如果你关注科技新闻,你很可能已经听过很多关于区块链技术的热议。关于这个主题的文章数不胜数,从区块链将如何改变娱乐业到区块链如何让你确信你即将享用的晚餐鱼类来自可持续来源。但这到底是什么呢?
细节有些技术性,但基本概念并不复杂。区块链技术依赖于计算机点对点网络中共享的交易记录。网络中的每台计算机都可以访问这个共享记录,并使用专门的软件参与该过程。网络中的计算机以称为“区块”的数据块形式验证交易。一旦一台计算机验证了交易(通常通过解决复杂的数学问题),网络就会将该区块添加到其他区块的链末端。这些区块以不间断的链条形式一直追溯到系统中最早的交易。
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区块链技术最著名的实现是加密货币比特币。一个或多个人以“中本聪”(Satoshi Nakamoto)的名义,于2008年在一份分发到密码学邮件列表的论文中提出了比特币的概念。中本聪希望创建一种不依赖银行等金融机构的非中心化数字货币。但中本聪必须解决几个问题:如何保证数字货币单位不会无限期复制?如何阻止某人多次尝试花费同一笔比特币?如果没有一个整体的中心化机构,又如何验证交易的真实性?
区块链提供了答案。任何使用比特币的交易都将成为这条链的一部分。人们会将计算资源投入到网络中。他们的计算机将解决复杂的数学问题来验证交易,从而消除了对中央银行或金融机构执行此角色的需求。问题的难度将取决于系统中计算能力的大小。投入越多处理能力验证交易的用户,问题就会变得越难。这将使验证任何给定交易区块所需的时间保持在大约10分钟。
但为什么要参与呢?计算能力需要电力,这意味着网络中的人们正在投入耗费金钱的真实世界资源。中本聪提出,无论哪台计算机(或计算机系统)提供了验证交易区块的正确答案,都将获得比特币奖励。通过这种方式,新的比特币进入流通,人们也有了让自己的计算机工作的理由。这个过程被称为“挖矿”。欲了解更多信息,请参阅我们关于如何挖狗币的综合文章。
接下来是保持交易真实性和防止篡改的问题。区块链的巧妙之处在于,每一次交易验证都部分基于之前发生的事情。一旦一个区块加入链条,它就会在整个网络中被锁定,所有连接到网络的计算机都能看到这个区块。如果有人想要篡改历史交易记录,他或她不仅要修改包含该交易的区块,还要构建其后的所有区块,以取代现有的共享账本。这在计算上是不太可能发生的,因为它将要求欺诈者利用系统中至少51%的处理能力。
这并不容易,但对于我们这位潜在的犯罪分子来说情况更糟。区块链技术有一个安全保障机制。如果多台计算机提供区块验证解决方案,系统整体将选择最长的区块链。如果多于一台计算机找到了验证交易区块的正确解决方案,那么这些已验证的区块将处于一种“悬而未决”的状态,直到其中一台机器或系统为系列中的下一个区块提供了解决方案。届时,系统会选择最长的区块链作为合法的链条,并使其成为网络中共享账本的一部分。
一个例子能让这更容易理解。想象一个当前有100个区块长的区块链。一个潜在的欺诈者希望再次花费一些比特币。她的原始交易在第70号区块。她将不得不修改第70号区块,然后构建第71到100号区块。但是当她这样做的时候,网络的其余部分会继续运行,验证交易并在此100个区块长的链上继续构建。欺诈者将永远落后于系统,这意味着她的区块链版本将永远不会被认为是合法的。她已经被挫败了。
尽管比特币是一个高知名度的区块链实现,但任何基于交易的活动都可以利用这种策略。这就是为什么如此多不同的行业都在谈论区块链技术,甚至有人认为它是互联网的下一个化身。无论这是否会成为现实,它无疑是分布式计算的一个巧妙实现。
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