区块链的诞生来源于比特币

《区块链的诞生来源于比特币》 文  |  景辰

比特币诞生于2008年美国次贷危机的期末。

美国次贷危机爆发的时候全球金融体系为之颤抖,为了避免雷曼兄弟的倒闭引发金融机构的连锁反应,美联储果断选择了施行所谓的量化宽松政策,用人话说就是疯狂加印钞票,这一计划一直实施到今天都没有停止。

印钞就是在变相稀释所有人的财富,拿普通纳税人的钱去资助肥得流油的银行,这深深刺痛了不少自由意志主义者,但是现有金融体系无孔不入,回到金本位的选项又看上去和现实显得那么脱节。如何来保障公民的财产权神圣不可侵犯?能不能有一种货币超越主权,不会被第三方机构控制,也不会存在超发、滥发的情况?

人类的精英们在这个问题上苦苦思索。

而这一问题终于有了答案,当时一位化名为中本聪的人在互联网上一个讨论信息加密的邮件组中发表了一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》的论文,提出了一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统,基于密码学原理而不基于信用,使得任何达成一致的双方,能够直接进行支付,从而不需要第三方中介的参与,它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方,中间不需要通过任何的金融机构。

如何理解比特币的机制呢?其实我们所知道的任何的网站或者系统背后都是有一个数据库的。我们可以把数据库想象成是一个账本。那么一般的中心化结构来说,如果是像微信后面的数据库那么就是由腾讯的团队来维护,淘宝的数据那么就是由阿里的团队来维护。但是如果是区块链的系统就完全不是这个样子。

在区块链的系统里面每一个参与的节点都有机会去竞争记账,就是改变数据库。系统会在一段的时间内选出记账最快最好的一个人,让他在这段时间里记账。在记完账以后就会把这一页的账本发给大家。

在系统里面我们把这一页做成一个block。在这个block里面就记录了整个账本的数据在这段时间里的改变。那么然后把结果发给这个系统里的每一个节点。这样的话整个系统的每个节点都有完全一样的账本。

那么这个技术我们就称为区块链技术或者分布式账本技术。那么这么做有什么好处呢?通常大家第一反应,这样会不会浪费带宽,浪费存储。的确是这样,但是这样的好处就是它能构建出极大的安全性。

首先,每一个节点的权利是一样的,某些节点只负责记账,其余不负责记账,任何节点被摧毁都不会影响整个系统的安全。每个节点的权利都是对等的。在这种环境下,即使某些节点被摧毁也不会影响整个系统运作。

其次来说每个系统的账本的数据都是一模一样的。也就意味着单个节点的篡改数据都是没有任何意义的。因为如果系统发现两个账本对不上号,它就会认为大多数相同节点那个样本才是真。那么少部分对不上的节点为假。那么它就会舍弃这部分被篡改过的账本。那就意味着如果你要篡改整个数据库的数据内容,那就是你必须控制整个系统中的大部分节点才有可能。

但是当那个我们的节点数量高达数万个甚至是数十万个,那么可能性会变得很低,这些节点很可能分布在世界上每个角落,原则上说除非你能控制世界上大多数电脑,否则你不大可能篡改这样的账本。

虽然当时已经有了数字签名的存在,可以部分解决交易需要第三方金融机构的问题,但是依然存在双重支付的问题,双重支付就是指一笔钱重复花,用人话说就是要解决“一女不能二嫁”的问题,如果是纸币的话好说,一手交钱一手交货,但是数字货币就是一串数字,谁复制了谁就可以用,想要防止双重支付问题的话,仍然需要第三方的支持才能实现,那么这种系统也就失去了存在的价值。

而中本聪提出的解决方案,使现金系统在点对点的环境下运行,杜绝回滚支付交易的可能,这就可以保护特定的卖家免于欺诈,并能防止双重支付问题。该网络通过随机散列对全部交易加上时间戳,将它们合并入一个不断延伸的基于随机散列的工作量证明的链条作为交易记录,除非重新完成全部的工作量证明,形成的交易记录将不可更改,这一部分在后续的文章中还会详细阐述。

中本聪选择最长的链条作为被观察到的事件序列的证明,而且最长链条还被看做是来自CPU计算能力最大的池。只要大多数的CPU计算能力都没有打算合作起来对全网进行攻击,那么诚实的节点将会生成最长的、超过攻击者的链条。这个系统本身需要的基础设施非常少。信息尽最大努力在全网传播即可,节点可以随时离开和重新加入网络,并将最长的工作量证明链条作为在该节点离线期间发生的交易的证明。

比特币从出身的第一天,就是超越主权、不会滥发的虚拟数字货币,完全免疫与来自目前金融体系的任何打击;而它的设计初衷,是想颠覆整个世界对于货币的认知。中本聪曾经如此预测过他的比特币孩子:我十分确信,20年内,要么有很大的比特币交易量,要么一点也没有。

中本聪提出比特币解决方案的时候其实并没有区块链,在这篇论文中只是提到了“区块”(Block)和“链”(Chain),后来才将这一技术统称为“区块链”(Block Chain)的。

比特币主要有三部分的技术构成,一个是分布式算法,一个是非对称的一个公私钥算法,一个是共识算法。那么我们可以了解到这些三部分是构成比特币的主要要素。但是必须知道这三部分东西并不是中本聪本人发明的。这些东西都是在我们传统的金融和IT领域都诞生了非常久的时间,所以说区块链并不是什么颠覆性的新技术,是基于密码学的共享账本、P2P动态组网、共识机制等十年以上的老技术的重新组合,虽未颠覆现有技术体系,但是区块链技术引入了新的思想,并产生了深远的影响,如英国和中国的国家央行也都在考虑在摒弃比特币的挖矿级之后,通过借鉴数字货币的一些机制,在一定范围内实现可跟踪、可追溯的数字化的法定货币。

比特币非常好地运行了七年时间,这段时间里它没有任何的中心化的机构来运营,也没有通过任何中心化的机构进行管理。在这个情况下,它非常完美的自动运行了七年的时间。而且中间没有出过任何的崩溃,或者说中间也没有任何的坏账或者是数据对不上的问题。那么越来越多的人开始意识到,也许比特币背后的技术更值得我们去关注,所以有人就把比特币的技术抽象出来,称为一种叫“区块链”(Block Chain)技术。

其实,区块链技术还要追溯到一个叫拜占庭将军的故事。

相传,古时候的拜占庭要打一场大战役,但当时的军队被分成了一个个相对独立的小军团,每个军团由一位将军带领。不幸的是,这些将军中出现了叛徒,如何在不找出叛徒的情况下,让忠诚的将军达成一致作战协议成了一个棘手的问题。

如果把以上问题抽象化,就是在缺少信任的中央节点和可信任通道的情况下,分布在网络的各个节点应如何达成共识。

当时的数学家设计了一套算法,让将军们在接到上一位将军的信息后,加上自己的专属签名再转给下一位将军,这样的信息模块就形成了早期的区块链。

好了,关于区块链的出现就讲到这里,之前通过一篇小故事讲了区块链在交易发展演进中的地位,感兴趣的读者可以再复习一下,后面将会针对区块链具体是如何防止双花、区块链的原理、交易确认时间等相关问题进行展开,如果您有什么建议,可以通过留言来沟通交流。

往期阅读:区块链在交易发展演进中的地位

    原文作者:景辰科技大数据
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