本文將通過實際案例擦俐,分析區(qū)塊鏈的特點及應(yīng)用價值,主要包含以下模塊:
一握侧、認識區(qū)塊鏈
二蚯瞧、數(shù)字貨幣(BTC、Libra)
三品擎、數(shù)字資產(chǎn)交易所(法幣状知、幣幣)
四、區(qū)塊鏈的價值及應(yīng)用場景
一孽查、認識區(qū)塊鏈
區(qū)塊鏈(Blockchain)從字面上理解是有一組包含信息的信息塊(Block)相互連接(Chain)組成的信息鏈饥悴。目前,對于區(qū)塊鏈還沒有一個統(tǒng)一的定義盲再。一般認為區(qū)塊鏈是一種去中心西设、防篡改参袱、防抵賴的分布式賬本技術(shù)透葛。維基百科將區(qū)塊鏈定
義為帶有時間戳、先后相連的數(shù)據(jù)塊存儲數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)镜悉。 工信部《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》將區(qū)塊鏈定義為一種分布式數(shù)據(jù)存儲梦碗、點對點傳輸禽绪、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式洪规。
1.1印屁、區(qū)塊鏈的特性
匿名性/ Anonymous
由于區(qū)塊鏈各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換遵循固定且預知的算法,可以基于地址而非個人身份進行數(shù)據(jù)交換斩例。
自治性/ Autonomous
區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的機制雄人,使整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能在去信任的環(huán)境自由安全地交換數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)念赶、更新數(shù)據(jù)础钠,任何人為的干預都不起作用恰力。
開放性/ Openness
區(qū)塊鏈系統(tǒng)是開放的,任何節(jié)點都能夠擁有全網(wǎng)的總賬本旗吁,除了數(shù)據(jù)直接相關(guān)各方的私有信息通過非對稱加密技術(shù)被加密外踩萎,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有節(jié)點公開,因此整個系統(tǒng)信息高度透明很钓。
可編程/ Programmable
分布式賬本的性質(zhì)意味著區(qū)塊鏈交易可以關(guān)聯(lián)到計算邏輯香府,并且本質(zhì)上是可編程的。
可追溯/ Traceability
區(qū)塊鏈通過區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲了創(chuàng)世區(qū)塊后的所有歷史數(shù)據(jù)履怯,區(qū)塊鏈上的任一一條數(shù)據(jù)皆可通過鏈式結(jié)構(gòu)追溯其本源回还。
不可篡改/ Tamper Proof
區(qū)塊鏈的信息通過共識并添加至區(qū)塊鏈后,就被所有節(jié)點共同記錄叹洲,并通過密碼學保證前后互相關(guān)聯(lián)柠硕,篡改的難度與成本非常高。
集體維護/ Collectively Maintain
區(qū)塊鏈系統(tǒng)是由其中所有具有維護功能的節(jié)點共同維護运提,所有節(jié)點都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用蝗柔。
無需許可/ Permissionless
分布式賬本的性質(zhì)意味著區(qū)塊鏈交易可以關(guān)聯(lián)到計算邏輯,用戶可以設(shè)置自動觸發(fā)節(jié)點之間交易的算法和規(guī)則民泵。
1.2癣丧、區(qū)塊鏈的類型
根據(jù)應(yīng)用范圍?
公有鏈/ Public Blockchain
公有鏈上的各個節(jié)點可以自由加入和退出網(wǎng)絡(luò),并參加鏈上數(shù)據(jù)的讀寫栈妆,讀寫時以扁平的拓撲結(jié)構(gòu)互聯(lián)互通胁编,網(wǎng)絡(luò)中不存在任何中心化的服務(wù)端節(jié)點。像大家所熟悉的比特幣和以太坊鳞尔,都是一種公有鏈嬉橙。公有鏈的好處是沒有限制,你可以自由參加寥假。
聯(lián)盟鏈/ Consortium Blockchain
聯(lián)盟鏈的各個節(jié)點通常有與之對應(yīng)的實體機構(gòu)組織市框,通過授權(quán)后才能加入與退出網(wǎng)絡(luò)。各機構(gòu)組織組成利益相關(guān)的聯(lián)盟糕韧,共同維護區(qū)塊鏈的健康運轉(zhuǎn)枫振。
私有鏈/ Private Blockchain
私有鏈中各個節(jié)點的寫入權(quán)限收歸內(nèi)部控制,而讀取權(quán)限可視需求有選擇性地對外開放萤彩。專有鏈仍熱具備區(qū)塊鏈多節(jié)點運行的通用結(jié)構(gòu)粪滤,適用于特定機構(gòu)的內(nèi)部數(shù)據(jù)管理與審計。其中乒疏,R3CEV Corda平臺以及超級賬本項目(Hyperledger project)等都是私有鏈項目额衙,對交易效率、隱私保障和監(jiān)管控制有著更高要求的場景怕吴,私有鏈的應(yīng)用是主要方向窍侧。
三大類型區(qū)塊鏈的核心區(qū)別,在于訪問權(quán)限的開放程度转绷,或者叫去中心化程度伟件。本質(zhì)上,聯(lián)盟鏈也屬于私有鏈议经,只是私有的程度不同斧账。一般來說,去中心化程度越高煞肾、信任和安全程度越高咧织,交易效率則越低。
根據(jù)部署機制?
主鏈/ 主網(wǎng)/ Main net
通常區(qū)塊鏈籍救,尤其是公有鏈都有主網(wǎng)和測試網(wǎng)习绢。主網(wǎng)是區(qū)塊鏈社區(qū)公認的可信區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò),其交易信息被全體成員所認可蝙昙。有效的區(qū)塊在經(jīng)過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的共識后會被追加到主網(wǎng)的區(qū)塊賬本中闪萄。
測試鏈/ 測試網(wǎng)/ Testnet
測試鏈是對應(yīng)主網(wǎng)具有相同功能,但主要目的用于測試的區(qū)塊鏈奇颠。由于測試鏈是為了在不破壞主鏈的情況下嘗試新想法而建立的败去,只作為測試用途,因此測試鏈上的測試幣不具備交易價值烈拒。比特幣的測試鏈已經(jīng)歷多次重置圆裕,以阻止將其測試幣用作交易、投機用途的行為荆几。
根據(jù)對接類型?
側(cè)鏈/ Side Chain
側(cè)鏈是主鏈外的另一個區(qū)塊鏈吓妆,錨定主鏈中的某一個節(jié)點,通過主鏈上的計算力來維護側(cè)鏈的真實性伴郁,實現(xiàn)公共區(qū)塊鏈上價值與其他賬簿上價值在多個區(qū)塊鏈間的轉(zhuǎn)移耿战。最具代表性的實現(xiàn)有Blockstream。這種主鏈和側(cè)鏈協(xié)同的區(qū)塊鏈架構(gòu)中的主鏈有時也被稱為母鏈(Parent chain)焊傅。
互聯(lián)鏈/ Inter Chains
針對特定領(lǐng)域的應(yīng)用可能會形成各自垂直領(lǐng)域的區(qū)塊鏈剂陡,互聯(lián)鏈就是一種通過跨鏈技術(shù)連接不同區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施:包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議,其本身通常也是區(qū)塊鏈狐胎。各種不同的區(qū)塊鏈通過互聯(lián)鏈互聯(lián)互通并形成更大的區(qū)塊鏈生態(tài)鸭栖。與互聯(lián)網(wǎng)一樣,互聯(lián)鏈的建立將形成區(qū)塊鏈的全球網(wǎng)絡(luò)握巢。
1.3晕鹊、區(qū)塊鏈的層級結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)層/ Data Layer
數(shù)據(jù)層主要描述區(qū)塊鏈的物理形式,是區(qū)塊鏈上從創(chuàng)世區(qū)塊起始的鏈式結(jié)構(gòu),包含了區(qū)塊鏈的區(qū)塊數(shù)據(jù)溅话、鏈式結(jié)構(gòu)以及區(qū)塊上的隨機數(shù)晓锻、時間戳、公私鑰數(shù)據(jù)等飞几,是整個區(qū)塊鏈技術(shù)中最底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)砚哆。
網(wǎng)絡(luò)層/ Network Layer
網(wǎng)絡(luò)層主要通過 P2P 技術(shù)實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)的機制,網(wǎng)絡(luò)層包括P2P組網(wǎng)機制屑墨、數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制躁锁,因此區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個P2P的網(wǎng)絡(luò),具備自動組網(wǎng)的機制卵史,節(jié)點之間通過維護一個共同的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)來保持通信战转。
共識層/ Consensus Layer
共識層主要包含共識算法以及共識機制,能讓高度分散的節(jié)點在去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中高效地針對區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達成共識以躯,是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)之一槐秧,也是區(qū)塊鏈社群的治理機制。目前至少有數(shù)十種共識機制算法寸潦,包含工作量證明色鸳、權(quán)益證明、權(quán)益授權(quán)證明见转、燃燒證明命雀、重要性證明等。
數(shù)據(jù)層斩箫、網(wǎng)絡(luò)層吏砂、共識層是構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)的必要元素,缺少任何一層都不能稱之為真正意義上的區(qū)塊鏈技術(shù)乘客。
激勵層/ Actuator Layer
激勵層主要包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行制度和分配制度狐血,其功能是提供一定的激勵措施,鼓勵節(jié)點參與區(qū)塊鏈中安全驗證工作易核,并將經(jīng)濟因素納入到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中匈织,激勵遵守規(guī)則參與記賬的節(jié)點,并懲罰不遵守規(guī)則的節(jié)點牡直。
合約層/ Contract Layer
合約層主要包括各種腳本缀匕、代碼、算法機制及智能合約碰逸,是區(qū)塊鏈可編程的基礎(chǔ)乡小。將代碼嵌入?yún)^(qū)塊鏈或是令牌中,實現(xiàn)可以自定義的智能合約饵史,并在達到某個確定的約束條件的情況下满钟,無需經(jīng)由第三方就能夠自動執(zhí)行胜榔,是區(qū)塊鏈去信任的基礎(chǔ)。
應(yīng)用層/ Application Layer
區(qū)塊鏈的應(yīng)用層封裝了各種應(yīng)用場景和案例湃番,類似于電腦操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序夭织、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器上的門戶網(wǎng)站、搜尋引擎牵辣、電子商城或是手機端上的APP摔癣,將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用部署在如以太坊奴饮、EOS纬向、QTUM 上并在現(xiàn)實生活場景中落地。未來的可編程金融和可編程社會也將會是搭建在應(yīng)用層上戴卜。
激勵層逾条、合約層和應(yīng)用層不是每個區(qū)塊鏈應(yīng)用的必要因素,一些區(qū)塊鏈應(yīng)用并不完整包含此三層結(jié)構(gòu)投剥。
二师脂、數(shù)字貨幣
1、數(shù)字貨幣的鼻祖:比特幣
2008年11月1日江锨,一個自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的人在一個隱秘的密碼學討論組上貼出了一篇研究報告吃警,報告闡述了他對電子貨幣的新構(gòu)想——比特幣就此問世!
比特幣是一種沒有央行參與發(fā)行的啄育、總量固定的數(shù)字貨幣酌心。理論上確保了任何人、機構(gòu)或政府都不可能操控比特幣的貨幣總量挑豌,或者制造通貨膨脹安券。它的貨幣總量按照設(shè)計預定的速率逐步增加,增加速度逐步放緩氓英,并最終在2140年達到2100萬個的極限侯勉。
簡單來說,可以把比特幣看做“虛擬的黃金”铝阐。和黃金一樣址貌,它必須要通過挖礦來開采,且總體的蘊藏量有絕對上限徘键。但和黃金不一樣的练对,它看不到摸不著,其實質(zhì)是一種類似于Q幣的虛擬電子貨幣啊鸭。?
1.1锹淌、比特幣的交易機制
如何交易:
每一位所有者(A)利用他的私鑰對前一次交易T1和下一位所有者(B)的公鑰(俗稱地址)簽署一個隨機散列的數(shù)字簽名,A將此數(shù)字簽名制作為交易單T2并將其(交易單T2)廣播全網(wǎng)赠制,電子貨幣就發(fā)給了下一位所有者赂摆。
要點:
1. 交易發(fā)起者的私鑰:私鑰為個人所知挟憔,他人無從知曉。
2. 前一次交易:前一次交易數(shù)據(jù)說明了該次交易的貨幣的來源(這部分貨幣是怎么到當前發(fā)起人這里的)烟号。
3. 下一位所有者的公鑰:即交易接收方的地址绊谭,此數(shù)據(jù)說明了當前交易的目標是誰。
4. 數(shù)字簽名:發(fā)起方將前一次交易數(shù)據(jù)和接收方公鑰連接起來并對其求Hash值x汪拥,再利用自己的私鑰對x加密达传,便得到了這份數(shù)字簽名。
1.2迫筑、比特幣為什么有價值宪赶?
1、資源的稀缺性(總量恒定有限)脯燃;
2搂妻、獲取時付出了腦力勞動,耗費了人力辕棚、物力與時間(挖礦)欲主;
3、隨著關(guān)注的人增多逝嚎,交易量的增加扁瓢,獲取的成本不斷提高,價值隨之增加(共識)补君。
從實體貨幣的定位來說引几,支付手段、流通手段赚哗、價值尺度她紫、世界貨幣和貯藏手段的五大特性,以比特幣目前的定位這些都可以實現(xiàn)屿储。
比特幣基于加密算法的生成辦法贿讹,一方面取代了央行,另一方面解決了信任問題够掠。甚至于對比實體貨幣民褂,比特幣因為其沒有實體,不受政府管控疯潭,網(wǎng)絡(luò)交易可追溯赊堪,能保持總量的基本恒定等特點,在某些方面更優(yōu)于傳統(tǒng)貨幣竖哩。
比特幣對傳統(tǒng)貨幣就是一種對現(xiàn)有規(guī)則的新挑戰(zhàn)哭廉,通過技術(shù)革命所帶來的對傳統(tǒng)金融交易模式的變革。