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从零了解区块链,共享分类账、智能合约及参与者角色分析

区块链是如何工作的呢?区块链网络的背后又遵循怎样的技术模式呢?本文将带你继续了解区块链的存储交易原理。

为什么叫“区块链”

区块链之所以得名,是因为它以模块的形式存储交易数据,这些模块连接在一起形成一个链条。随着交易数量的增长,区块链的长度也在增加。每一个区块会记录并确认交易的时间和顺序,然后将它们计算在离散网络中。

区块链的每一个模块都包含一个散列(数字指纹或唯一标识符)、最近事务的时间戳和前一个块的散列。散列拥有验证身份的功能,这样在两个区块之间就不可能有其他的模块插入。在这个情况下,每个后续接入区块都加强了整个区块的验证,从而使整个链条无法篡改。

区块链包含交易数据,但它自己并不是交易本身,它不过是包含了经验证过的交易证明。所以,区块链本质上是一个记录交易数据的数据库,当然它的好处远远超过了传统技术。

区块链技术的内核

要想进一步了解区块链技术的内核,我们首先需要了解以下四个关键概念:共享分类账、权限、共识和智能合约。

共享分类账是由13世纪的分类账技术创新而来的,这些分类账使得区块链网络上所有的交易记录都无法更改,且允许所有人访问这些技术。当用户使用共享分类账时,交易只需要记录一次,就可以永久保持不变。它最大的优势在于消除了传统复式记账的重复工作。

区块链的权限往往指的是那些需要身份验证的区块链,这种区块链也被称为有许可的区块链。当参与者具有权限时,他就可以为交易数据的访问设置权限,以此保护交易数据隐私。此外,参与者可以指定哪些交易信息是公开的,哪些是隐蔽的,以便保证交易的机密性和匿名性。例如,甲方将资产转让给乙方,两人都可以看到交易的细节,而第三方能够看到甲乙双方已经成交,但是看不到资产转让的具体内容。这类权限的实现方式是通过签发数字证书,数字证书为用户提供身份识别信息,并规定了用户在区块链网络中获取信息的多少。

共识指的是在区块链网络,为了验证交易记录交易而采用的各种协商方式。共识包括利害关系证明(验证程序在网络中占有一定百分比,以便减少外部攻击的影响)、多重签名(交易双方都必须同时交易是有效的)、实用拜占庭容错(解决一组节点在输出内容不同时的争议的算法)等等。这些共识都可以插入区块链网络中,从而为交易护航。

对于匿名的区块链网络(比如比特币网络)来说,传统的共识方式在身份验证方面比较困难,因此人们开发了工作证明(Proof of Work)作为共识方式。匿名的区块链网络向每一台计算机发出一个数学问题,这些具有相同分类账副本的机器联合起来共同解决这个问题。第一个解决难题的计算机团队获胜,其他机器更新自己的分类账来匹配这个团队的分类账。工作证明就记录了这些难题解决的过程,区块链网络以这种方式保证每个参与者的共识是准确的。不过,这类工作证明共识需要消耗大量的计算能力和电力,因此只适合于计算机数量较大的公共区块链上,那些私人商业网络是无法承担工作证明这种高成本的共识机制的,因此它们会选择传统的共识机制。

智能合约是管理区块链业务交易的协议或规则集,它自动存储在区块链上,并作为交易的一部分执行。智能合约有许多种合约条款,可以部分自行执行或者完全自行执行。这些智能合约最大的优势在于它们能够保证交易双方均无法篡改交易记录,这使得它们能够提供优于传统合同的担保,同时减少制订成本和合同履行的时间。例如,旅行保险行业已经应用了智能合同,当航班延误超过规定的时间后,合约可以自动执行。

区块链的参与者角色

区块链网络的正常运行离不开各类参与者,我们往往只考虑了用户群体,而忽略了其他人对网络正常运行发挥的作用。以下是有关各类参与者的描述:

1、区块链用户通常指的是有权加入区块链网络并与其他网络参与者进行交易的群体,任何一个业务网络上通常都有多个用户。由于区块链技术是在后台运行的,因此大部分用户对具体的运行机制此一无所知,不过他们并不需要了解这些事项。

2、监管机构指的是拥有监督网络内交易的特殊权限的区块链用户。他们可以查看所有的交易数据,具有最大权限,不过监管机构也因此被禁止在区块链网络中进行交易。

3、区块链开发人员指的是创建应用程序和智能合约的程序员,他们使区块链用户能够在区块链网络上进行交易,被称为用户和区块链网络之间的管道。

4、区块链网络运营商指的是那些具有定义、创建、管理区块链网络的特殊权限的个人。每一个区块链网络中都有一个区块链网络运营商。

5、传统处理平台指的是现有的计算机系统,它们负责向区块链发起请求,并接收后续响应。

6、数字证书颁发机构指的是颁发和管理运行许可区块链所需的不同类型证书的个人。这些证书将代表参与者在区块链网络中的权限,是个人身份识别的重要标志。

感谢阅读,如果喜欢本文,可以关注作者,谢谢。

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