【科普】什么是区块链技术？

Posted on 2020-12-26 in 生活, 读书, 媒体, 教育 // 0 Comments

什么是区块链技术？

区块链技术是执行计算的算法与将这些计算存储在称为区块链的分布式数据库的结合。该数据库不断更新其数字记录（例如，比特币交易的数字记录），并同时在多台计算机上进行更新。

数据库是完全分散的，这意味着没有单个实体可以控制它。任何地方的任何人都可以随时查看数据库的整个历史记录。

数据库中的每个记录集都称为“块”，数据库中记录的所有内容都将永远保存在那里。由于数据库的不变性，一旦输入记录，就无法操纵或更改该记录。

为了正确理解这一点，我们将通过比较Google Docs和Microsoft Word来解释区块链：

假设您和一位同事正在协作处理文档。十年前，您唯一的选择是向您的同事发送Microsoft Word文档，并要求他进行修订。他将进行修改，保存文档，然后将其发送回给您。这是一种乏味而低效的方法。

Google文档通过允许多个人同时查看和编辑文档来解决此问题。大多数数据库仍然像Microsoft Word一样运行，一次只能由一个人进行更改，而其他所有人则被锁定。区块链通过允许任何人实时查看更新来提供与Google文档相同的解决方案。

数字货币比特币使用区块链技术。但是，区块链还支持其他数字货币，并且在金融服务之外还具有许多其他实际用例。

要记住的主要事情是，虽然比特币是一种货币，但区块链是存在该货币的底层基础设施。如果比特币是兰博基尼，那么区块链就是它乘坐的高速公路。还需要注意的是，比特币只是区块链技术的一种用途，就像电子邮件是互联网技术的一种用途一样。

就像互联网允许用户进行视频通话，访问网站和玩视频游戏一样，区块链除比特币外还有许多用途，包括供应链管理，医疗保健跟踪和政府文档。

不可否认，区块链已经远远超出了炒作阶段。医疗保健，教育，政府和房地产等行业正在发现区块链技术的无限潜力。

谁发明了区块链技术?

尽管区块链技术为许多数字货币铺平了道路，但这一切都始于一种：比特币。

比特币如何首次出现的故事仍然笼罩在一个谜中。虽然化名中本聪（Satoshi Nakamoto）以比特币的发明而著称，并已成为数字货币世界的家喻户晓的名字，但了解比特币如何演变的故事几乎同样重要（如果不是更多的话）。

2008年8月18日，域名Bitcoin.org被匿名注册。

同年10月31日，一份名为“比特币：点对点电子现金系统”的论文被分发到加密邮件列表中。该论文详细介绍了一个分散的网络，该网络可以成为“不依赖信任的电子交易系统”。

该论文以现在著名的化名中本聪（Satoshi Nakamoto）发表。

2009年1月3日，当第一批50个比特币被开采时，比特币网络正式成立。七天后，比特币的第一个开源版本发布了。

在接下来的两年中，中本聪与开发人员和编码人员匿名合作以改进技术，提高比特币的功能和采用率。

至少根据中本聪（Satoshi Nakamoto）的说法，这种认可度的提高并不总是正面的。

2010年12月10日，比特币在PC World上获得了首次重大新闻报道。文章强调了WikiLeaks及其创始人朱利安·阿桑奇（Julian Assange）如何使用比特币绕过美国政府禁止信用卡捐赠的规定。

在2010年12月11日晚上11：39，Satoshi发布了BitcoinTalk论坛：

“在任何其他情况下引起人们的关注将是一件很棒的事情。WikiLeaks踢了大黄蜂的巢，蜂群正朝着我们前进。”

那是他做过的最后一个公开职位。

2011年4月23日，中本聪（Satoshi）通过电子邮件向比特币的主要自愿开发者之一迈克·赫恩（Mike Hern）发送了电子邮件：[比特币]与加文和所有人都相处得很好。”

就这样，中本聪走了。

谁是聪？

时至今日，尚不清楚谁是中本聪的谜团。中本聪是男人吗？一个女人？一群？政府？

现在人们相信它是化名，但增加了神秘感的是他，她或他们积累的巨大财富。据估计，中本聪拥有大约1,000,000比特币。在撰写本文时，比特币的价值约为7,000美元，这意味着发明比特币的人坐拥价值超过70亿美元的财富。

尽管不确定中本聪是谁，但这并不意味着就谁是谁以及他们的意图有很多理论。

中本聪的真实身份重要吗？

新手在数字货币社区中最常问到的问题之一是：“如果中本聪返回并声称自己拥有比特币网络该怎么办？” 而且，随后，拥有比特币的数百万用户将如何应对？

如果中本聪能够展现自己并试图宣称自己具有颠覆性的作品，那么无疑会引起极大的兴奋。但是关于比特币本身并不会改变。中本聪不可能做到这一点，即使他愿意。

由于比特币基于不易更改或取代的对等开源技术，因此Satoshi无法简单地“收回”网络。这要归功于它的创新，分散的性质，这是它最初成名的原因。基于开源的去中心化区块链，中本聪在几年前将对比特币的控制权移交给了开发社区。

无论Satoshi是谁，他都永远改变了我们对数字货币的思考方式。

比特币如何为其他数字货币铺平道路？

首先使比特币如此独特的是为其提供动力的技术：区块链。

如今，区块链已成为所有其他数字货币的基础。世界各地的开发人员正在努力扩展区块链技术。

尽管中本聪（Satoshi Nakamoto）最初开发基础技术的成就值得赞誉，但在未来几年中，随着公司和开发人员继续实施和创新，我们将继续看到发展和改进。

分布式分类帐技术

分布式分类帐技术（有时缩写为DLT）由于对数字货币的认识不断提高而在各行各业中日益受到关注。对于某些人来说，“分布式分类帐”已成为近十年来的流行语，但是许多人仍然对分布式分类帐是什么，他们做什么以及为什么重要感到迷惑。

只要有文字和金钱就可以使用分类帐。它们用于记录交易，包括贷方和借方。分类帐已从黏土板和计数棒演变为两次记账到Excel电子表格。他们现在正在采用分布式分类帐的形式。

在分发分类帐之前，记录是由中央机构存储和控制的，除了信任分类帐的所有者维护记录的真实性之外，别无选择。历史证明，这为欺诈提供了许多机会，例如捏造或捏造的数字。

记录丢失也是一个问题。对于数字时代之前的分类帐，大火，洪水，盗窃或其他灾难意味着该记录永远丢失，因为只有一个完整的副本存在。随着电子表格的出现，这种担忧有所缓解，可以将其备份到多个位置。尽管如此，信任仍然是一个问题。分布式分类帐解决了所有这些问题，并且以革命性的方式解决了这些问题。

分布式分类帐如何解决过去的问题

分布式分类帐的“分布式”部分是指其设计的对等方面。分布式分类帐存储在网络中的多个“节点”（通常是计算机）上，这意味着记录保存在多个地理位置。这与以前的数字记录保存方法相反，以前的数字记录保存方法将分类帐存储在集中的位置（例如服务器），并由选定的受信任的个人进行管理。即使多个系统可以访问一条记录，也只存在一个主分类帐。

使用DLT时，没有中央服务器提供最新信息和分类帐版本。相反，分布式分类帐使用共识算法进行设计，该算法允许网络上的节点自动“投票”信息并在所有连接的系统之间复制信息。这意味着每个节点都拥有不可欺诈地更改的记录的最新且可验证的副本，因为没有“主”文件可更改，并且大多数节点必须同意记录。

分布式分类帐技术是信息收集和通信中的革命性一步，因为它极大地影响了信任成本和信息的可靠性。这项改变世界的技术支撑着区块链以及一些最早和最广泛使用的数字货币，例如比特币。

分布式分类账与区块链和数字货币有何关系？

区块链只是分布式账本技术的一个用例，尽管区块链的日益普及促使人们可以互换使用这些术语。企业级公司利用区块链来完成数字货币保护范围之外的任务，例如，他们将其用于数据交换，验证和认证。

但是，区块链一直是DLT最受欢迎的方式，因为它支撑了以太坊和比特币等流行的数字货币。在基于分布式账本的区块链中，DLT的所有上述方面仍然适用。记录分布在多个节点上，这些节点必须就其中的数据达成共识，并且没有中央机构拥有可复制这些记录的主副本，也没有任何人拥有总的管理权。

但是，对于区块链DLT，数据被组合成块并使用密码签名链接在一起。在区块链中，数据是顺序的，就像链中的链接一样。在不中断数据链的情况下，您不能注入新的“链接”（或本例中称为“块”）。此仅附加结构很好地适用于需要不断增长且无法轻易更改的可验证信息列表的情况，例如投票和数字货币（如比特币）的交易记录。

线性区块链，例如与比特币和莱特币相关的区块链，利用分布式账本结构来跟踪和验证交易。这构成了允许用户购买，出售，交换和消费数字货币的基础。

这并不是说所有DLT和数字货币都使用区块链，因为这两个术语可以使用仅适用于一个或另一个的数据结构而分开站立。使用有向无环图（DAG）的数字货币，例如ByteBall和IOTA（使用部分工作量证明权益，而不是完整的DAG应用程序），可以说可能不属于区块链类别，但仍使用分布式分类帐。也就是说，DAG处于数字货币技术的最前沿，它是否会与区块链竞争，拥有单独的用例或长期地以互联方式工作还有待观察。

区块链技术的好处

区块链是人类数十年来最具破坏力的技术之一。据描述，它具有与电力或互联网一样规模的改变世界的能力。那么，为什么很少有公众知道这一点呢？为什么区块链值得得到如此崇高的赞誉？

因为与传统数据结构相比，区块链具有更多的优势，所以它遍及全球几乎每个行业都处于试验或采用阶段。

分权化

数据去中心化是区块链技术的主要优势之一，因为它提供了保护。借助区块链技术，数据记录存储在一系列地理位置的多个节点上。这大大降低了由于火灾，盗窃，自然灾害，黑客和文件系统损坏而导致数据丢失的风险-所有这些都是传统数据系统带来的风险。

由于没有一个管理员可以保留对信息的控制权，因此分散管理也分散了对数据的控制权。相反，网络上的节点必须就条目的合法性达成共识，以便在所有节点上复制最新数据。

由于涉及数字货币，处于政治不稳定环境中的人们会从资金分散化中受益匪浅，因为这使他们无法承受可能威胁其生计的霸道或腐败的政府。同样，区块链技术可以降低腐败的影响并降低在投票情况下篡改的风险。

透明度

如前所述，区块链的去中心化技术意味着网络上的每个人都拥有一份通用的交易记录副本。任何后续更改都必须被大多数网络接受，从而使合谋几乎不可能。

这些概念共同确保了网络对所涉及的每个人都是透明的，而不是因为可能会试图改变网络的集中机构心血来潮。如果大多数网络确实同意进行更改，例如回滚错误（如比特币溢出问题），则网络的所有用户都知道此更改，并愿意在网络中进行拆分正当理由。

安全

同样，如果恶意代理试图对区块链网络进行更改，则其他节点如果未通过共识，便会将记录扔掉。由于它是去中心化的，因此几乎不可能秘密更改区块链网络上的信息。当今的许多数字数据（包括银行交易记录）都位于一台或多台集中式服务器上，这些服务器将数据分发给请求者，例如登录在线银行的用户。

该瓶颈成为希望更改信息的黑客的目标。区块链技术通过在整个网络中传播信息来纠正此问题。这也使数据免受自然灾害，火灾和盗窃的影响。

可追溯性

由于线性区块链网络仅在附加基础上运行，因此存在可追溯的数据链。这对于诸如供应链之类的运营尤其有用，因为区块链成为产品旅程中每一次停产的可审计线索。

效率

消除对纸质记录和账本调节的需求，可以极大地提高业务或数字货币网络内的效率和交易流程的速度。中间人，例如银行和其他中央主管部门，总体上需要大量资源，即使它们每次交易只需要最少的资源。由于复制已内置在其框架中，因此区块链还可以消除花费在更新记录上的时间和精力。这就是为什么像迪拜这样的政府正在将区块链用于政府记录，减少纸质记录并改善其居民生活质量的原因。

成本

无需第三方验证和信任和控制的集中机构，利用区块链技术的公司可以降低成本。中间人花费时间和金钱。同样，较低的安全漏洞风险和较少的对不准确记录的争吵可以使公司免于损失金钱和时间。

今天的区块链状态

尽管区块链在主流媒体中获得了增长，但它仍然是一种边缘技术。区块链的许多用例才刚刚出现或处于试验和早期采用阶段。最初，区块链因其在数字货币中的作用而受到公众的关注。区块链是许多流行数字货币（例如以太坊和比特币）的基础，因为它允许用户进行极其安全的去中心化交易。

尽管区块链已经渗透到许多行业，包括金融，能源，供应链和艺术品，但是大多数了解技术的公司和区块链爱好者都是高级专家，他们意识到区块链的好处。但是，这个词正在传播。一些公司的使命是通过关注区块链项目来教育公众关于区块链的知识。这在区块链和游戏的交叉领域尤为常见。Crypto Hunt是一家这样的公司，它将流行的现有游戏元素（例如，PokémonGO的增强现实）与与区块链相关的元素融合在一起，以帮助传播有关该技术的信息。

我们可以预期，随着更多项目从测试中脱颖而出并获得公众的广泛关注，区块链将获得更广泛的受众。目前，区块链掌握着未来的钥匙。正如马克·安德森（Marc Andreessen）所说，“任何新技术都倾向于经历25年的采用周期。” 耐心至关重要。

谁真正控制着区块链？

比特币已经被誉为改变世界的技术，并且在过去几年中在新闻和互联网上引起了很多关注。这种宣传有助于点燃我们今天看到的数字货币繁荣。比特币和区块链正在广泛的行业中得到全球采用，包括金融，医疗保健，政府和供应链。

谁真正控制着区块链？

政府监管

最近的数字货币头条新闻大多集中在政府及其在本国境内监管数字货币的尝试。其中包括像中国这样的国家，该国已禁止首次代币发行（ICO）和加密货币交易所。俄罗斯已表示，比特币在其国内并非可行的货币。在美国，理事机构无法决定是否将数字货币视为证券，资产或其他。

其他国家也表达了对数字货币的明确支持，甚至不屑于创建特定国家的硬币的想法。例如，迪拜目前正在利用比特币的基础技术区块链来提高政府流程的效率。

但是，要了解的一件事很重要，那就是，尽管政府在公民如何使用比特币以及如何报告税收收益方面有发言权，但世界上没有哪个政府可以整体控制比特币。这是因为比特币本身是去中心化和开源的。

“开源”是什么意思？

“开放源代码”一词在90年代广为流传，尽管该概念在此之前就已存在。开源意味着程序或软件中使用的代码可以自由分发，任何人都可以阅读，分析和更改。开源共享（有时被称为哲学或运动）允许协作和透明性并促进快速原型制作。包括您在内的任何人都可以轻松下载比特币的源代码并推荐更改。

社区可能会或可能不会接受您建议的更改，但是任何认为可以改善比特币软件的人都可以使用该选项。自比特币于2009年首次发布以来，多年来，人们已经提出了许多建议的更改。

比特币得益于开源，因为用户可以发现源代码中的漏洞并提出改进建议。开源也使比特币不受任何单个开发商或组织的控制。它是开放的，任何拥有下载，查看和运行代码的设备的人都可以使用。

什么是权力下放？

任何落入单个实体的手或财产的东西都被认为是集中的。它可以是控制货币系统的单一政府，控制政策的个人，也可以是在市场中定价的唯一公司。比特币的作用恰恰相反。它是去中心化的，这意味着该货币同时掌握在许多不同的人和实体的手中。比特币社区的成员或运行比特币软件的任何人基本上都拥有比特币网络的所有权。

当有人下载比特币区块链时，该区块链存储着自比特币诞生以来一直发生的所有比特币交易记录，它们有助于防止将来的网络集中化。只要像HIVE这样的个人和基础设施公司都参与比特币交易，它就会以分散的形式存在于大众手中。比特币的去中心化不仅是由充当完整节点的人（记录保持比特币数据库的维护者）保留的。整个比特币社区都将其保存下来。

谁参与了比特币社区？

比特币社区包括以任何方式，形状或形式与比特币互动的所有人。连接到比特币网络的任何人都充当该网络的“节点”。但是，人们以多种方式参与。

开发者

比特币开发人员是那些对比特币源代码进行更改和改进的人。比特币开发人员实施了允许矿工使用图形处理单元（GPU）而非CPU的更改。比特币开发人员还修复了导致2010年价值溢出事件的错误，由于比特币的开源性质，该解决方案在溢出后数小时内得以实施。以下列出了自2009年8月30日以来接受主要比特币网络贡献和变更的开发人员。

贸易商

比特币交易者是将比特币兑换成其他货币的交易者，反之亦然，以便获利。交易者在网络上的目的是提供流动性。它们使其他人可以使用比特币进行买卖，交易。

持有人

比特币的持有人（其中一些人是HODLers，这是一种源自因拼写错误而衍生的反义词“ hold for for life”的加密模因），人们将比特币安全地保存在数字钱包中而不是进行交易。持有人将比特币从生态系统中移除，这会影响流动性并进而影响价格。简而言之，持有人造成了稀缺性，随着时间的流逝，它推高了比特币的价格。

矿工

矿工是比特币生态系统的中坚力量。矿工因对网络的贡献而获得了比特币的奖励，他们通过核实交易来做到这一点。采矿可以是一笔有利可图的生意，但它主要为比特币区块链提供关键的基础设施。矿工创建新的数据块以添加到区块链中，从而允许在网络上进行交易和购买。需要新的块，因为每个块只能包含一定数量的事务数据。随着交易的增加，其关联数据也增加，因此在比特币区块链中需要更多的区块。矿工需要挖掘新的区块，他们通过使用比特币算法执行代码功能来做到这一点。这样，矿工为比特币提供了其基本的数字货币功能。采矿业是一个竞争激烈的行业。

区块链将破坏哪个行业？

区块链由化名中本聪（Satoshi Nakamoto）在他的白皮书“比特币：对等电子现金系统”中普及，它是一个不可变的，不断对账的去中心化数据库。虽然比特币使区块链闻名，但中本聪可能或可能不知道的是，区块链技术将在电力和互联网水平上获得颠覆性力量，渗透到世界几乎每个行业的流程中。区块链技术为需要交换或验证数据，保留防篡改日志，保持透明度，跟踪交易或有效协调记录的公司提供了广泛的好处。以下是十大利用区块链产生巨大影响的行业。

政府

政府经常被埋在文书工作中，需要进行必要的审计追踪，并且常常因人为错误而受损。这就是为什么像迪拜这样具有前瞻性的政府已经开始为某些管理流程（例如驾照申请）实施区块链的原因。区块链不仅可以自动化流程并减少人为错误，还可以减少对纸张和能源等资源的需求。迪拜还使用包括物联网设备在内的破坏性技术来监控技术如何影响其公民的幸福。

政府也容易腐败，但是区块链可以提供帮助。可以将区块链技术用于投票过程，以创建可验证的公民投票记录，从而几乎无法篡改选票。

商业资金与人力资源

使用区块链技术可以自动化和跟踪业务中的许多流程，但是区块链的最新用例从一开始就帮助企业。新业务越来越多地选择启动初始代币发行（ICO）和代币销售，以支持其初始商业构想，有时甚至能够吸引更广泛的投资者。

同样，人力资源部门也随时准备中断。Blockchain技术可以重塑一些HR的核心方面，包括工资，招聘，能力管理，和学习，根据德勤。
金融

金融是区块链将要颠覆的主要行业之一。乍一看，数字货币可能浮现在脑海。但是，区块链正在深入金融行业。区块链支持小额信贷，例如小额贷款；为保险业的新结构打开机遇；并影响资产管理，清算和结算。即使到现在，全球主要金融机构也已开始尝试使用区块链技术。

卫生保健

医疗保健以零碎的数据而闻名，在这个行业中，相关，准确的数据可以挽救生命。这是迪拜引人入胜的另一个地区。他们正在将物联网医疗设备与区块链技术相结合，以消除人为错误。诸如生命体征数据之类的收集信息会每隔一段时间自动记录到区块链中。由于去中心化，区块链中保存的记录可广泛访问。借助区块链技术，患者记录可以在所有部门中近乎实时地更新，从而确保了最新且安全的准确信息。结合其他颠覆性技术，例如虚拟现实和人工智能，医疗保健行业正在迅速变化。

艺术权利

长期以来，证明拥有知识产权一直是艺术家的奋斗目标。同样，跟踪谁支付了艺术品使用费也是很低效的，这使海盗可以利用偷来的艺术品牟取暴利。但是，区块链技术通过允许艺术家为其作品创建不可变的所有权记录（包括摄影，音乐和书籍），正在破坏艺术和版权的世界。

市场营销与广告

营销和广告最昂贵的方面之一是用于信任和验证的中间人的价格。区块链消除了营销和广告流程中对中间人（例如Google）的需求。区块链可以存储两方之间的印象和类似统计数据的记录，并通过智能合约甚至可以处理所需的交易，从而使“信托费”成为过去。

能源

能源是区块链可以消除中间商需求的另一个领域。具有远见的初创公司，例如Transactive Grid，正在利用以太坊区块链，使人们能够“向邻居生产，购买和出售能源”。启用了区块链的IoT设备还可以收集太阳能电池板等产品的能耗和生产率。

供应链

区块链和供应链的交叉已经成为沃尔玛，IBM和马士基等主要企业的关注焦点。由于可以使用区块链为每个物料在供应链中的每个停靠点创建审计跟踪，因此可以大大提高效率和透明度。在IBM Think 2018中，供应链是一个明显的趋势。他们最令人印象深刻的发现中包括一台微型的，具有IoT和区块链功能的计算机，该计算机比一粒盐还要小，制造成本不到10美分，并且可以嵌入产品中以跟踪供应链数据。

房地产

据《福布斯》报道，区块链有望在2018年以三种主要方式破坏房地产：通过交易，产权记录和MLS财产数据。区块链可以克服目前零散的MLS系统，以创建可共享的最新数据库，从而允许房地产专业人员之间进行合作。在跟踪和转移产权时，区块链还可以用作所有权证明，从而避免混乱和零散的记录。在交易领域，区块链技术可用于传输数据和资金，而无需信任或中间商。即使在今天，有兴趣的人士也可以在Realtor.com和Cryptohome等网站上用比特币购买房屋。