- 區塊鏈技術與應用
- 陳韜偉等主編
- 1711字
- 2024-08-12 15:26:05
2.1.2 區塊鏈的特點與分類
區塊鏈技術是具有普適性的底層技術框架,可以為金融、經濟、科技甚至政治等各領域帶來深刻變革。按照目前區塊鏈技術的發展脈絡,區塊鏈技術將經歷以可編程數字加密貨幣體系為主要特征的區塊鏈1.0模式、以可編程金融系統為主要特征的區塊鏈2.0模式和以可編程社會為主要特征的區塊鏈3.0模式。按照區塊鏈的定義,區塊鏈具有去中心化、時序數據、集體維護、可編程和匿名性等特點。
(1)去中心化。區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均基于分布式系統結構,采用純數學方法而不是中心機構來建立分布式節點間的信任關系,從而形成去中心化的可信任的分布式系統,與傳統集中記賬方式的不同之處在于整個網絡不依賴一個中心化的硬件或管理機構。區塊鏈的賬本不存儲于某個數據庫中心,也不需要第三方權威機構來負責記錄和管理,而是分散在網絡中的每個節點上,每個節點都有一個該賬本的副本,全部節點的賬本同步更新。作為區塊鏈的一種部署模式,公有鏈中所有參與節點的權利和義務都是均等的,系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護,任意一個節點停止工作都不會影響系統整體的運作。
(2)時序數據。區塊鏈采用帶有時間戳的鏈式區塊結構存儲數據,從而為數據增加了時間維度,具有極強的可驗證性和可追溯性;同時,又通過密碼學算法和共識機制保證了區塊鏈的不可篡改性,進一步提高了區塊鏈的數據穩定性和可靠性。
(3)集體維護。區塊鏈系統的數據庫采用分布式存儲,任意一個參與節點都可以擁有一份完整的數據庫備份,任意一個節點的損壞或失去都不會影響整個系統的運作,整個數據庫由所有具有記賬功能的節點來共同維護。一旦信息經過驗證并添加至區塊鏈,就會永久地存儲起來,除非能夠同時控制系統中超過51%的節點,否則單個節點對數據的修改是無效的。參與系統的節點越多,數據庫的安全性就越高。此外,區塊鏈系統采用特定的經濟激勵機制來保證分布式系統中所有節點均可參與數據區塊的驗證過程,并通過共識算法來選擇特定的節點將新區塊添加到區塊鏈中,確保集體維護的透明性。
(4)可編程。區塊鏈系統通常是開源的,代碼高度透明,公共鏈的數據和程序對所有人公開,任何人都可以通過接口查詢系統中的數據。區塊鏈平臺還提供靈活的腳本代碼系統,支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其他去中心化應用。例如,以太坊平臺提供了圖靈完備的腳本語言,以供用戶構建任何可以精確定義的智能合約或交易類型。
(5)匿名性。由于節點之間的交換遵循固定的算法,其數據交互是無須信任的(區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效),因此,交易對手無須通過公開身份的方式讓對方對自己產生信任,這對信用的累積非常有幫助。區塊鏈系統以用戶公鑰產生的地址做用戶標識,不需要傳統的基于公鑰基礎設施(Public Key Infrastructure,PKI)的第三方認證中心(Certificate Authority,CA)頒發數字證書來確認身份。通過在全網節點運行共識算法,建立網絡中城市節點對全網狀態的共識,間接地建立了節點間的信任。用戶只需要公開地址,不需要公開真實身份,而且同一個用戶可以不斷變換地址。因此,在區塊鏈上的交易不與用戶真實身份掛鉤,只是與用戶的地址掛鉤,具有交易的準匿名性。
(6)安全可信。區塊鏈技術采用非對稱密碼學原理對交易進行簽名,使交易不能被偽造;同時,利用哈希算法保證交易數據不能被輕易篡改,借助分布式系統各節點的工作量證明等共識算法來抵御和懲罰破壞者的攻擊,保證區塊鏈中的區塊及區塊內的交易數據不可被篡改和偽造,具有極高的安全性。此外,通過數學原理和程序算法,確保系統運作規則公開透明,實現交易雙方在不需要借助第三方權威機構信用背書的情況下達成共識,能夠在去信任的環境下自由安全地交換數據,使對人的信任變為對機器的信任,任何人為的干預都不起作用。
一般認為,區塊鏈技術正處于區塊鏈2.0模式的初期,股權眾籌、DeFi、DAO和P2P借貸等各類基于區塊鏈技術的互聯網金融應用相繼涌現。然而,上述模式實際上是平行而非演進式發展的,區塊鏈1.0模式的數字加密貨幣體系遠未成熟,距離其全球貨幣一體化的愿景實際上還很遠。區塊鏈可分為四類:公有鏈(Public Blockchain)、聯盟鏈(Consortium Blockchain)、私有鏈(Private Blockchain)和混合鏈(Hybrid Blockchain)。區塊鏈的類別如表2-1 所示。
表2-1 區塊鏈的類別

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