到底什麼是區塊鏈

編者按：本系列區塊鏈文章改編自網路文章，本文主要基於 Vegard Nordahl & Meghana Rao 的文章，並補充修訂了部分內容。

我們為什麼要寫這個博客？

想像一下，你穿越到 1990 年代早期。當時，互聯網還處於起步階段，老百姓幾乎沒有理解它是如何運作的。

1993 年，全球互聯網用戶總數約為 1400 萬，整個互聯網由大約 130 個網站組成（ourworldindata.org）。大多數人都聽說過互聯網，但是對於絕大多數人來說，還很難看到它的前景。

1995 年左右，風險投資開始意識到萬維網的巨大潛力，互聯網從默默無聞變為主流。數百萬美元投入到初創公司中，通常只包括一小部分程序員和一個涉及互聯網的想法。儘管如此，人們對互聯網還是持懷疑態度，大規模採用似乎還遠未確定。

「我預測互聯網將很快成為超新星，並在 1996 年災難性地崩潰。」
—— 乙太網發明者 Robert Metcalfe，InfoWorld，1995 年

「事實上，在線資料庫不會取代你的日報，光碟不會可以取代一個稱職的老師，計算機網路也不會改變政府的工作方式。」

• 新聞周刊，1995年

一年後，互聯網擁有了 7500 萬用戶。到 1999 年，它已在全球範圍內增長到 2.8 億用戶。

兩年後 Robert Metcalfe 在萬維網大會上不得不「吃掉他的話」，他將他的專欄副本與一些水混合，在觀眾面前吃下去（wired）。而新聞周刊於 2012 年停止了紙質印刷，改為純在線方式發售……

那麼， Robert Metcalfe 和新聞周刊在互聯網趨勢的判斷上出了什麼問題呢？我們認為，他們嚴重低估了互聯網減少低效從而提高人類創造價值的能力。互聯網現在滲透到我們生活的各個方面的真正原因是它使得個人和企業的效率大大提高了。

今天，由於區塊鏈這個技術創新的出現，人類又一次站在一個潛在的效率飛躍的十字路口。風投已開始意識到區塊鏈的巨大潛力，向初創公司投入大量資金，這些公司通常只包括一小組程序員和一個涉及區塊鏈的想法（weusecoins.com）。與此同時，老百姓對區塊鏈的運作方式幾乎沒有了解。

本博客試圖向小白們介紹區塊鏈，讓他們了解這項技術並教他們如何成為參與者。在本博客的過程中，我們將深入探討區塊鏈的一些技術方面，探索其用例，分析不同的區塊鏈，為初學者提供分步指南。

區塊鏈，一場會計革命

雖然區塊鏈通常被認為是計算機技術的進步，但它更容易被理解為會計的進步。本質上講，會計的任務是追蹤交易和價值所有權。仔細思考的話，你會發現所有權是一種模糊的概念。所有權不是物品的固有屬性。相反，所有權完全由共識決定。你可以在一個物體上寫下你的名字或在房產上插上你自己的旗幟，但你必須能說服你社會中的其他人同意這是真正屬於你的資產。既然所有權不是內在屬性，我們如何在任何時間確定所有權？我們如何建立一個系統來確保所有權信息是安全的，並且不會被惡意用戶改變？

這不是一個簡單的問題，隨著我們的社會變得越來越複雜，人類發明了越來越聰明的解決方式。在現代社會，確定和記錄所有權的方式因資產類型而異，但通常可歸結為以下內容。

當前的所有權跟蹤系統
當前，物品、資產或創意的所有權由我們的法律系統決定，通常涉及書面或數字的所有權記錄（例如，土地所有權、收據、版權文件、專利等）。當兩個非信任方之間發生所有權轉讓時，我們依靠銀行或政府組織等中介機構來獲取信任、真實性和確定性。對於數字或非實物資產（如貨幣、股票、知識產權或數字媒體）尤其如此。如果兩個人都聲稱對同一資產擁有所有權，或者記錄的合法性存在爭議，則通過法院或法庭來解決爭議，確定所有權。

我們目前的所有權跟蹤系統複雜、效率低、不是特別可靠，而且往往不是很透明。這包括讓中間人參與並使文檔難以偽造/複製。這就是為什麼許多國家要求您支付印花稅或其他稅款，以使結婚證書和土地所有權等文件具有法律約束力和可執行性。這也是為什麼需要 3 天才能匯款給國外的親戚。中間人必須確保資金進入和離開正確的賬戶，並確保適當的記錄完整無缺。所有信息記賬的情況都是如此，它們的準確性至關重要，例如支付和貨幣系統、資產管理、監管合規和審計、房地產、記錄管理、身份管理、投票、稅收等。
這就是區塊鏈技術的用武之地。

區塊鏈本質上是一種會計工具，它大大簡化了這一過程，並提供了一個不依賴中介的記錄保存系統，而且它具有以下特點：

• 快速高效
• 不受偽造/黑客攻擊
• 可靠
• 不可更改（一旦信息被鎖定，就無法更改）
• 透明
• 不需要雙方之間的信任

區塊鏈的內部運作

簡而言之，區塊鏈是一個資料庫，它包含不斷增長的安全加密信息鏈接塊，這些信息塊通過獨立的分散節點網路進行複製和分發。

是不是有點拗口？下面簡單介紹下。

在區塊鏈術語中，「 塊 block 」只是被認為同時發生的信息的集合。想像它的最簡單方法是將單個塊想像為一個電子表格。

電子表格中的每一行都包含一條信息，例如交易信息，例如「Vega 向 Meg 發送 4 美元」。最終，電子表格塊「完成」並鏈接到鏈中的前一個塊。

然後，新添加的塊被廣播到網路中的每個節點。節點是用於區塊鏈的計算機。

結果是包含數百萬行信息的長鏈電子表格，複製並存儲在不同的節點上。由於任何人都可以將計算機設置為節點，因此您最終會在全球範圍內建立龐大的公有計算機網路，這些都有助於整個區塊鏈的健康和安全。

讓我們看一個具體的例子來準確理解信息如何通過區塊鏈傳輸。Joe 想要使用世界上最知名的區塊鏈 —— 比特幣區塊鏈將 $5 發送給 Jane。要做到這一點，Joe 所要做的就是在他的計算機上寫出這筆交易的代碼並將其廣播到比特幣區塊鏈網路。

隨著區塊鏈網路上的計算機收到此消息，它將進入一個稱為 未確認事務雲 unconfirmed transaction cloud 的特殊位置。

區塊鏈網路中的每台計算機都在持續監聽未確認事務雲，嘗試以解決特殊謎題的方式對消息進行排序（之後會詳細介紹）。

當計算機設法找到解決特殊謎題的方法時，他們將其廣播到區塊鏈網路的其餘部分，並獲得對首個解決謎題的計算機的獎品。

然後，未確認事務雲中的消息變成一個整齊的塊（電子表格），並且每個計算機在驗證該解決方案確實解決了特殊謎題之後，將此塊附加到區塊鏈。

每個計算機節點都將整個區塊鏈存儲在其硬碟驅動器上，並且可以獨立於區塊鏈網路上的其他節點來驗證傳入的消息和塊。整個系統去中心化，沒有單點故障。

這基本上就是比特幣區塊鏈的工作原理：

1. 用戶將交易廣播到區塊鏈網路
2. 計算機節點以解決特殊謎題的方式競爭，獲得打包事務權
3. 當節點可以正確打包事務時，它們會將解決方案廣播到網路上的所有其他節點
4. 每個節點獨立地驗證解決方案
5. 如果解決方案有效並且塊中僅包含可信事務，每個節點就獨立地將新塊附加到區塊鏈

與傳統會計系統相比，區塊鏈的優點是：

• 沒有單點故障：如果一台計算機突然關閉或被黑客入侵，不會打擾或損害網路的其餘部分。其餘的計算機將繼續向區塊鏈添加電子表格塊。
• 去中心化系統：基於區塊鏈技術的所有權記錄不受某個實體或組織的控制。
• 超級高效：在驗證傳入消息時不涉及人工。建立信任不需要中間人或中間人。一切都是通過計算機代碼完成的，通過獨立的公有計算機網路實現完整性。
• 完全透明性：每個電子表格上的每一行都存儲在網路上的每個節點上。因此，區塊鏈中的所有信息都是公開的，如果懷疑存在不法行為，任何人都可以對其進行檢查和審查。
• 非實名 pseudo-anonymous ：區塊鏈中不存儲任何姓名或個人信息。交易和賬戶餘額是公開的；換句話說，非實名是指每個人在區塊鏈上有一個和真實身份無關的虛擬身份，但是這個虛擬身份做的所有事情都是透明的。

區塊鏈安全

上面這些可能聽起來很誘人，但您可能仍有疑問。

世界上存在著無數超級聰明的惡意黑客，這個方案真的安全嗎？

區塊鏈公開存儲，會有嚴重的隱私問題嗎？

可以在區塊鏈中使用的加密保護機制中找到這兩個問題的答案。要了解破解區塊鏈多麼困難，您必須了解一些基礎技術。大多數區塊鏈使用兩種加密技術的組合：加密哈希函數和數字簽名，實現兩個目標：

• 確保塊是不可變的。也就是說，確保每個塊在區塊鏈中的特定位置，並且改變順序或改變塊的內容是不可能的。
• 由整個區塊鏈網路驗證廣播的交易確實來自帳戶的私鑰持有者。

這些保護機制的內部工作非常有趣，將在之後詳細介紹。

許多人認為網路安全本質上是不安全的，如果有足夠的時間和激勵，超級聰明的惡意黑客將總能找到竊取您信息的方法。

但事實並非如此。絕大多數區塊鏈中使用的加密系統從未被破解。專家們普遍認為，目前的最佳加密方法對於普通計算機是不可擊穿的。如果有人真的找到了方法來破解這些系統，區塊鏈程序也無需太擔心，因為我們的整個金融系統目前使用完全相同的加密技術。

以比特幣為例來看區塊鏈技術的安全性。比特幣是世界上第一個也是目前最大的區塊鏈加密貨幣，於 2009 年 1 月投入使用。從那時起，它的市值已經增長到 400 多億美元（編者註：到2018年9月，市值已達一千多億美元），每天大約有 300,000 個比特幣交易。儘管如此，基本的比特幣演算法並沒有出現過一次破壞。不過，對於這個行業來說，發生過多次比特幣交易網站被黑客入侵。然而，比特幣本身從未被黑客入侵，並且繼續保持 100％ 的跟蹤記錄，其表現完全符合其創建者的預期。

這並不是說比特幣的處理沒有風險。要正確處理任何加密貨幣，您需要採取一些預防措施，以確保那些超級聰明的惡意黑客無法訪問您的帳戶。區塊鏈安全性將成為本系列的關鍵主題之一，因為我們堅信，賦予人們安全和自信地使用區塊鏈技術的能力對於實現該技術的大規模採用至關重要。

隨著區塊鏈技術的成熟，我們希望您將來加入我們。我們確信這項技術將改變世界，也很高興能夠在這個早期階段參與這一旅程。

所以，無論你以前從未聽說過區塊鏈，你是一個想要了解更多技術的愛好者，或者你是尋找新機會的投資者，你來對了地方。我們將努力定期更新我們的系列文章，並提供關於區塊鏈技術各方面的細緻，公正的觀點。

你喜歡這篇博文嗎？我們很樂意在下面的留言板上收到您的來信！如果您在我們的內容中發現任何錯誤或錯誤，請隨時告訴我們，我們會及時更正。我們的下一篇文章將簡要介紹區塊鏈和比特幣的歷史。希望能在那裡見到你！

via: https://www.myblockchainblog.com/blog/what-the-hell-is-blockchain

作者：Vegard Nordahl & Meghana Rao 選題：jasminepeng 譯者：jasminepeng 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive