從四個技術(shù)層面理解區(qū)塊鏈

責(zé)任編輯:zsheng

2018-12-29 10:37:55

摘自:鏈人APP

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈?zhǔn)菍⒍鄠€數(shù)據(jù)塊通過各自的指紋(哈希值)依次鏈接起來,形成一個「有序數(shù)據(jù)集」(通常被稱為「賬本」)。就像是一份PDF電子文檔,其每一頁都有「頁碼編號」,以保持字句及章節(jié)的有序性。只是區(qū)塊鏈中的“頁碼”比較特殊,當(dāng)前頁的頁碼是上一頁「內(nèi)容的指紋」,因此修改任何一頁的內(nèi)容,都會導(dǎo)致后一頁的頁碼不能與之對應(yīng)。因此鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的有序數(shù)據(jù)集具備了一定的「自校驗功能」,或者一定程度上的「防篡改功能(tamper-proof)」,但鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)并不能防止最新的若干個區(qū)塊被刪除。區(qū)塊鏈的設(shè)計中還引入了樹狀結(jié)構(gòu)(比如Merkle Tree)與圖狀結(jié)構(gòu)(DAG),其本質(zhì)都是讓數(shù)據(jù)自身含有嚴(yán)謹?shù)慕Y(jié)構(gòu),可以被工具軟件識別處理。這一點很像我們聽到一段聲音,我們能分辨出是音樂,或是噪音,我們近距離觀察一個物體,我們能分辨出是人造物,或者是自然物。

2、冗余備份

僅僅讓賬本數(shù)據(jù)自身具備特殊的結(jié)構(gòu),做的還不夠。Alice的文檔有結(jié)構(gòu),Bob的文檔也可以有同樣的結(jié)構(gòu),但Alice和Bob擁有的文檔可能不同,而且Alice和Bob的數(shù)據(jù)都可能被刪除,存儲介質(zhì)可能會損壞。若將同一份賬本數(shù)據(jù)復(fù)制給跨越地域及文化界線的多個人存儲起來,并且這些人之間不需要預(yù)先建立任何信任關(guān)系,則在最大程度上保障了賬本數(shù)據(jù)的安全,也就是所謂的「去中心化存儲」。賬本數(shù)據(jù)分布的越廣泛,備份節(jié)點越多,則越安全,反之則容易被摧毀。除了賬本數(shù)據(jù)之外,人們還在積極探索通用數(shù)據(jù)的去中心化存儲及訪問取回,IPFS就是一個示范項目。

3、計算軌跡

這里的計算軌跡是指工作(執(zhí)行計算任務(wù))歷史的證明,可稱之為Proof of History,為什么這里需要引入PoH的概念?是因為在區(qū)塊鏈行業(yè)中,對于PoW(工作量證明)這個詞匯,人們太熟悉了,而從自然語言的使用角度來看,對于特別熟悉的詞匯,人們往往不會做深入的思考。人們看到、聽到、說到PoW這個詞時,可能會立即想到“挖礦”、“算力”、“耗電”、“共識”等諸多概念,但也許很難想到,PoW鑄造出的賬本,其實表達了一段難以磨滅的工作歷史。PoW就像一個帶有噴漆功能的車輪,被其碾壓過的路面,必將留下車轍印記。賬本中的每一個區(qū)塊都需要付出制造代價,這些代價見證了真實的歷史痕跡,若想偽造出另一份有競爭力的不同賬本,就得付出同量級的制造代價。理解了這一點,就不難明白BCH-ABC、BCH-SV、BTC三套賬本之間的本質(zhì)區(qū)別:鑄造難度相差懸殊,所以BTC仍然是BTC。耗費巨量算力創(chuàng)造的歷史最難被偽造或篡改,這是PoW和PoC(Capacity,存儲容量證明)、PoS、DPoS等共識算法的本質(zhì)區(qū)別。從區(qū)塊鏈行業(yè)的新手到專家,都非常容易陷入一個「誤區(qū)」:PoW僅是用于競爭出塊權(quán)、選擇出塊人,所以設(shè)計出一種低代價的共識算法,就能比Bitcoin或Ethereum更先進。可以思考一下:在區(qū)塊鏈社區(qū)中,為什么有人會質(zhì)疑「EOS項目是否屬于真正的區(qū)塊鏈項目」?

4、世界時鐘

時間與鐘表影響著人們的方方面面,人們根據(jù)時間安排生活、制定工作計劃,社會機器的各個組織部件能夠協(xié)同工作,也是因為這些零部件機構(gòu)能夠按照約定的時間互換勞動成果。電子計算機的運行也必須依賴于硬件主板上的晶體振蕩器(想想什么是時鐘頻率)。區(qū)塊鏈的運行也一樣離不開時間概念,每一個區(qū)塊的產(chǎn)生,就像是鐘擺的一次嘀嗒。號稱世界計算機的Ethereum怎么可以沒有一個世界時鐘系統(tǒng)?正是這個去中心化的時鐘系統(tǒng)控制著智能合約在多臺計算機上的同步運行。Bitcoin平均10分鐘產(chǎn)生一個區(qū)塊,Ethereum平均約15秒產(chǎn)生一個區(qū)塊,兩者都是世界時鐘。雖然不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)出塊時間間隔會有較大差異,同一系統(tǒng)內(nèi)的每個區(qū)塊產(chǎn)生間隔時間也不固定,但這又有什么關(guān)系呢?根據(jù)相對論,時間本來就是相對的,如果Alice和Bob的運動速度差別巨大,那么Alice和Bob經(jīng)歷的時間值可能就會不同,但對于Alice或Bob本人來說,只要按照自己的時鐘節(jié)律生活就行。

基于以上四點,我們可以思考思考人類文明發(fā)展演化的過程中,有哪些是富含結(jié)構(gòu)的、冗余備份的、難以被篡改的?語言、神話、詩歌、族譜...,和區(qū)塊鏈賬本有很多類似的地方嗎?區(qū)塊鏈內(nèi)含的世界時鐘系統(tǒng),協(xié)調(diào)著大量的人工智能系統(tǒng),會構(gòu)筑出怎么的未來呢?

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