區塊鏈技術與應用：未來的一場技術革命

區塊鏈技術起源於中本聰提出的《比特幣：一種點對點的電子現金系統》，其中的“區塊”是指每一個資訊塊內含有一個時間戳，含有時間戳的資訊區塊彼此連線，構成的資訊區塊鏈條，便是“區塊鏈”。

區塊鏈是一種通過去中心化，去信任化的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。從資料方面來看，區塊鏈是一種單個節點或多個節點無法有意更改資料記錄的分散式資料庫，其分佈化體現在對資料的分散式儲存和分散式記錄。從技術方面來看，區塊鏈技術是多種技術融合後的新興技術成果，通過多項技術的組合發展完善後，形成一種更為高效的資料記錄，儲存和表達的方式。

區塊鏈按照中心化可分為以下三類：（1）去中心化的公共鏈：無預先設定參與許可權，許可權對公眾完全開放，記賬者為所有參與人員組成，所有參與節點之間的信任機制為工作量證明機制，多使用於網路節點之間無信任基礎的情況，例如比特幣，以太坊等電子貨幣的流通使用；

（2）多中心化的聯盟鏈：由具有參與許可權的成員組成，記賬者由參與人員協商確定，所有參與節點之間的信任機制為共識機制，多使用於連線多個公司或中心化組織之間的清算；

（3）中心化的私有鏈：由具有中心控制許可權的成員組成，所有參與節點之間的信任機制為互信機制，多用於節點之間高度信任的情況。

區塊鏈的目的在於驗證所參與節點之間所傳遞資訊的有效性，保證交易資料，確定交易資料的準確性。

在此以比特幣的節點網路交易流程為例，介紹去中心化型區塊鏈是如何實現資訊有效性，資料準確性的。第一步，節點A利用系統所配給的私鑰對前一次交易和下一節點B簽署一個數字簽名，並將此簽名附加在該幣的末尾，產生一筆新交易。第二步，節點A將交易單廣播至網路系統，該幣便傳送給節點B，同時每個節點都將接收到的交易細則記錄入一個區塊內。第三步，每一個節點通過解一道SHA256的數學難題，去獲取建立新區塊的權利，並在得到合法記賬權後獲得相應的比特幣獎勵。第四步，當一個節點找到解時，便會向全系統廣播該區塊記錄的所有蓋時間戳交易，並由其他節點驗證核對該解的合法性。第五步，當其他節點驗證核對該區塊記賬合法後，所有節點便會在此合法區塊之後繼續競爭下一區塊的合法記賬性，以此往復便形成了一個合法記賬的區域鏈。值得一提的是，通過區塊鏈技術，比特幣的執行成為人類歷史上第一次不借助第三方中介機構參與便可實現參與者互信的轉賬行為。

通過對比特幣運作過程的簡單概述，我們可以大致總結出以下五點技術特點：

（1）去中心化：網路中無中心化的物理節點與管理機構，網路功能的維護由網路中具備維護能力的正常節點完成，各節點地位平等，一個節點或多個節點損壞不會影響到整體的運作；

（2）去中介信任：網路節點之間的資料傳輸是以匿名形式進行，並通過數學演算法來建立分散式結構與各節點之間的信任關係，使各節點之間的互通往來不需要以信任機制為擔保。整個系統通過公開透明的數學演算法運作，使每一次運作細則都對各節點可見；

（3）資料庫可靠：網路各節點皆可獲得一份完整資料庫的拷貝。並且運用非對稱加密技術（雜湊雜湊，PKI公鑰體系）對資料進行加密處理，藉助強大演算法來抵禦外部攻擊，保證區塊鏈資料不會被修改，偽造。如若有意修改資料庫內容，則不僅需要同時控制總數51%的節點，並且計算機的算力要有能力支援其偽造篡改區塊的速度快於區塊鏈系統的更新速度，才可完成操作，否則偽造篡改的區塊會被很快發現並被棄用；

（4）集體維護：分散式系統中所有節點均可參與資料區塊的驗證過程，每一個節點都享有相同的權利並承擔相應的義務；

（5）時序性：採用帶時間戳的鏈式區塊結構儲存資料從而為資料增加了時間維度，使其擁有可驗證性和可追溯性。

而反觀由第三方中介機構支援的網路系統，在其執行過程中所有節點要進行交易都必須通過系統唯一的中介結構進行，而此中介機構便成為了唯一的執行維護者與特權參與者，這種系統結構決定了該系統較易崩潰，維護成本較高，資訊無法完全共享等技術劣勢。

基於以上兩種網路系統的對比，我們可以看出區塊鏈的主要優勢在於無需第三方中介機構的參與，資料高度安全可靠，執行過程中高效透明且成本較低等特點。因此有關區塊鏈技術的應用已經受到了很多國家的關注，並開始了相關應用的落實。

就目前來看區塊鏈的技術與應用程度尚處於萌芽狀態，仍有較多問題需要解決。比如如何實現真正意義上的隱私保護；如何降低商業化成本；如何落實系統監管；如何獲取行業市場等多方面對該技術的潛在價值的認可；如何優化系統結構攻克技術瓶頸。如若能夠儘快解決以上仍存問題，那麼區塊鏈技術必定從一種新興趨勢逐漸演變成為一場技術革命，並對未來世界產生深遠影響。

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