科技行者 5月8日 北京消息 區(qū)塊鏈?zhǔn)且惶滓詭缀鯚o(wú)法偽造或篡改的方式構(gòu)建而成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)學(xué)架構(gòu)，可用于存儲(chǔ)各類有價(jià)值數(shù)據(jù)。

比特幣的神秘締造者中本聰曾表示，“我一直在研究一種完全對(duì)等的新型電子現(xiàn)金系統(tǒng)，其中不存在第三方信托機(jī)構(gòu)。”在2008年10月的一封群發(fā)郵件中，他做出了這樣的解釋。郵件中還包含一份9頁(yè)的白皮書，其中描述了一些可能會(huì)對(duì)現(xiàn)有金融技術(shù)體系帶來(lái)顛覆的內(nèi)容。

中本聰于2009年1月發(fā)布了第一批比特幣，隨之而來(lái)就是加密貨幣時(shí)代的來(lái)臨。盡管其起源非常模糊，卻證明了現(xiàn)在所謂的區(qū)塊鏈技術(shù)確實(shí)擁有實(shí)際執(zhí)行能力。中本聰將現(xiàn)有的密碼學(xué)工具與數(shù)十年內(nèi)計(jì)算機(jī)科學(xué)研究當(dāng)中得出的方法加以結(jié)合，使得公共網(wǎng)絡(luò)中的參與者不必依賴于信托機(jī)構(gòu)，而是能夠通過(guò)反復(fù)共識(shí)共享的賬目中反映的真相。如此一來(lái)，人們幾乎不可能重復(fù)花費(fèi)同一枚比特幣，這就解決了以往阻礙數(shù)字現(xiàn)金真正普及的根本問(wèn)題。更重要的是，區(qū)塊鏈的出現(xiàn)還消除了以中央組織作為電子貨幣交易調(diào)解方的需求。

Gawker曾發(fā)布一篇文章曝光“絲綢之路”地下市場(chǎng)利用比特幣進(jìn)行毒品交易，而這一消息于2011年使得比特幣的受歡迎程度開(kāi)始迅速增長(zhǎng)。此時(shí)，“altcoins”模擬器亦開(kāi)始出現(xiàn)，其通常直接使用比特幣的源代碼。在兩年之內(nèi)，流通中比特幣的總價(jià)值已經(jīng)超過(guò)10億美元。

此后，技術(shù)專家們意識(shí)到區(qū)塊鏈也可用于追蹤資金之外的其它事物。2013年，19歲的Vitalik Buterin提出了以太坊(ETH)——其不僅能夠記錄貨幣交易，同時(shí)亦可記錄被稱為智能合約的計(jì)算機(jī)程序狀態(tài)。以太坊于2015年正式上線，現(xiàn)已擁有眾多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手與模仿者。其有望在下一代應(yīng)用程序當(dāng)中提供與現(xiàn)有應(yīng)用類似的使用體驗(yàn)，但卻通過(guò)去中心化加密貨幣網(wǎng)絡(luò)——而非中央服務(wù)器——作為資源支持。

1. 交易的誕生

在比特幣中，交易的本質(zhì)在于將加密貨幣由一個(gè)人(Alice)轉(zhuǎn)移至另一個(gè)人(Bob)處。在以太坊中，其提供多種可用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交易的內(nèi)置編程語(yǔ)言。Alice可以向Bob發(fā)送加密貨幣; 其他人也可以在區(qū)塊鏈上部署一行代碼，這就是智能合約。在此之后，Alice與Bob可以將資金匯給該程序控制的賬戶，以便在滿足合約中的某些條件時(shí)觸發(fā)運(yùn)行，即實(shí)際完成資金轉(zhuǎn)移。此外，智能合約還可以將交易發(fā)送至其所嵌入的區(qū)塊鏈內(nèi)。

2. 將交易廣播至對(duì)等網(wǎng)絡(luò)

還是老例子，Alice打算給Bob點(diǎn)錢。為此，Alice在自己的計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建了一項(xiàng)交易，該交易必須參考過(guò)去在交易中獲取的資金以執(zhí)行下一步操作，同時(shí)亦要求具有Alice的私鑰以及Bob的賬戶地址。在此之后，該交易將被發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的其它計(jì)算機(jī)或“節(jié)點(diǎn)”。只要此項(xiàng)交易遵循適當(dāng)?shù)囊?guī)則，各節(jié)點(diǎn)就會(huì)對(duì)該交易進(jìn)行驗(yàn)證。此后，采礦節(jié)點(diǎn)(第3步中將詳細(xì)介紹)將接受新交易，并將其作為新區(qū)塊中的一部分。

3. 創(chuàng)建新區(qū)塊的競(jìng)賽

被稱為礦工的各節(jié)點(diǎn)子集將有效交易組成被稱為區(qū)塊的列表。當(dāng)前區(qū)塊當(dāng)中包含最近的有效交易列表以及對(duì)前一個(gè)區(qū)塊的加密引用。在比特幣以及以太坊這樣的區(qū)塊鏈系統(tǒng)當(dāng)中，礦工們競(jìng)相創(chuàng)建新的區(qū)塊——這項(xiàng)工作是一個(gè)解決勞動(dòng)密集型數(shù)學(xué)難題的過(guò)程，且每個(gè)新區(qū)塊都是獨(dú)一無(wú)二的。解決這一難題的首位礦工能夠獲得一些加密貨幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。該數(shù)據(jù)難題的本質(zhì)在于隨機(jī)猜測(cè)一個(gè)叫做“隨機(jī)數(shù)”的數(shù)字。隨機(jī)數(shù)與區(qū)塊中的其它數(shù)據(jù)相結(jié)合以創(chuàng)建出經(jīng)過(guò)加密的數(shù)字指紋，也就是哈希值。

4. 完成一個(gè)新區(qū)塊

哈希值必須滿足一定的條件; 如果不滿足，那么礦工會(huì)嘗試另一個(gè)隨機(jī)數(shù)，而后再次計(jì)算哈希值。一般來(lái)講，礦工需要進(jìn)行大量嘗試才能找到有效的哈希結(jié)果。這一過(guò)程的存在使得分類賬極難修改，意味著黑客基本無(wú)法對(duì)區(qū)塊進(jìn)行篡改。雖然一部分區(qū)塊鏈實(shí)體也在利用其它系統(tǒng)保護(hù)其鏈體，但上述被稱為“工作證明”的方法才是最根本的安全實(shí)現(xiàn)方案。

5. 向區(qū)塊鏈中添加新區(qū)塊

這是實(shí)現(xiàn)分類賬的最后一步。當(dāng)某采礦節(jié)點(diǎn)成為第一個(gè)解決新區(qū)塊加密問(wèn)題的計(jì)算方時(shí)，其會(huì)將該區(qū)塊發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)的其余部分接受審查，進(jìn)而獲得獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)字代幣。采礦難度以硬編碼形式存在于區(qū)塊鏈協(xié)議當(dāng)中; 比特幣與以太坊在設(shè)計(jì)上，強(qiáng)調(diào)隨著時(shí)間的推移解決問(wèn)題的難度也將逐步增加。由于每個(gè)區(qū)塊亦包含對(duì)前一區(qū)塊的引用，因此這些區(qū)塊在數(shù)學(xué)層面被鏈接在一起。若要對(duì)較早的區(qū)塊進(jìn)行修改，則需要重復(fù)區(qū)塊鏈內(nèi)所有后續(xù)區(qū)塊的工作證明過(guò)程。