區塊鏈探析

程亞玲

摘 要：區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈（Block chain），是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的數據庫，同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一批次比特幣網絡交易的信息，用于驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

關鍵詞：區塊鏈;鏈式結構;區塊鏈網絡;區塊鏈共識

一、何為區塊鏈

從科技層面看，區塊鏈涉及到數學、密碼學、互聯網以及計算機編程等諸多科學技術方面的問題。從應用視覺層面看，區塊鏈則是一個分布式的共享賬本和數據庫，它具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護以及公開透明等特點。這些特點保障了區塊鏈的“誠實”與“透明”，為區塊鏈創造信任奠定了基礎。

二、區塊鏈的組成和原理

（一）區塊

區塊鏈本質上是一個分布式的賬本。一個賬本是由所有的賬頁組成的，每一個賬頁又是由所有的交易數據組成的。那么區塊就可以被理解成賬頁，記錄著整個賬本某一頁所有的交易數據。

一個賬頁有它自己的樣式和格式來記錄數據，形成賬本。那么一個區塊也有它自己的結構。一個區塊是由區塊頭和區塊體兩個部分組成的。區塊頭用來記錄當前區塊的特征值，區塊體則包含著實際的數據，可以是交易數據，也可以是智能合約。

（二）鏈式結構

當有人對賬本的某一個數據進行修改，并告知大家在某一頁修改了數據。但你并不知道它是否對其它的數據也進行了修改。因為當你修改了賬頁里的一個數據時，不一定會影響到后續賬本的數據。但我們看到，當區塊和區塊鏈連接在一起的時候，當前區塊頭里總是會有前一個區塊的哈希。由于哈希的不沖突性，只要一個區塊里數據導致哈希值改變了，那么后面所有的區塊將會隨之改變。

哈希并非高大上，實際上哈希的應用一直發生在我們身邊。其中一個被我們熟知的場景，就是當你在一個網站注冊賬號的時候，當你提交了用戶名和密碼，用戶名就被會保存到網站公司的數據庫中，但是密碼一般不是直接保存的，而是先把密碼轉換成了哈希，類似于摘要。哈希和區塊構成了一個可被驗證的數據結構，因此保證了對數據的可驗證性。

（三） 區塊鏈網絡

正如我們前面所說的，區塊鏈是一個分布式的賬本。我們都知道，傳統的記賬都是中心化的，而區塊鏈是分布式的記賬，可以理解為每個“記賬人”都在維護自己本地的“賬本”。“記賬人”與“記賬人”之間是要通信的！而這樣的通信網絡也不再是過去的中心化網絡，而是點到點的網絡。點對點網（P2PNetwork，或者是P2P網絡）是無中心服務器、依靠用戶群交換信息的互聯網體系，這就使得它不同于有中央服務器的中心化網絡系統。

（四） 區塊鏈共識

區塊鏈是一個大家都認可的賬本，而且區塊鏈會以一個區塊為單位來進行記賬，一個區塊就相當于一個賬頁。每個記賬人加入的時候，首先都要同步之前大家都認可的所有區塊，也就是已經上鏈的區塊。而之后，一個新的區塊被全網驗證、并達成共識之后，也就是成功上鏈之后，每個節點都將會更新，并同步這個區塊，在這個區塊之后開始記賬。也就是說，記賬人要不斷地更新、同步本地的賬本。而選擇誰的區塊上鏈，或者說該選誰記的賬頁為準，這就是一個共識問題。

三、區塊鏈的價值與前景

區塊鏈是一種解決了信任問題的革命性探索，它天然地具備去中心化、透明性、防篡改性、可溯源性等特性，區塊鏈從一開始就致力于解決人類信任的問題，將人與人之間的信任轉化為人與機器之間的信任。區塊鏈以解決人們信任的距離為目標，在區塊鏈網絡里，信息是可信透明、防篡改、可溯源的，人們可以實現價值互換，人與人之間的交互得以進一步簡化。隨著區塊鏈技術的快速發展，將在更多領域、更深層次地影響和改變社會的發展。區塊鏈技術對社會的影響主要體現在以下三個方面：

（一）降低社會交易成本

區塊鏈網絡中的交易都是由參與方通過共識機制建立分布式共享賬本，區塊鏈網絡中的信息也都是經過多方共識、可信和不可篡改的，這種極大簡化了的傳統交易模型當中所要面對的、冗長的交易審查、確認等流程，甚至都不需要重復的賬目核對、交易清算等操作，實現交易成本的大幅度降低。

（二）提升社會效率

以金融行業為例，當前金融系統有漫長的交易鏈條，跨行跨境交易往往需要依賴各種“中介”，使得交易效率非常低下，大量資產在交易過程中被鎖定或延時凍結。拓展到其他領域，各類需要“中介”來解決信任問題的場景，或者依賴核對解決信息一致的場景，都可以嘗試使用區塊鏈技術作為解決方案，大大減少了操作步驟以及人力的投入，提升效率。

（三）交易透明可監管

信息的實時性以及有效性是監管效率的關鍵所在。除了涉及個人的隱私或商業機密等情況外，區塊鏈技術可以實現有效的交易透明、不可篡改的特性，監管機構還可以實現實時的透明監管，甚至通過智能合約來對交易實現自動化的合規檢查以及欺詐甄別等能力。區塊鏈作為一種底層協議或技術方案，可以有效解決信任問題，實現價值自由傳遞，在金融行業、數字資產、防偽溯源和公共服務等領域具有廣闊的前景。未來還會在慈善公益、物聯網、保險以及能源等更多領域發揮重要的作用。

參考文獻

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