淺聊區塊鏈

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Web3.0最近異常火爆,它的宗旨是使用者創造、使用者所有、使用者控制、協議分配。使用者的所有資料都歸屬於使用者個人,任何人無法訪問和修改資料,中心化的資料儲存肯定不符合要求,這需要關聯到去中心化的技術-區塊鏈

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一、 區塊鏈本質

1.1、革命性前提背景

說區塊鏈必然要談比特幣,比特幣是一種數字貨幣。但最令人叫絕的是,比特幣號稱有下面幾個特性。 - 去中心化。這意味著沒有中心的伺服器,不受某個人的控制,整個系統直接由使用者端的電腦構成。這樣的技術難度是非常大的,並不像手機 App 或是小網站一樣,你想釋出就釋出,這需要有人來跟你一起玩。 - 資料防篡改。所有交易記錄全量儲存,並公開給所有的人,而且還被加密和校驗。並不是資料不能被篡改,而是資料被篡改的成本非常大。 - 固定的發行量。不會像國家中央銀行那樣亂印鈔票,造成通貨膨脹。

這幾個東西加在一起,就可以讓那些想作弊的人,尤其是那些有權有勢有錢的大公司大組織很難作惡。因為“去中心化”這個事,從本質上來說,造就了整個系統不再需要這些個大的公司和組織,人民可以達到真正意義上的自治,這些大公司都會倒閉。

去中心化的比特幣交易處理流程如下:
1. 首先,需要交易的使用者把交易傳到網路中。 2. 然後,網路上有些機器叫記賬結點,它們通過比拼計算力的方式競爭記賬權。這也叫“挖礦”。 3. 獲得記賬權的節點,會把待記賬的交易進行計算打包,並向全網廣播。收到新的記賬包的結點會對其進行驗證,驗證通過後加入自己的區塊。

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整個比特幣的世界是沒有伺服器的,其完全是靠大家用自己的電腦拼出來的一個分散式系統。既然這些電腦都是大家自己的,所以這種 P2P 的去中心化網路有一個前提假設——“網路中的任何結點都是不能信任的,它們中的任何一個都可能會作惡”。

基於這個前提假設,這個分散式的賬本系統就需要有如下的設計:任何人都可以拿到所有的資料。所以,資料要能很容易被驗證是合法的沒有被修改過的,而且也要是很難被人修改的

基於這個設計,比特幣使用了兩個比較大的技術:“區塊鏈技術”和“工作量證明共識機制”。

1.2、區塊鏈技術

image.png 區塊鏈又叫 blockchain,其中有一個一個的區塊,每個區塊中包括著一組交易資訊,然後,每一個區塊都會有一個 ID(或是一個地址),這些區塊通過記錄前一個區塊的 ID 來形成一條鏈。

  • 每個塊的 ID 都是通過其內容生成的,所以,只要是內容有一丁點兒的變化,這個 ID 都會完全不一樣。
  • 而生成 ID 的內容中還包括上一個塊的 ID。於是只要上一個塊的內容變了,其 ID 也要跟著變(不然就不合法了),那麼後面指向這個塊的 ID 也要變。於是,後面指向這個塊的 ID 也要重新計算,而變成另一個,這樣就會形成一個連鎖效應——一個塊被修改,後續的所有塊都要跟著一起改。於是導致了修改成本的提升。
  • 這種一處改,處處改的方式,並不代表不能篡改,而只是讓修改面比較大,讓你的改動麻煩一點。
  • 越舊的區塊的篡改會造成越大面積的修改,於是越舊的區塊就不容易篡改,就越安全。反之,越新的區塊就越不安全。

1.3、工作量證明共識機制

真正讓區塊鏈做到非常難篡改的是工作量證明的共識機制。

分散式網路的資料一致性是最難的問題了,在這種去中心化的網路叢集下就更難了。其中最大的本質差別是,一個公司內的分散式系統中的節點是被假設成可信任的,而在去中心化的網路下,節點要被假設成不可信任的。 比特幣使用了 Proof-of-Work 工作量證明機制,也就是“挖礦”來解決分散式網路資料的一致性問題。

  • 以誰的資料為準? 任何節點都可以修改自己所下載的賬本,也就是任何一個人都可以偽造賬本。在去中心化的網路下,我們只能認為,大多數人認識的資料是對的。 只有控制了一半以上的節點,才能偽造同一份賬本,讓修改幾乎變得不可能。
  • “大多數人”的問題。能掌握 51% 的算力的人變得幾乎不可能,除了偽造一條鏈的成本很高,還要控制大多數人的算力,這意味著需要鉅額的資金投入。
  • 解決分歧。一方面,這麼大的工作量找出來的區塊 ID,已經有效地降低了大家有意見衝突的概率。另一方面,就算是出現了合法衝突的區塊,也就是多個合法的賬本。而因為挖礦的成本太高,導致要同時跟進多個賬本是不可能的,所以礦工們只能賭跟其中一個。大多數人所選擇的那一個分支的鏈就會越來越多,於是另外一邊也就無人問津。

所謂的“挖礦”其實就是用大規模的計算來找到一個符合系統要求的區塊 ID。要找到符合條件的區塊 ID 只能通過暴力窮舉的方式,所以要付出大量的系統計算資源和電力。

二、虛擬貨幣

個人認為金融行業最大的本質就是——促進交易完成,實現價值提升!為了保證交易完成,金融行業需要解決下面幾個問題。 - 交易中的信用問題。所以,銀行會來做中間人來擔保。 - 交易中資金不足的問題。通過借貸來讓交易完成。 - 交易中大額的問題。把一個大額的金融事件以股份的方式拆碎進行大眾投資。

金融行業的四個重要屬性。 - 效率提升:加快貨幣、股票、債券的流通性,快速地促成交易。 - 價值提升:通過金融產品的流通性,讓實際價值得到充分的體現,並升值。 - 激勵機制:為實體經濟添磚加瓦,並激勵社會持續付出和成長。 - 信用評級:建立信用社會、評估信用等級,從而改善社會。

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如果虛擬貨幣想要有貨幣的特徵,那麼就需要保持穩定。這個穩定不僅僅只是不增發,其價值最好是穩定的,因為它要代表某種經濟體的穩定性。這就好像美金、歐元、英鎊,要比非洲某些國家的貨幣更硬一些。然而,目前的虛擬貨幣沒有一個經濟體為其背書,所以遠遠達不到貨幣的功能。

於是,虛擬貨幣開始變成和股票一樣。股票是需要後面實體公司經營情況來背書的,所以流通性比較好的股票,一般來說需要透明公開公司的經營情況,並會受到行情和政策的影響。然而虛擬貨幣的交易所市場完全在售賣概念,到目前為止還沒有一個真正成功的,能夠有顛覆性的專案。然而,其靠釋出白皮書就可以變成一個幾十億規模的公司。

比特幣的幾個問題: 1. 交易成本上升。由於工作量證明需要消耗大量的算力,同時比特幣大約 10 分鐘才會產生一個區塊,區塊的大小隻有 1MB,僅僅能夠包含三四千筆交易,平均下來每秒只能夠處理 5~7(個位數)筆交易,所以比特幣網路的擁堵狀況非常嚴重。有時候,一筆交易確認的小費已經很高了(並不見得比銀行便宜),另一方面,確認時間很長,在擁塞的時候需要好幾天。 2. 個人無法參與。一條鏈已經非常長了,所以個人電腦已經跑不動了。也就是說,如果你想玩比特幣,你電腦的算力都很難校驗賬本了。另外,記賬的人也越來越趨於巨大的大公司。本來是一個全民參與的去中心化的事兒,而現在成了大眾無法參與的事了。那麼,這還是去中心化嗎? 3. 社群的利益紛爭。上述兩個比特幣的技術問題必須急待解決,比特幣才能玩下去,不然,也就是這一兩年比特幣也就快玩完了。所以,社群內也很迫切地想解決這兩個技術問題。然而,自從中本聰把所有的工作交給比特幣的核心團隊(core team)並消失之後,比特幣社群中就這些技術問題如何解決,核心團隊和礦工的談判就沒有談好過。