2019年浅谈一下「区块链技术」是从哪里来的,它会到哪里去?

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前言

最近区块链技术被上升为国家战略,被确定为我国核心技术自主创新的重要突破口和明确非主攻方向,我们国家将会在区块链技术方面加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动我们国家的区块链技术和产业创新发展。

其实不只是我们,世界上其它国家都对区块链技术非常重视,摩拳擦掌希望在这一技术发展领域抢的先机。

令人欣喜的是在区块链技术创新这场全球性竞技中,我们国家的区块链专利申请数量目前已位居全球第一。

区块链技术可以说是一项足以颠覆现行的世界商业秩序创新技术,它的未来几乎可以应用到现行的任何一个行业里。

所以,作为IT从业人员,如果你在此之前没有接触或者了解过此项技术,那么是时候开始去学习了解并掌握它们了。

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比特币

要说区块链技术就不得不提比特币(BTC)。

我相信大部分了解该技术的人都是从这个叫比特币虚拟电子货币开始的。

说起比特币的诞生,就不得不提2008年那次席卷全世界的金融危机,由于厌恶了世界主权货币的超发带来的通货膨胀,探索能够避免再次发生金融危机,有一个名为“中本聪”的人提出了一个超主权电子加密货币概念,这就是比特币。

2009年初,比特币正式出现在我们的视野里。

它不同于我们熟悉的各国的主权货币,它是建立在互联网上的基于点对点网络的虚拟加密数字货币。

它以开源软件的形式,迅速聚集了一大批支持者,它们通过算法来确定发行币的数量,同时通过密码学算法来加密点对点之间的货币交易。

也就是说它的流通是点对点的而不需要第三方来管理的,与我们的主权货币或者说法币的电子形式相比,它不需要央行和商业银行来参与。

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也就是说持有比特币的人自己管理自己的比特币账户和密码,所有的转账和支付,都是直接发生的,不需要银行参与来帮你处理货币在账户之间的转移。

这样因为每个人都有自己的密码,所以这种货币交易过程是匿名的。

由于其参与者众多,所以比特币慢慢的被很多机构和个人认可,从而成为很多商业机构的支付货币。

其总发行数量是有限的,同时众多的金融投资者的进入,其二级市场建立起来并变的异常活跃,特别是2017年末比特币二级市场的交易价格最高达到了19850美元一比特。

在这场投机盛宴中,造就了很多亿万富翁。比特币从一个实验性货币概念被金融投机玩坏了,成为投机标的物。

区块链技术(Block Chain)

能够让比特币在互联网上进行去中心化的点对点的交易和认可处理,并对账户信息和交易数据进行加密存储,以及整个处理过程中产生的成本结算的主要技术就是区块链技术。

也就是说区块链技术,是一项中性的IT技术,中本聪用它来实现了一套虚拟电子货币系统,做了一次超主权虚拟货币的实验,即比特币。

比特币开始只是以开源软件的形式在技术圈里流行,但后来被金融玩家盯上,将其发展成为一个投资炒作标的,并为其建立的二级交易市场。

随着二级市场的概念热炒,被普通大众认知成一个可以获利的投资标。

慢慢的投机比特币的人远远超过了技术圈的人,比特币也从开源社区走入了寻常百姓中间。而且比特币也成就了很多投机者。

让更多的人认识了比特币,反而忽略了比特币的实现技术。通常一说起区块链技术就想到是比特币。

从IT技术角度来看,区块链技术是建立在密码学加密算法基础上的点对点网络数据传输和存储技术。

其底层通过使用哈希指针连接的数据链表来提供支持,也就是说每个数据块都包含具体数据和指向其下一个个节点的指针。

一些特殊的区块链会将数据单独作为一个辅助连接块存储,并在区块链的数据块中包含下一个链块指针和时间等,而将数据存放在一个与之相连的侧链上。

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由于完全采用点对点的网络连接,这就意味着它不再需要在一个中央处理器和中央存储器来统一管理。

这也是符合现在的分布式处理理念。它通过一定的共识机制来保证其数据存储的不可篡改性,多重节点的复制存储让相关数据的访问更加轻松便捷。

从某种意义上讲区块链是一种网络数据库存储和交互机制,是基于点对点的网络中,两个陌生的节点之间进行的数据交互机制。

它通过特殊的加密和共识机制在互联网上任意陌生的两个节点之间创建了一种信任机制。能够让两个节点之间无干扰的完成价值的交换。

比如转账,我们就不用在去在指定的银行数据中心建立自己的账户,然后检查自己的账户中资金数额,然后由银行的系统负责在转账的两个账户之间进行资金数据的修改和更新,而是直接通过转账双方直接的计算机制来完成。

区块链可以简单的理解成数据块被链接在一起构成的数据链条。

它会根据数据的所属的行业不同而构成不同的数据链条,这些数据链条会被复制分发到网络上被多重的计算节点存储,只有被超过一定数量的存储节点认可后就会在节点群体中形成一种共识结果。

想篡改给共识结果必须去跟所有存储该结果的节点进行交互获取一个新的共识,也就是说篡改数据几乎是不可能的。

同时交易过程都是通过加密的账户和密钥保驾执行,不涉及第三方处理,所以交易是匿名的。

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区块链实现技术

区块链技术从底层实现技术上来说,主要由数字加密哈希函数,带有哈希指针数据结构和相关方的数据签名技术来实现的。

从密码学中获取了加密和解密算法,比如比特币的实现就采用了SHA-256加密算法,通过哈希数据结构存储可以保证哈希指针链接数据不能被修改。

每个人可以对自己的交易数据进行独有的数字签名,其它人只有对该数字签名的读取和验证工作,而无法修改它们。

可以是正是数字加密技术和数字签名的发展,让我们可以实现了互联网上任意两个陌生的节点之间实现交互。

带有哈希指针的数据结构里哈希指针是数据和时间的哈希值作为指针的,如果某个节点被篡改,那么就意味着该数据库的哈希链接指针数值发生了变化。

无法确定其链接区块,从而就能够被发现有人试图去修改数据。

由于在区块链网络中不存在中心节点,所以一个区块链网络是一个节点群,这个节点群通过特定的共识机制来维持数据的一致性。

区块链分类

一般情况下,区块链分为公共链,私有链,联盟链和许可链。

公共链,顾名思义所有有人都能够访问的区块链,任何人任何时间都可以直接访问该链条上的数据,并可以竞争参与对该链条数据的修改。

私有链,一般都是大型企业内部自己创建的针对其内部特定用户的区块链系统,外部其它人无法访问它。

联盟链,是由多家组织机构联合运营管理的区块链,一般都是些行业区块链的应用,由业内部分组织和公司主导建立和运营,只有少数的组织用户拥有其数据的修改权。

许可链,其链条上每一个数据块都必须经过授权许可才可以被访问和修改,这里的私有链和联盟链一般都采取这种模式。

当然,为了满足很多行业的特殊需求,一般都采取混合上面几种形式的区块链技术来实现。

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区块链技术发展

最开始比特币实现时期的区块链技术被认为是区块链技术1.0版本,它主要通过哈希加密函数来实现对数据的加密传输,完成了一个去中心化的点对点加密数据交互机制。

为了在区中心化的情况下,让系统维持可以被存储和处理,它将对数据的处理和存储操作转换为数字世界的表达,就是通证这个概念。

让各个节点来处理数据操作和存储从而获取通证,激励参与节点。

在处理了点对点加密数据的交换和存储后的处理后,在此基础上增加了对通证标准的定义以及智能合约概念,发展出了以太坊区块链技术,通常我们称它为区块链技术的2.0。

在这项技术的基础上,近年来发展出了很多新的代币,就是根据以太坊的标准设计出了新的通证,从而出现了无数的类比特币的产品,但是大多都成为金融投机的标的物。

在经历了众多代币发行交易骗局后,人们逐渐认清了各种币和区块链技术的差别。

在技术圈里开始,想通过在区块链技术2.0基础上整理设计出一套能够支撑具体应用的区块链基础设施,其目标就是将一切应用都去中心化实现。

目前比较流行的是企业操作系统(EOS),它被很多人看做是区块链技术3.0。

因为它关注区块链技术的应用,已经发展出了自己的虚拟运行环境WASM,它要做的是就是创建区中心化应用的基础设施。

它支持我们开发人员使用C++、Rust、Pythony以及以太坊智能合约专用语言Solidity等开发。

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区块链技术未来

就目前全世界对于区块链技术的研究和应用来看,它可能最先会在金融、能源、物流、交通、贸易、版权等领域展开广泛应用。

对于开发人员来说,其实就是一种全新的软件底层架构设计,不再由某个主要的中心服务负责数据处理和存储,而是通过分散的节点来处理,并且引入了对处理节点能耗的补偿机制,通过通证设计的形式来提供全新的价值分配机制。

也就是说基于区块链技术开发的应用程序将彻底结束过去信息与价值分离的问题,而让虚拟世界跟现实世界的价值分配融合在一起。

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