码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

谈谈我对区块链的理解(基础篇)

时间:2018-07-16 20:02:31      阅读:924      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:相对   信任   轻松   原则   超过   机制   电力   判断   驱动   

                        

     最近,区块链技术成为每个人耳渲目染的话题,甚至被一些人认为可以颠覆整个社会,可能是由于比特币的大涨,也有可能是因为国家政策的出行,各个国家都在为区块链招兵买马。如果一个人没有了解区块链、没有了解过比特币的话,可能会认为这个只是被炒起来的数字货币而已,对整个社会并没有什么价值可言,起初,我也保持着这样的态度。但是,真正了解了区块链技术、这种去中心化的思想、以及智能合约的公平公正之后,我才意识到了这项技术对于未来社会的价值所在。接下来,我们一起去了解一下区块链、比特币,看一下这项技术会如何颠覆我们的社会。

 技术分享图片

 

一.数字货币

  有的人认为,既然区块链是技术、比特币是产物,那么区块链一定早于比特币,这个说法是错误的,这个我们稍后会说,那么比特币又是如何来的呢,比特币的理念起源于早期的数字货币。

  巴菲特曾说过数字货币(ICO)是旁氏骗局,什么是旁氏骗局呢?就是把一个没价值或者价值很低的东西吹嘘的天花烂坠,好卖给下一个接手的以从中获利,这是那些卖保健药骗老人的惯用伎俩。这个问题要从货币的本质去说,货币是什么呢?亚当斯密在<<国富论>>中说过:“货币是流动资本的一部分,是商业的上大工具,是货物借以流通的手段”。也就是说:交易的物质并不一定存在价值,只要每个人达成共识,选定任一物品都可以用来交易,从古代的石头、贝壳到四川人自己发明的交子来看,亦是如此。甚至到我们现在,交易的东西不过也就是支付宝里的数字金额而已。由于比特币的火爆,出现了很多数字货币,直接套用比特币的源码,没有任何创新,鼓吹价值、拉高出货,就是名副其实的旁氏骗局。

  但是真正的数字货币的世界还是不同的,在数字货币的世界中,并不存在支付宝、银行,而是有一套系统,由所有人去维护,每一个人都可以去记账,并且不会犯错、不会有黑幕、公开透明、且不可溯源,这就是我们即将要说明的区块链技术。

二. 比特币的故事

1. 比特币的由来

                                            技术分享图片

 

  比特币是由一个叫中本聪的人发明的数字货币,对于币圈的人来说,中本聪这个人过于神秘,没有一个人见过他,他真实姓名是什么,哪个国家的人,都不得而知,甚至有些人说他根本不是一个人,而是一个组织,这些我们都不得而知

    中本聪打造比特币的一个初衷就是想让比特币更好地接近现金体系,现金有什么好处呢?第一就是确保了匿名性,我们平时去商店消费时、如果用现金的话,商家根本不会知道你是谁,但是你用微信支付宝支付的话,你的信息和你的这笔交易记录都会被记录。第二点是可以自由地点对点交易,不会被中央政府、企业、银行所控制,不需要第三方的批准。要实现这两点功能,前者就需要一套合理的加密技术来保护个人隐私,后期就需要去中心化,随时地可以进行点对点交易、摆脱中央政府、个人的控制。

     如此,比特币就在2008年年底就此面世。

 技术分享图片

 

2.为什么会有人去接收比特币,为什么它的价值会越来越高?

 

因为我的这篇文章是给没怎么接触过区块链的人读的,所以,对于没有接受比特币的你们来说,这个就是你们最为好奇的事情,怎么可能会有人接收比特币,为什么它的价值会越来越高

         这个世界上大部分人都没有接受比特币,当然也有一些人选择接收比特币,比如微软公司就支持比特币支付。目前一个比特币已经7000美元了,相当于人民币4万多

         比特币并不是几天就让人们去接受的,事实上比特币从面世到现在已经经历了10年的时间了,在2010年的时候产生了第一笔比特币交易,当时一个人用1万个比特币买了一个披萨,而如今,比特币的价值越来越高,逐渐被人所接收,如今的价值已经翻了几万倍,有人夸大的说比特币再过几年可以达到一币一别墅。也有可能是夸张,也可能远不止一栋别墅,未来的事情谁又能知道呢。

         我们知道国家发行的货币是国家统一发行印刷的,那么比特币是如何产生的呢?会不会是中本聪自己想造多少就造多少呢?

         显然不是的,比特币产生是通过一种工作量算法来”算”出来的,这个过程我们一般称为挖矿

由于比特币系统是完全开源的,在这套开源的代码里,包含了挖矿的功能,只要一个人懂代码,就可以把这套代码进行编译部署,加入到比特币网络里面去,把挖矿功能开启,那你的宿主机开始挖矿了。

在比特币系统,通过自身的算法可以动态调整全网节点的挖矿难度,保证每过大约10分钟,比特币网络中,就会有一个节点挖矿成功;一旦有人挖矿成功,比特币系统就会奖励此人一定数量的比特币,这个数量也是通过算法控制的。

具体说来:最开始的四年,每个挖矿成功的人会得到25个比特币的奖励,每过四年衰减一半;也就是下一个四年挖矿成功奖励12.5个,再下一个四年奖励6.25个,以此类推。大约到2140年的时候,区块链发行完毕,大约2100万个比特币,这就是比特币的总量,所以不会无限增加下去。

技术分享图片

  

 

通过上面的阐述,大家应该明白挖矿和比特币的关系了。这个关系就是:挖矿,是比特币系统发行自身数字货币,也就是比特币的必经之路。

比特币系统,借助挖矿完成自身数字货币的发行。发行数字货币的过程,就是各个矿工竞争挖矿的过程。在每一个10分钟内,看谁先挖到矿,就奖励一定数量的比特币,这个奖励的过程就是比特币发行的过程;每个挖矿节点,受利益的驱使,也是不断的想办法能更快地挖矿,这也就催生了市面上的各种各样的矿池节点。

挖矿是比特币系统中一个形象化的表述。它背后真正的名称是POW算法,也就是工作量证明算法。工作量证明,是从经济学中来的。1993年,由两个经济学家提出来的一种策略,就是防止对服务滥用或者资源滥用,而采取的一种有效阻断的经济策略。

         和挖黄金一样,挖矿也是有成本的,需要消耗电力、硬件、需要设备、人力等等。如果用普通的计算机去挖矿根本是不可能的,你的成本远远高于你的收入。专业的矿场一般都建在水电站旁边,低成本地获取能源

 技术分享图片技术分享图片技术分享图片

 

这是网上找的一些矿场的照片,大家可以欣赏一下。

 

         回归我们小标题的问题,为什么比特币越来越流行,价值越来越高呢?

         不同时期挖矿的效率是不同的,在早期参与挖矿的机器少,竞争也比较少,更容易挖出比特币,当然这个时候比特币并不值钱,早期参与挖矿的也都是一些极客,他们通常都有这样的预期:比特币在未来将会更流行。

       流通本身会带来价值,从经济学的角度说,挖矿的供给是相对稳定的,更广泛的流通意味着有更多的人和场景需要比特币,而需求的增加将推升比特币价格。

       也就是说,如果你认为比特币会更流行,比特币的价格就存在上涨的预期,于是就会有更多的人参与挖矿,也会有人参与投机,总之会有越来越多的人参与进来,这一过程又促进了比特币价格上涨,形成一个正反馈的循环,比特币的早期参与者也因此获益。

当然真实情况要复杂的多,另外一个重要的因素是,需要不断有人开拓比特币支付的场景,让更多的商家接受比特币支付,这样才能真正促进比特币作为货币的流通,不过其实问题的关键,还是让更多的人了解和接受比特币和数字货币的概念。

三.区块链技术

我们了解了数字货币和应运而生的比特币,那么我们如何进行交易的记录,没有了支付宝、没有了微信,该如何记录。接下来,就引出了我们重点要讲的区块链技术。

上面讲到,比特币挖矿是一个比拼算数学题的过程,在系统的设计中,每当比特币被挖到的时候,同时会产生一个叫做区块的东西,每个区块会记录从上一个区块产生到目前的所有比特币交易。

除此之外,每个区块还有一个头部和尾部,其功能是通过密码学的原理,把相邻的区块连接起来,形成区块链,实现的效果是,如果某个区块的内容被篡改,就会与其相邻的区块产生冲突,进而被发现。

区块链是中本聪为了解决比特币去中心化而发明的,网上普遍解读成 一种分布式的数据库(或账本),有的时候别人问你什么是区块链,你第一句话就会说区块链是一个分布式的账本,那么为什么是分布式的账本呢

之前参加过一个区块链的培训,那个讲课的同事用乡村爱情里大脚超市的账本举例,每一个人的交易都记在同一个账本上,大家都能看到谁欠谁多少钱,并且公开监督、不能篡改,没有记账人的概念,也可以说每一个人都是记账的人,这个就是分布式账本的原型。

所以区块链设计的目的就是要去中心化,交易公开透明、不可篡改、不可溯源,那么为什么这项技术要称作区块链呢?区块链是如何存储数据的呢?它的数据结构如下所示。

        技术分享图片

        

 

那么,这样的存储方式是如何实现区块链的呢?

 

交易公开透明:我们每发生一笔交易,都会产生一个交易的数据信息,里面包含交易双方的地址、交易时间、金额、签名(确认转账的人是本人)、交易hash值(通过hash算法来生成一个唯一的散列值),这样就保证了交易的可见透明性,不会存在非法交易,每一个人都能看到交易的内容,是无法造假的。

 

去中心化:交易是自动生成的,不会有人去操控,金钱直接由个人到个人,也就是p2p,不用经过银行,这就是去中心化的实现。

 

不可溯源:每隔一段时间,都会生产一个区块去将这段时间内新发生的交易打包进区块内部,用二叉树的形式存储交易信息。然后区块之间形成之后会形成链的结构,怎么能够将区块之间形成链呢?我们每一个区块的hash值都会包含上一个区块hash值的信息,每个区块有一个头部和尾部,其功能是通过密码学的原理,把相邻的区块连接起来,形成区块链,实现的效果是,如果某个区块的内容被篡改,就会与其相邻的区块产生冲突,进而被发现。这样就体现了区块链的不可溯源、不可篡改的特征

 

区块链的设计机制是只有最长的链是有效的,假设有一个坏节点希望篡改区块链的内容,它无法改变某个单独的区块,只能争取产生新的假区块,这就需要和全网所有其他节点对抗,所以如果这个节点拥有超过全网50%的运算能力,就能实现对区块链进行控制,专业术语叫做算力攻击。

目前比特币系统已经遍布全球,很难对其进行算力攻击,即使真的有人能做到,付出的成本也大于获得的价值,这就从经济学的角度杜绝了算力攻击。随着比特币网络越来越大,其价值会越来越高,但相应其算力也会越来越高,从而维持了这一平衡。

事实上区块链是一套去中心化的记账系统。一般对于记账系统来说,记账行为和数据存储都是中心化的,去中心化记账相当于把账本分别存储在不同的地方,同时又由不同的人来记账,于是如何解决记账一致性的问题就是关键所在。

区块链技术的特别之处,就在于通过竞争记账(算数学题)的方式,巧妙的解决了这一问题。当一个节点算出了数学题,可以迅速的向其他节点进行验证,当足够多的节点承认了这一结果后,系统就会进行确认,这就既避免了需要一个中心化的权威机构来做判断,又防止了恶意节点的操纵。

 

四.智能合约技术

“智能合约”是区块链带来的另一种可能性,智能合约的想法是,当条件满足时,合同将自动执行,例如付款或发货,或业务中通常由合同定义的其他任何东西。

举个简单的例子

比如我和A赌世界杯总冠军,我说是法国,A说是克罗地亚。争执了很久。然后我们就说,谁输了给对方50块钱,然后法国赢了之后,他也没有主动提这件事,我也不好意思去要这个钱,不知道对方是不是开个玩笑而已,这样,这个赌注就失效了。那么,如果我们用智能合约去做这件事情的话。

在双方打赌的时候,每个人就要放入50元,然后,大家都不用去管这件事情了,也不需要公证什么的。

然后,我们定义一串代码

比赛结果=世界杯官方网站API.get("总决赛").result

if(法国赢)

   pay 100 to me

else

   pay 100 to A

  

这样问题就轻松解决了,这个叫做”智能合约账号“的账户,事实上是一个无人信托,它只会按照代码去执行。等比赛结果出来了,代码一执行,谁都赖不了账。A再信不过我,我再信不过A,我们都能实现对赌。

别的行业先不说,金融行业里实在太多这样的需求要这样做。

 

咱们再写个智能合约

净值=券商报告.get(产品名称)

 

运行天数=DateTime.Now - 起始日期

应计利息=优先资金量×日利息×运行天数

银行应收=优先资金量+应计利息

劣后应得=净值×总额-银行应收

 

if(净值<=0.8 or 运行天数>=到期天数)

{

    pay 银行应收 to 银行

    pay 劣后应得 to 劣后

}

  

往区块链上那么一放,一样实现这个效果,但你不用担心任何一个第三方违约或者倒闭,因为这里并没有第三方。或者说全世界都是你的第三方。



所以说智能合约对于区块链、对于整个金融、保险等领域都至关重要,通过代码的无歧义性来控制金钱的支出收入,让很多经验不足的支付者都有了保证,不会再被那些隐藏条约所坑。这就是智能合约的魅力所在。

五.区块链的应用

将了这么多理论性的东西,现在你心里一定在想:噢,区块链原来是这样的东西,虽然不是懂得特别透彻,但也云里雾里了解了一些,接下来,大家会想区块链到底在我们的生活中有什么用呢?就是用于一些数字货币吗?它目前的应用有哪些呢?

         区块链生于货币,那么对于金融来说,区块链至关重要,有本书叫做《区块链技术驱动金融》,大家可以去观赏一下

 技术分享图片

我们不谈过多的理论,直接举一些区块链应用的例子

金融领域:

1.      最成熟的领域:数字货币和支付

目前区块链真正成熟的应用只有数字货币,比特币经过8年的发展,并没有发现严重的技术漏洞,以目前比特币的全网算力,也很难再被算力攻击。目前比特币拥有近100亿人民币的价值,并获得了一些实际的支付场景,完成了被初步接受的第一阶段。

数字货币安全、便利、流通成本低,不依赖银行服务就可以进行线上交易,使一些偏远地区的人口也可以享受到金融服务,目前全球有25亿人口没有基本的银行账户,这是一个巨大的机会市场。

目前一些国家已经发行了数字货币,英国、瑞典、澳大利亚、俄罗斯等一些主流国家也在进行数字货币方面的研究。数字货币可以降低货币的发行和流通成本,增加交易的透明度,更有效的打击洗钱、偷税漏税等犯罪,提升央行对货币供给和流通的控制能力。

 技术分享图片

 

2.      节省了对账、结算的高额成本

无论是支付宝还是银行,都是中心化的记账系统,当我们使用非现金的方式付账的时候,需要有一个权威的记账机构,向商家证明我们的账户里真的有钱,并且帮我们把钱转付给商家。银行作为记账机构的权威性来自国家监管的背书,而我们相信支付宝是因为阿里巴巴的信用和技术能力。

但是这样一个记账中介的存在产生了巨大的成本,想一想银行有多少线下网点,有多少服务人员吧。此外,每个银行都会有自己的 IT 记账系统,用户在支付和转账的时候,就会在银行间形成交易,分别被两个银行记录,这就涉及到对账和结算的问题。

国内的交易还好说,因为有央行作为权威机构,在银行间进行清算,但是国际交易因为没有权威机构作为中介,各国的清算系统和流程又有很大差异,导致交易变得十分麻烦。

区块链的解决方式是去中心化的,所有的交易都被公开的记录在区块链上,这就省去了对账的麻烦,跨国的交易也不需要等到当天银行结算后完成,而是可以实时到账。目前国际清算每笔的成本约26美元,如果区块链得以应用,仅此一项每年节约的费用就在数十甚至上百亿美元。

 

3.    不需要交易所

我们在交易所交易股票需要支付手续费,以覆盖交易所和证券体系运行的成本。但是如果区块链可以记录所有的股票交易,理论上我们也不再需要交易所了。按照A股每天2000亿交易额,平均交易成本万分之五计算,仅仅中国的股票交易,每天将节约成本1亿元。

                  

 

医疗、保险领域

在医疗领域,区块链能利用匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例(EHR)、DNA 钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。

 技术分享图片

 

 

1.互助保险

前一阵子互助保险大热,这里我们先说互助保险,倒不是因为互助保险会是区块链主要的应用领域之一,事实上由于互助本身的半公益性质,区块链很难在这一领域实现很大的商业价值,但是互助保险确实是区块链应用的一个完美场景,拿到这一领域最大投资的水滴互助,也确实在开展区块链的研究。

之所以说互助保险是区块链的完美应用场景,是因为互助保险本身也是一个多人参与的去中心化系统,成员之间享有平等的权力和义务,区块链的应用可以保证资金流向公开透明,无法伪造和篡改,让每个用户都可以行使监督的权利。

互助保险的一个主要原则就是群组内成员的发病率基本相同,否则对于低发病概率的成员就存在不公平,将用户信息记录在区块链上,可以让参与者了解互助组成员的情况,避免有年龄超标等高发病成员的误入。此外,所有资金的划转只能按照公开的智能合约执行,也增加了系统的透明性。

 

2. 电子健康病例(EHR

在EHR方面,个体完整的健康历史记录,包含每个生命体征、高效准确地记录服药、医生诊断、患者疾病和手术相关的所有信息,与医护人员、地点、事件相关的全盘历史数据对精准治疗和疾病预防有宝贵价值,区块链恰好能将个体乃至机构群体的数据进行实时存储与共享。 

在区块链中,每个事件和交易都有时间戳,成为一条长链或永久性记录的一部分,且无法在事后进行篡改。在没有权限限制的区块链上,各方都可以查看所有记录。在有权限限制的区块链上,各方可以通过协定,确定哪些方可以查看哪些交易,从而维持隐私性,并且在需要时各方可以掩盖自己的身份。通过这种方式,区块链实现了资产全生命周期的完整记录。在资产流经整个供应链时,无论是患者健康记录,还是一瓶药片所有记录清晰可见。 

3.      计费理赔更真实

在计费和理赔方面,区块链还能有效阻止骗保等不当行为,减少医疗资源浪费。企业PokitDok、Capital One和Gem 提出一种由区块链支持的平台,旨在帮助患者在接受治疗前,提前确定自付费用金额,也能提供预付款等服务,避免造成患者意料之外的成本,医疗机构也能减少未收款项。 

 

4. 医疗事故的追溯已经药品的回溯监管

区块链的可追溯性,还包括医疗事故的追溯以及药品的回溯与监管。比如建立药物一致性的物流配送与管理体系,对假冒药品构成致命打击。因为区块链的数据是即时更新、广泛共享的,药店、厂商、买家、监管部门等多方都能实时观察数据流动,包括药品制造和分销信息,从而加强药品监管,阻止假药进入市场。据悉,英国Blockverify 就是开展药品来源试点项目的组织之一,帮医疗人员通过扫描药品验证真伪。 

 

国家监管制度

1.      使用区块链技术打击腐败

2017年的腐败认知指数表明,西班牙下滑了8个百分点,成为欧盟排名最低的国家之一。在过去十年来,西班牙爆发了一系列引人注目的腐败丑闻,其中以公共采购最甚。西班牙通过修改反腐败法、开发区块链和人工智能(AI)解决方案,积极打击腐败。

 技术分享图片

 

六.区块链的未来

1、更多金融领域之外的使用

 

虽然区块链对金融领域的影响似乎最为明显,但任何需要记录和监督交易的行业或企业都可能受益。 在医疗保健方面,IDC Health Insights 预测,20% 的企业将进行试点项目之外的项目,并将在 2020 年实现区块链的实施,因此 2018年 应该看到在这方面取得重大进展。

 

招聘和人力资源部已经开发了区块链简历,通过验证候选人的资质和相关经验来简化选拔过程。

 

涉及追踪所有权转让的法律工作 ,例如知识产权法律,或者不动产契约,也将通过实施分布式账本来提高效率。 明年,我们应该期待看到法律领域的创新者将其变为现实。

 

与此同时,在制造业和工业领域,包括IBM,百事可乐和联邦快递在内的区块链研究机构表示,预计区块链将成为互联网发展后的“第二代”数字革命。 比较突出的是电子产品制造商富士康利用区块链追踪供应链交易的工作。

 

2、区块链与物联网的结合

 

尽管这听起来像两个热门概念的组合,但我们正在认真考虑如何通过这两种技术来改善业务流程和日常生活。

 

安全性是这两种技术合适的一个原因,区块链的加密和不信任的机制使其成为保持家庭和办公室中连接设备数量不断增长的可行选择。 研究设想,用于“挖掘”比特币的区块链计算能力可以用来保护我们的智能家庭,防止新一代的网络窃贼寻求破解和窃取我们的数据。

 

另一个可能的用途是建立在区块链上的加密货币应用于机器之间进行的自动化微交易, 除了记录机器上记录和分析的机器活动外,当一个机构运营的智能机器与其他机器相互作用和交易时,机器可以有效地“互相支付”。 这很可能还需要一段时间的发展,但我们很可能会在 2018 年看到这方面的研究和突破。

技术分享图片

 

 

3、智能合约将盛行

 

“智能合约”是区块链带来的另一种可能性,智能合约的想法是,当条件满足时,合同将自动执行,例如付款或发货,或业务中通常由合同定义的其他任何东西。

 

区块链由于其共识驱动的性质而使智能合约成为可能。 一旦达成一致的条件,合同就被填补了。 这可能意味着在目标完成时支付奖金,或者在付款后向你的帐户发送订单。

 

保险公司 AIG 正在试行区块链智能合约制度,以监督需要国际合作的复杂保险政策的制定,我们预计明年将会有更多的企业采取行动。

 

4、国家认可的加密货币

 

俄罗斯是第一个宣布“加密卢布” 的国家,但政治家在将来考虑区块链货币的优势是必然的。 在比特币之后,人们似乎常常认为,国家对这个特定的应用缺乏热情,而且可能还有很好的理由。 毕竟比特币被设想为创造一种政府无法操纵的可交易的货币。中国已经拒绝允许交易所在其境内运作比特币,并向投资发出加密货币的高风险的警告。 2018 年可能是政府最终加入区块链的一年,因为它在提高金融和公共服务效率方面的潜力变得更加明显。

 

5、大量的区块链将失败

 

区块链无疑具有革命性的潜力。 但是,任何革命性的东西都是有风险的,在区块链当中,主要是因为没有明确的期望而急于达成目标,可能会浪费时间。

 

所有被大肆炒作的技术(区块链当然算)都存在危险,要记住的重要一点是,就像人工智能和大数据一样,这些都是将永远改变世界的技术,但这可能是一个渐进的过程。 毫无疑问,企业的各个方面都受到技术的不断影响和改造,但一路上总会有一开始的失败。

 

 技术分享图片

 

 

总结:

Distributed ledger technology has the potential to change financial services as profoundly as the Internet changed media and entertainment. R3 CEV 首页上的这一段话基本可以代表业内人士对区块链未来的看法:这将是一项颠覆性的技术。

区块链已经开始,只是还没有流行。

       在多个领域中,无论从金融货币、数字资产,到供应链、医疗、保险、教育、选举都有着广泛的场景覆盖,其透明公平公正、不可篡改、不可溯源的本质决定了它颠覆性的未来。

       区块链向我们展示了一个所有资产都将被数字化的世界,在一个价值的互联网上,资产的转移将像今天信息的传递一样快捷、方便、便宜。不知道写到这里,你是不是还认为我在描述一个未来世界?在这里借用威廉·吉布森的一句话来结尾:未来已来,只是尚未流行。

       但是,区块链还存在很多弊端、很多问题,区块链的路还很长,需要一些突破性的进展和创新,未来的路是怎么样的谁都想不到,但是,区块链存在着无限可能,让我们一起去期待吧。

 

推荐一些区块链的地址:

  1. 区块链资讯网:https://www.sosobtc.com/news/all
  2. 数字货币交易网站:http://www.coinpool.by/

 

谈谈我对区块链的理解(基础篇)

标签:相对   信任   轻松   原则   超过   机制   电力   判断   驱动   

原文地址:https://www.cnblogs.com/GodHeng/p/9306829.html

(0)
(1)
   
举报
评论 一句话评论(0
0条  
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有 京ICP备13008772号-2
迷上了代码!