智能合約與區塊鏈技術專場

科技 04-28

隨著比特幣的升溫，區塊鏈技術已經得到了金融、證券等行業和不同應用的重視。區塊鏈是比較熱門的新概念，蘊含了技術與金融兩層概念。從技術角度來看，這是一個犧牲一致性效率且保證最終一致性的的分散式的資料庫，當然這是比較片面的認識。從經濟學的角度來看，這種容錯能力很強的點對點網路，恰恰滿足了共享經濟的一個必須要求，即低成本的可信環境。

針對區塊鏈技術、應用和價值的介紹文章產量龐大、琳琅滿目，但大多數文章都停留在應用表面，讀完還是懵懂，難以深入到技術細節和產品設計層面。那麼，對區塊鏈技術開發或即將從事該項技術的工作者，該如何有效快速的學習、掌握這項技術呢？個人建議可從區塊鏈認知、技術應用和技術深度培訓循序漸進，才能快速、有效的成為區塊鏈技術開發專家。

什麼是區塊鏈？

區塊鏈(Block Chain)是一種分散式資料庫

區塊鏈，最初廣泛應用於比特幣(Bitcoin)

區塊鏈，維護一份連續不斷的交易記錄

每一筆數據被稱為一個區塊(Block)，每一個區塊可以包含一筆以上的交易

每一個區塊都會與另一個區塊，產生連接(Linking)

每個區塊都會包含上個區塊的Hash值，所有連接在一起的區塊被稱為，鏈(Chain)。區塊鏈，就是由多個區塊組成的鏈。

區塊鏈如何工作的？

產生區塊的過程會經過複雜的密碼學計算(Cryptography)

複雜的密碼學計算可有效杜絕記錄篡改

每筆區塊在成功產生之後是無法修改的

產生區塊的過程又稱為挖礦(Mining)

負責產生區塊的人又稱礦工(Miner)

負責產生區塊的機器又稱挖礦機

每一筆數據都可以通過連接找出所有可靠的歷史數據，由於是分散式資料庫，所以，具有「去中心化」特性。「去中心化」意味著數據會分布在多個節點，所有的節點會共同維護整個資料庫。

共同維護整個資料庫意味著沒人可以說自己的區塊才是合法有效的區塊

共同維護整個資料庫意味著多數人驗證過的區塊才是合法有效的區塊

共同維護整個資料庫意味著超過50%的人認證過的才是合法有效的區塊

每個節點必須存儲所有區塊(但有新的設計可讓節點僅存儲部分區塊)

每個節點都可以協助驗證區塊有效性

任何一筆數據被篡改都將破壞區塊完整性

任何一筆數據被篡改的機率微乎其微！

以數字貨幣為例區塊鏈操作包括:交易與區塊。交易就是轉賬過程的完整內容；區塊包含一批交易的集合。

區塊是一種記錄交易的數據結構。每個區塊由區塊頭和區塊主體組成，區塊主體只負責記錄前一段時間內的所有交易信息，區塊鏈的大部分功能都由區塊頭實現。

區塊之間連接起來就是一個賬本(Ledger)

區塊鏈的基本原理就是讓所有人共同維護一份賬本

這份共同維護的賬本必須由大夥共同認證，以比特幣轉賬交易為例。

1、在比特幣生態系統中，有許多運行中的電腦(節點)，每個節點都是一台挖礦機，即建立新的區塊並加入賬本。

當A想要轉賬給B時，要先由B建立一個地址(匿名)，把地址交給A後，再由A建立一個交易並通過廣播的方式發布到比特幣網路系統中。

2、比特幣系統會自動挑選不同的節點來驗證這筆交易的可靠性，通常一次交易會需要獲得數個不同的節點來確認。被選中的節點至少會驗證一個以上的區塊(即本次交易所需的所有區塊)來計算出本次交易產生的合法區塊。

3、基本上每個節點都能產生區塊，並且會相互驗證彼此之間的有效性，當超過50%的節點都說這個區塊是合法有效的，這個新的區塊就會被寫入賬本，最後再將這些區塊通過廣播的方式發布回比特幣系統。當比特幣系統驗證交易確實完成，A和B就可以看到這是一份「合法有效」的交易，且該交易被記錄在特定一個區塊之中，並且可以從中獲得自己的賬戶中有多少錢。

4、事實上，並不是A和B擁有這份賬本，而是整個比特幣網路系統就只有一份賬本(所有人的交易都記錄在這裡)，並分散存儲在不同的節點中，每個節點都擁有一份完整的賬本。

因此，這個賬本是一份完全分散式的、去中心化管理、公開透明、無法篡改、又能匿名交易的一本賬本。最後，總結一下區塊鏈技術的五大特點:

完全開放的技術

去中心化的分散式構架

所有節點都以匿名的方式存在，共同驗證整份賬本

任何人想要篡改賬本都要付出極高的代價，你必須讓網路上所有包含你這筆交易的區塊同時修改才能被視為有效。

完全自動化的衝突處理機制。例如同一筆交易在不同節點完成導致轉賬兩次的情況。

Gartner預測，區塊鏈技術正在從單一支持數字貨幣的基礎技術架構向綜合型數字化平台轉變，智能合約和區塊鏈當前的關注焦點和探索領域已經從較為單一的金融領域逐漸向政府部門、醫療保健、製造業、媒體發布、身份識別、所有權登記服務等領域擴散。

區塊鏈技術正在以新的思維模式、技術架構衝擊整個經濟社會，隨之而來，各行各業的區塊鏈解決方案應運而生。