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什么是区块链_区块链技术的优势

一、什么是区块链

区块链区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,火币网联合清华大学五道口金融学院互联网金融实验室、新浪科技发布的《2014—2016全球比特币发展研究报告》提到区块链是比特币的底层技术和基础架构。本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

二、区块链基本原理

区块链的基本原理理解起来并不难。基本概念包括:

交易(TransacTIon):一次操作,导致账本状态的一次改变,如添加一条记录;

区块(Block):记录一段时间内发生的交易和状态结果,是对当前账本状态的一次共识;

链(Chain):由一个个区块按照发生顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。

如果把区块链作为一个状态机,则每次交易就是试图改变一次状态,而每次共识生成的区块,就是参与者对于区块中所有交易内容导致状态改变的结果进行确认。

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三、区块链分类

1.公有区块链(PublicBlockChains)

公有区块链是指:世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是目前应用最广泛的区块链,各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链,世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

2.联合(行业)区块链(ConsorTIumBlockChains)

行业区块链:由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

3.私有区块链(privateBlockChains)

私有区块链:仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。目前(Dec2015)保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链,而公链的应用例如bitcoin已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中。

四、区块链技术的优点

1、去中心化

由于使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

2、开放性

系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。

3、自治性

区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。

4、信息不可篡改

一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

5、匿名性

由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。

什么是区块链_区块链技术的优势

五、区块链技术的缺点

1.不可篡改、撤销

这个既是优点也是缺点,在区块链里没有后悔药,你对区块链的数据变动几乎无能为力,主要体现在:如果转账地址填错,会直接造成永久损失且无法撤销;如果丢失密钥也一样会造成永久损失无法挽回。而现实中如果你银行卡丢了或者密码忘记了,还能到银行营业点处理,你的钱还在。

2.交易账本必须公开

区块链是分布式,在公有链上,等于每个人手上都有一份完整账本,并且由于区块链计算余额、验证交易有效性等等都需要追溯每一笔账,因此交易数据都是公开透明的,如果我知道某个人的账户,我就能知道他的所有财富和每一笔交易,没有隐私可言。

3.当数据越大伴随的性能问题

就像前面说的,每个人都有一份完整账本,并且有时需要追溯每一笔记录,因此随着时间推进,交易数据超大的时候,就会有性能问题,如第一次使用需要下载历史上所有交易记录才能正常工作,每次交易为了验证你确实拥有足够的钱而需要追溯历史每一笔交易来计算余额。虽然可以通过一些技术手段(如索引)来缓解性能问题,但问题还是明显存在的。

4.区块链的延迟性

区块链的交易是存在延迟性的,拿比特币举例,当前产生的交易的有效性受网络传输影响,因为要被网络上大多数节点得知这笔交易,还要等到下一个记账周期(比特币控制在10分钟左右),也就是要被大多数节点认可这笔交易。还受一个小概率事件影响,就是当网络上同时有2个或以上节点竞争到记账权力,那么在网络中就会产生2个或以上的区块链分支,这时候到底那个分支记录的数据是有效的,则要再等下一个记账周期,最终由最长的区块链分支来决定。因此区块链的交易数据是有延迟性的。

六、区块链发展所面临的问题

第一个问题是区块链是否能被广泛的应用,关键取决于它的技术是否还能继续往前拓展达到一个更加稳定高效的程度,比如说大家都非常关心的skilbil这是非常关键的问题,还包括它的储存量。

第二步明确的监管态度。上海举办的G20峰会中,分别讲到了监管所面临的问题,其中两个问题很容易解决,一个是一旦智能合同到了区块链上,仲裁权在哪里,整个合同的实施是不是如纸质合同一样稳定。

第二就是现有的金融监管怎么能表现在区块链的设计和使用中去。安全和隐私控制,现在大家讲比较多的场景就是比特币应用的一个场景,它也是非常稳定,实施了很久的一个场景。但如果我们把数据放在一个公开平台上全部展示的时候,你是不是愿意把全部的家产放上去,这还是值得考虑的。

第四个与现有系统的整合,在座的每一位如果在传统金融机构做的话,一定是从九十年代到现在每年花了上千万的价钱在投资了你现在已经在运行的系统,如果把这些系统全部推翻重来用区块链来做,显然是不可能的,怎么在区块链的应用中找到落地点,与传统的系统加以融合进一步开发,这是一个非常需要值得探索的。德勤团队与爱尔兰银行两周前做了一个最终客户交易的区块链的验证成功,就是在这方面最典型的一个案例。

第五挑战现有的价值观,当我们说到去中心化的时候,今年上半年甚至去年下半年跟监管机构所去中心化的时候,很多人说我们的结构组织、运行模式是中心化的,如果你去了中心化是不是我就不存在了?所以在这个方面区块链带来的变化和我们现在现有的运行模式、管理模式还有一段摩擦的过程。

第六,成本。虽然区块链是一个崭新的技术,我们也希望它能在合规运行方面带来更高的效率,但它毕竟是一个新的技术,在投入的时候,必须花入大量的研发费,这样的投入是不是每一家或者每一个人都愿意承受、愿意投资的,这是非常值得考虑的一点。

七、区块链技术未来趋势

一个新物种或者新现象往往会极大地促进理论边界的拓展。比特币的出现,开创了一个全新的软件系统维度。可以预见的是,未来在中心化和去中心化这两个极点之间,将会存在一个新的领域,各种区块链系统拥有不同的非中心化程度,以满足不同场景的特定需求。

除了基于新理论创造新的区块链系统,如何最大化挖掘现有区块链系统的潜力同样重要。为了解决性能瓶颈问题,“闪电网络”是一个可能的发展方向。“闪电网络”将大量的微小支付移到主链之外,形成多个支付处理中心。通过“闪电网络”,比特币主链下沉为RTGS(实时全额支付系统)级别的应用,可以极大地提高区块链的使用效率;“StateChannel”则是对“闪电网络”在支付场景之外更通用的技术思路;而R3CEV的Corda更加彻底,仅将区块链作为争议仲裁和强制执行的最后手段,扬长避短,从而克服区块链在性能、隐私等方面的劣势。

在安全领域,虽然比特币区块链本身的安全性经受了多年的考验,但仍需持续关注。区块链并未解决所有传统的信息安全问题,对区块链安全能力的盲目信任有可能导致严重的后果,例如智能合约漏洞被利用导致数字资产损失。因此,需要新的密码方案、传统信息安全领域的关键技术与区块链技术融合,齐头并进,协同发展。如果设计一个传统数据库与区块链结合的混合数据库,对不同数据区分处理,充分发挥各自优势,对于区块链系统的普及意义重大。

当越来越多的数字资产迁移到区块链上进行跨链操作时,不同区块链间的互联互通亦将成为必然。监管者面临的任务则更加艰巨,需要同步考虑制订相应的法律法规与技术标准,以加强监管,防范风险。区块链能否成为新一代金融基础设施的底层技术?

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