區塊鏈簡介|標準共識

Overview 概述

區塊鏈是一個綜合新興事物。需要計算機科學、密碼學、經濟學、金融學、數學、博弈論等背景知識才能理解以比特幣爲代表的各種區塊鏈項目。才能夠在各種區塊鏈投資中辨別欺詐和創新,避免踏入各類陷阱獲得合理的投資回報。

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傳統交易體系

在第三方支付產生以前,支付清算體系是客戶與商業銀行建立聯繫,商業銀行與中央銀行建立聯繫,中央銀行是所有商業銀行支付清算的對手方,能夠通過軋差進行清算。在原有支付清算模式下,由於客戶不能與中央銀行之間直接建立聯繫,客戶必須分別與每一家商業銀行建立聯繫,支付清算的效率較低。

第三方支付誕生以後,客戶與第三方支付公司建立聯繫,第三方支付公司代替客戶與商業銀行建立聯繫。第三方支付公司成爲客戶與商業銀行支付清算的對手方,第三方支付公司通過在不同銀行開立的中間賬戶對大量交易資金實現軋差,少量的跨行支付則通過中央銀行的支付清算系統來完成。比如我們信任銀行,所以我們給其它人轉賬是通過銀行完成的。我們信任淘寶所以在淘寶上買東西會用支付寶支付。但淘寶、銀行這樣的第三方並不直接參與交易,只是輔助完成交易並且由於不信任,纔會在交易過程中使用銀行、淘寶。但是我們付出的代價就是增加了交易成本,付一定的費用給銀行、淘寶這樣的第三方。

雖然第三方支付帶來了效率的提升,但仍然需要信任體系的建立,依託於對第三方的信任,能不能沒有第三方參與也能安全的完成交易避免支出冗餘的成本呢?區塊鏈設計之初就是解決此類問題。區塊鏈通過各種技術手段,建立了龐大的網絡體系,讓每個人可以在無信任的情況下安全的交易。

區塊鏈簡介

區塊鏈的定義

IDC 將區塊鏈定義爲記錄信息和數據的分佈式數字賬本,該賬本存儲於對等網絡的多個參與者之間,參與者可以使用加密簽名將新的交易添加到現有交易鏈中,形成安全、連續、不變的鏈式數據結構 ; 從數據的角度來看,區塊鏈是一種不可能被更改的分佈式數據。傳統的分佈式數據庫僅由一箇中心服務器節點對數據進行維護,其他節點存儲的只是數據的備份。區塊鏈的「分佈式」不僅體現爲數據備份存儲的分佈式,也體現在數據記錄的分佈式,即由所有節點共同參與數據維護,單一節點的數據被篡改或被破壞不會對區塊鏈所存儲的數據產生影響,以此實現對數據的安全存儲。因此區塊鏈特徵包含 : 分佈式、多節點共識、公開透明和不可篡改。

  • 分佈式:區塊鏈系統內沒有中心化的硬件設備和管理機構,各節點之間的權利和義務近乎均等,每個節點都能獲得完整的數據拷貝,系統由多個節點共同維護。
  • 多節點共識:淘汰了中心化管理員來審批結算交易的角色,各個節點之間無需相互信任,通過共識機制對入鏈數據進行驗證,數據內容和系統運作規則公開透明,節點之間通過技術手段自動實現信任關係。
  • 公開透明:通過共識機制,賬本和商業規劃可以被所有人審閱,並可利用時間戳機制對用戶行爲進行追溯,保證了系統的公開透明。
  • 不可篡改:區塊鏈上的區塊只能新增、不能被替換,交易可以通過新增區塊的方式予以修改,但是區塊記錄將永久保留。

區塊鏈發展大事記

區塊鏈簡介|標準共識
資料來源:互聯網資料整理,中信建投證券研究發展部

比特幣簡介

比特幣(BTC)是基於區塊鏈技術實現的一種數字貨幣。比特幣網絡是去中心化的網絡,即一個分佈式的點對點網絡,網絡中的礦工通過挖礦來完成對交易記錄。區塊鏈網絡提供了一個公共可見的記賬本,任何人任何時候都可以查看此賬本的信息。注意,該記賬本並非記錄每個賬戶的餘額,而是用來記錄發生過的交易的歷史信息。

比特幣採用了非對稱加密算法,用戶自己保存私鑰並公開公鑰。公鑰就是這個人對外的唯一身份標識,私鑰則是使用者開啓錢包使用比特幣的鑰匙。公鑰是對外公開的,在比特幣的規則裏公鑰即代表了網絡裏錢包使用者的地址。比特幣錢包的地址其實就是用戶公鑰經過一系列 Hash 及編碼運算後生成的 160 位(20 字節)的字符串。

區塊鏈技術的創造目的並不是爲了產生比特幣(BTC),更不是爲了將這東西拿到市場上出售。比特幣最初來源於一篇論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》。很明顯最初的目的是建立一個點對點的去中心化的交易系統。BTC 是這個系統對於各個參與節點計算交易確認的獎勵。正是因爲這個去中心化的交易系統是建立在密碼學技術上,所以交易的結果和獎勵是可信的無法被篡改,才導致了大衆媒體所過分渲染的稀缺性。比特幣系統的目的很簡單,就是建立一個總體成本耕地,不需要傳統的信任基礎,不需要信任的第三方機構(如:銀行)就可以完成交易的系統。

因爲比特幣的稀缺性,市場賦予了比特幣價格,它的符號是 BTC。比特幣誕生之初,2 萬個比特幣才能買一個比薩,目前比特幣的價格爲 $7,200,而在 2017 年末比特幣價格甚至一度超過 $20,000 大關。由此可見,比特幣價格波動劇烈,並且比特幣價格上漲和下跌很快。

共識機制簡介

共識機制是實現區塊鏈的重要手段,它貫穿於整個區塊鏈設計的思路中。CAP 理論是由加州大學伯克利分校的計算機教授 Eric Brewer 在 2000 年提出的,其核心思想是任何基於網絡的數據共享系統最多隻能滿足數據一致性 (Consistency)、可用性 (Availability) 和網絡分區容忍 (Partition Tolerance) 三個特性中的兩個。在大規模的分佈式環境下,網絡分區是必須容忍的現實,於是只能在可用性和一致性兩者間做出選擇。也就是說,這兩者基本上不可能同時滿足。

區塊鏈簡介|標準共識

拜占庭算法的計算速度是很快的,性能也很高,在確保數據是同步一致的情況下,同時對外提供的可用性的性能是不錯的。拜占庭協議也可以用在我們現在的分佈式賬本上面,有很多的區塊鏈項目鏈上用的算法就是拜占庭容錯算法的一種改進或者變種。

Conclusion 結語

在 2019 年 12 月 24 日深圳證券交易所上線深證區塊鏈 50 指數,當日收盤報 3155.03,漲 1.15%,日成交量爲 20.44 萬。這表明了對區塊鏈技術及行業的再次認可。雖然我國尚未出臺數字資產相關政策及法規,但隨着區塊鏈技術的進一步發展,相關的法規政策以及相關應用也會隨之而來。

風險提示:

  • 警惕打着區塊鏈和新技術的旗號進行非法金融活動。標準共識堅決抵制利用區塊鏈進行非法集資、網絡傳銷、ICO 及各種變種、傳播不良信息等各類違法行爲。

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