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  區塊鏈是一個公共的分布式總賬,下面從技術角度簡單介紹一下:

  想象有一個100臺的分布式數據庫集群,現在的情況是這100個節點實際上的擁有者是一個機構,并且所有節點處在該機構的內網當中,所以這個機構想讓這100個數據庫節點干嘛就干嘛,換句話說這100個節點之間是處于一個可信任的環境,并且受控于一個實體,這個實體具有絕對仲裁分配權。

  另外的情況是這樣的,想象這100個節點分別歸不同的人所有,且每個人的節點數據都是一樣的,即完全冗余,并且所有的節點是處在廣域網當中,換句話說就是這100個節點之間是不信任的,且不存在一個實體,它擁有絕對仲裁權。

  現在考慮第二種情況,采用什么樣的算法(共識模型)能夠提供一個可信任的環境,使:

  每個節點交換數據過程不被篡改;交換歷史記錄不可被篡改;

  每個節點的數據會同步到最新數據,且承認經過共識的最新數據;

  基于少數服從多數的原則,整體節點維護的數據本身客觀反映了交換歷史。

  區塊鏈本質上就是要解決以上第二種情況的一種技術方案,更確切的說應該叫分布式的冗余的鏈式總帳本方案。有關區塊鏈的一些要素,在我以往的文章里有總結過一些:

  包含一個分布式數據庫

  分布式數據庫是區塊鏈的物理載體,區塊鏈是交易的邏輯載體,所有核心節點都應包含該條區塊鏈數據的全副本

  區塊鏈按時間序列化區塊,且區塊鏈是整個網絡交易數據的唯一主體

  區塊鏈只對添加有效,對其他操作無效

  基于非對稱加密的公私鑰驗證

  記賬節點要求拜占庭將軍問題可解/避免

  共識過程(consensus progress)是演化穩定的,即面對一定量的不同節點的矛盾數據不會崩潰。

      共識過程能夠解決double-spending問題

  所以作為一個技術人員,不應當只看到了區塊鏈所依賴的技術,更應該關注區塊鏈以外的點和面,綜合來看,區塊鏈將會有趣得多。

  2. 區塊鏈的一般性架構介紹

  有關區塊鏈本身的發展史,網絡上資料比較多,本文不再贅述。

  而有關區塊鏈技術的介紹,在各個區塊鏈平臺的社區是有詳細資料的,但是針對這些資料的總結,以及抽象出一共通概念的介紹,還是鳳毛麟角,本文嘗試總結一下。

  在介紹之前,我想稍微介紹一下公有鏈,聯盟鏈的概念,這些概念是以太坊創始人Vitalik提出的,我在這些概念的基礎上做了一些研究。

  其實區分公有鏈、聯盟鏈很簡單,只要看這個區塊鏈的訪問權限就可以了,如果訪問該區塊鏈需要獲得鏈上節點的許可,那么這是一個聯盟鏈,否則是公有鏈。

  根據名稱,我們也可以”望文生義“,公有表示一個完全開放的網絡,聯盟表示一個半開放的網絡,成員之間是共享的,非成員身份是沒有自由訪問權限的,所以我們也稱聯盟鏈為許可鏈。

  下面我們來看幾個比較主流的區塊鏈平臺(公有鏈,皆開源):

  比特幣 Bitcoin

  以太坊 Ethereum/經典以太坊 Ethereum Classic

  比特股 Bitshares

  我一般戲稱為”三巨頭“,從生態上來看,比特幣是最為成熟穩定的,以太坊更像是一個沖在前面的勇士,比特股相比前兩位生態要小很多,但是從創新的角度,也不亞于前兩位。

  其他的很多項目,是從這三個區塊鏈上衍生出來的,所以以這三個為基礎,基本上可以吃透區塊鏈了。

  不得不提的還有Linux基金會項目——HyperLedger項目(主打聯盟鏈,開源),也是旨在打造一個通用的區塊鏈技術,不過我認為目前尚在開發迭代當中,還沒有具體的應用案例,按下不講。

  另外還有一些銀行寡頭間的聯盟鏈項目——R3 CEV項目(聯盟鏈,閉源),以及中國的R3項目——ChinaLedger(聯盟鏈,閉源),當然這些不是開源的,我無法獲得有用的資料進行分析,所以就不展開了。

  從技術上來看,針對不同的業務場景,對區塊鏈有不同需求,比如實時結算業務,要求區塊鏈提供秒級的交割,相對應的就是出塊速度的要求,而出塊速度過快往往會導致區塊鏈分叉(fork),形成孤兒鏈,孤兒鏈是無效的,那么交易也就作廢了,影響了區塊鏈的最終一致性。

  如果頻繁產生分叉造成相當比例的用戶交易失效,那么可以認為系統是不可靠的。

  如果我們將這種實時性要求比較高的業務安插到聯盟鏈中,就可以控制風險,通過調整共識算法,利用快速一致共識模型(Consensus Model)來避免上述問題,雖然不如公有鏈那么健壯,但對某些特殊場景足夠了。

  區塊鏈一旦被使用就會企業形成緊密聯系,所有的利益相關方都需要有將區塊鏈合并到網絡中以獲得成功的想法。例如在供應鏈管理系統中,從制造商到最終用戶的所有人都需要同意使用區塊鏈作為技術。只有這樣,這項技術才能取得豐碩的成果。

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