息、随机值等信息,也可根据具体应用场景灵活定义。

快速理解区块链的基本概念

区块链技术不是一种单一的技术,而是多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。这些技术以特定方式组合在一起,形成了一种新的去中心化数据记录与存储体系,并给存储数据的区块打上时间戳使其形成一个连续的、前后关联的诚实数据记录存储结构,最终目的是建立一个保证诚实的数据系统,可将其称为能够保证系统诚实的分布式数据库。在这个系统中,只有系统本身是值得信任的,所以数据记录、存储与更新规则是为建立人们对区块链系统的信任而设计。诚实意味着系统可以被信任,正是商业活动和应用推广的前提,所以区块链技术已经被很多领域主流机构看中并非是没有理由的。因为有了区块链技术,在一个诚信的系统里,可以省去许多烦琐的审查手续,许多因数据缺乏透明度而无法开展的业务可以开展,甚至社会的自动化程度也将大幅提升。

近年来,包括高盛、摩根大通和纳斯达克等金融机构开始展开对区块链技术的重点研究。这些机构的金融业务大都具有标准化程度高、连续性强、自动化需求大、业务对信用度要求高等特点,跟区块链的优势高度契合。同时,在供应链金融中,由于物流、资金流和信息流的复杂安排会涉及众多单据,因此使用电子商务平台记账会大大节省纸质单据所需要的时间和成本,然而使用谁的电子商务平台就成为一个大问题。如果使用利益相关各方自建的电子商务平台,数据的真实性就很容易受到质疑,而自建电子商务平台往往耗资不菲;如果使用第三方的电子商务平台,第三方的经营稳定性和信息安全性又难以保证,比如因财务、政策、网络攻击等各种情况引起不稳定问题等,沟通协调成本和风险也会大幅增加。区块链技术的安全性、不可逆、不可篡改性和透明性都已经得到了证明,如果能把供应链金融业务直接建立在这样已被证明其可靠性的区块链上,将极大地降低安全和信用成本。所以,尽管目前电子商务平台的使用已经大大节约了成本,但如果能有一个具有公信力的类似区块链公共信用系统,成本仍有进一步节约的空间。从政府层面来说,这一点也很重要,因为提供值得大众信任的系统本身就是政府职能的一部分。中国的资本运用效率远低于美国的一个非常重要的原因就是社会的信用体系不健全、信息不透明、部门协调成本过高,且利益保护现象严重。如果能从技术上应用区块链,就可以用较低的成本打破这些阻碍,建立一个公开的社会公共信用系统,整个社会成本都将大幅降低,效率也将大幅提升,还便于监管。透明的数据不仅将大大降低监管部门的工作量(很大一部分工作量转移给了社会监督,任何异动都很难逃过众人的眼睛),而且使得监管部门的主要工作转向治理,提升治理人性化和效率。

尽管使用区块链技术所建立的系统本身是诚实可信的,但这并不意味着来自系统以外的输入信息就是诚实的,更多的时候只是意味着区块链诚实记录并储存了这些外部数据。比如认证,认证工作往往是在线下完成,即使区块链能够存储文字、图片甚至多媒体信息,也并不意味着那些信息都是真实的。这只意味着区块链真实记录并存储了这些信息,防止被篡改,如果发生业务纠纷时可以作为凭证。可能许多人没有注意到这一点,自动化是区块链技术的一个非常重要的特性,区块链网络实际上就是一个接近于自动化或存在完全自动化可能性的网络。这一点之所以重要,一方面,是因为自动化是金融机构青睐区块链技术的重要原因,金融交易需要网络能够自动记录和存储交易数据,也能够允许参与者通过设置条件在网络上自动进行和完成交易;另一方面,区块链技术在这方面提供的可能性为社会生产效率的大幅提升留下了广阔的空间,也为智能合约等一系列高级应用留下了充足的余地。在理想情况下,区块链技术最终能够同物联网结合起来。

总体而言,区块链的发展体系可以划分为四个象限

  • 第一象限是比特币区块链;

  • 第二象限是使用比特币区块链协议,但不使用比特币货币的系统,比如万事达币、彩色币、合约币,以及采用合并挖矿的域名币等;

  • 第三象限是同时使用独立货币和独立区块链的系统,比如以太坊、瑞波、莱特币和未来币等;

  • 第四象限是侧链,采用独立的网络但以比特币作为底层货币的系统,如BTCRe1ay等。

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