基础课第4课区块链的特点

第四课

区块链的特点

之前的第一节课，我讲了区块链的定义——“一种不可篡改、可追溯的分布式共享账本”。 在这个定义中，还提到了区块链的五个特征。 下面我们就这五个特点一一进行分析。

01

分布式（去中心化）

下面来看看我们常见的网购支付流程。 比如我在淘宝上买东西，大概会涉及以下5个步骤：

1、我下单后，我把钱打给支付宝（注意，钱是打给支付宝的，不是卖家）。

2、支付宝收到货款后通知卖家可以发货。

3. 卖家收到通知后会发货给我。

4.收到货后，对货品满意，确认收货。

5.支付宝收到我的确认信息，并向卖家付款。

我在网上买东西，我把钱付给卖家，然后卖家给我货。 因为不认识卖家，彼此之间缺乏信任，怕卖家收了钱不发货，又怕卖家收了货不发货商品。 给钱，这个时候，只能依靠我们双方都可以信任的第三方。 这里的第三方是支付宝，淘宝上的所有交易都是通过可信的第三方——支付宝，这是典型的中心化支付原理。 但是支付宝就一定安全吗？ 不必要。 假设支付宝所在的机房突然发生地震，数据全部丢失。 这会让我和卖家再次陷入互不信任的状态。

区块链是去中心化的，即节点之间的交易只需要在两者之间进行，不需要第三方的参与。 而每个节点都是完全平等的，无论是个人、机构还是银行，都是网络中平等的节点。 在没有中心化的情况下，所有节点的权利和义务都是平等的，可以容忍部分节点的异常状态。 如果任何节点停止工作，它不会影响整个网络。

数据库和整个系统的运行是公开透明的，在系统的规则和时间限制内，节点不能互相欺骗。 同样，系统由所有节点共同维护，系统中的每个人都参与维护工作。 系统中的每个节点都有完整数据库的最新副本。 修改单个节点的数据库是无效的，因为系统会自动比较出现次数最多的相同数据记录是否为真。

这就是区块链去中心化的思想。

02

不可篡改

在这里首先要跟大家说的是《拜占庭将军》。 简单来说，就是一群将领想要达成共识，做出进攻或防御的决定，但其中却有叛徒，想要诱导将领做出错误的决定。 将军们是怎么做到的？ 不被汉奸欺骗，得到正确的情报如何？ 这时候，汉奸就会说出一般的虚假信息，也就是我们所说的造假信息。 但是，当将军的总数超过叛徒的三倍时，信息的传递就无法被篡改。

区块链中最常见的共识机制是“工作量证明”。 工作量证明的特点，对于实施方来说，难度适中。 对于验证者来说很容易被验证。 矿工（后面给大家介绍矿工，这里可以简单理解为簿记员）进行哈希计算，可以理解为数学游戏。 如果您得到正确答案，您将获得记账权。 经过非常简单的验证后，其他节点就可以同意记账并同步账本。 盖上时间戳后，下一轮的算力竞争将随之而来。

如果此时有人想在某个区块高度修改某笔交易信息，他该怎么办？ 他需要从这个区块开始重新计算所有后续的区块，然后把账本同步给别人。 在他计算的时候，其他矿工已经在原链上继续记账了。 因为在比特币网络中，大家都认为最长的链就是正确的链，所以恶意篡改的人需要在极短的时间内达到现有区块的高度，才能让自己的区块链成为最长链而傻瓜其他矿工认为这是正确的分类账。

区块链技术是去中心化的，所有节点都是独立平等的。 对于少数节点的篡改（类似于将军的背叛），未被篡改的节点是在用自己的算力进行投票，所以不会影响最终的结果，这也决定了数据的不可篡改性。 除非恶意篡改的人拥有非常大的算力，至少51%以上，否则基本上不可能进行这样的篡改。 这就是著名的51%攻击，即当算力超过51%时，就有可能篡改区块链数据。 注意这里的51%是算力，不是节点数。 只有算力超过一半，即算力比全网快，才有可能造假。

而光是拥有这些算力所需要的硬件成本，初步估计就超过了100亿美元，而这仅仅是为了和现在的算力竞争记账比特币的5个特性是什么，如果要把比特币从创世块转换到现在的节点实现重建大约需要100万亿美元。 众所周知，这基本上是不可能的。

总而言之，篡改比特币账本简直比登天还难，而且无利可图。

03

可溯源

区块链是由一系列区块组成的链，每个区块都指向前一个区块，共同构成一个链。 区块是一系列交易的常见组合。 由于从创世块开始的所有世界级交易都被记录下来，每笔交易都可以找到其相关的父交易，以此类推，直到最原始的交易。

以比特币为例：比特币是通过挖矿产生的，这部分比特币奖励给出块的矿工。 在一个新加入的区块中，第一笔交易实际上是对矿工的奖励比特币的5个特性是什么，奖励作为交易的输出。 在后续交易中，比特币从输入项目转移到输出项目，这涉及合并或更改。 比特币从开始到现在的所有交易都存储在区块链中，因此任何比特币都可以追溯到哪个区块被开采。 经过多次拆分和组合，形成了当前交易。

04

共享

在区块链中，所有信息和交易都是共享的。 数据库和整个系统的运行是公开透明的，系统中的每个节点都拥有数据库的最新完整副本，整个区块链系统的维护由所有节点共同参与。

05

簿记

这个特性我在第一课就反复强调过，这里不再赘述。 不知道的同学请左转看第一课。 核心思想是将信息转化为价值。

除了上述五个主要特征外，区块链根据应用场景的不同还会有其他特征，常见的有：

06

匿名

匿名意味着免于监管和征税。 由于这一特性，比特币可能被广泛用于黑市交易、洗钱活动、赌博、跨境交易等。由于全球黑市的巨大需求，比特币的流通量基本不会下降。

07

鲁棒性

以比特币为例。 比特币完全依赖于 p2p 网络。 除非整个世界回到100年前，那个时代还没有互联网的时候，比特币永远不会被关闭，所以虽然在很多国家，比特币是不被认可的，但这并不影响它的大放异彩。

08

跨国

区块链真正实现了地球村的概念。 鼠标轻轻一按，你区块链上的数字货币就进入了国外某人的账户，不经过任何监管机构，也不会在任何机构留下痕迹。

09

值得信赖

区块链技术可以提供一个自然可信的分布式账本平台，无需额外的第三方中介参与。

10

削减开支

与传统技术相比，区块链技术可能需要更少的时间、人力和维护成本。

11

增强的安全性

区块链技术将促进安全可靠的审计管理和账户结算，降低犯罪风险。

这节课我主要讲解了区块链的特点。 对于基于数字的交易，区块链技术可以潜在地降低交易成本，加快交易速度，同时提高安全性。 更高的效率和更低的成本也意味着区块链技术将得到更广泛、更深入的应用。 比特币是区块链的第一个应用。 尽管它在某些方面仍然不完善，但它仍然被视为数字世界中的数字黄金。 后面我会依托比特币逐步介绍区块链的技术特点。 下一课，我们将介绍比特币的核心——交易。