·下图·比特币区块链交易的具体流程示意
区块链技术作为比特币的基础性技术,具有高度透明、去中心化、去信任、集体维护(不可更改)、匿名等性质。这些性质体现了分布式自治的理念,逐渐受到拥有创新意识的金融机构的广泛关注。DAC(Distributed Autonomous Corporation)翻译为分布式自治机构。所谓DAC,就是通过一系列公开公正的规则,以无人干预和管理的情况下自主运行的组织机构。这些规则往往会以开源软件的形式出现,每个人可以通过支付手段获得不定形式的回报,分享收益,参与系统的成长。比如,比特币、
纳斯达克的新平台以及其他应用就是典型的DAC。
自2009 年中本聪提出比特币概念,比特币起初因为其高度的隐蔽性和不可追踪性受到了“黑市丝绸之路”用户的青睐,后期又频繁被当作赎金来使用。虽然博得了眼球,但比特币至今仍没有成为一种主流货币,过高的波动性和各国监管层对其复杂的态度抑制了比特币的发展。但其背后的数据结构—区块链却得到了快速的的发展。作为一种基于开源软件和建构上的P2P网络,在和货币相关的例如交易支付等领域,相比传统网络的支持方式,区块链可以为这些领域带来多种优秀特点。这些优点包括:去中心化、无须信任系统、去中介化、不可篡改、加密安全性。这些优点的叠加可以解决两个长期存在于加密数字货币行业的问题:“双花”问题和“拜占庭”将军问题。
去中心化:区块链是一个由各矿工节点记账维持,并储存在全球范围内各个去中心化节点的公开账本,因为每个节点和矿工都必须遵循同一记账交易规则,而该规则基于密码算法而非信用,同时每笔交易需要网络内其他用户的批准,所以不需要一套第三方中介结构(比如说银行)或信任机构背书。在传统的中心化网络中,对一个中心节点(例如支付中介第三方)实行有效攻击即可破坏整个系统,而在一个去中心化的例如区块链的网络中,攻击单个节点无法控制或破坏整个网络,掌握网内50%的节点只是获得控制权的开始而已。
无须信任系统:区块链网络中,通过算法的自我约束,任何恶意欺骗系统的行为都会遭到其他节点的排斥和抑制,因此其不依赖中央权威机构支撑和信用背书。传统的信用背书网络系统中,参与人需要对于中央机构足够信任,随着参与网络人数增加,系统的安全性下降。与之相反,区块链网络中,参与人不需要对任何人信任,但随着参与节点增加,系统的安全性反而增加,同时数据内容可以做到完全公开。不可篡改和加密安全性:区块链采取单向哈希算法,同时每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进,时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为很容易被追溯,导致被其他节点的排斥,从而限制了相关不法行为的产生和施行。
“双花”问题:加密数字货币和其他数字资产一样,如同可以将一个文件以附件形式保存并发送任意多次,具有无限可复制性的缺陷。如果没有一个中心化的机构,我们无法确认一笔数字现金或资产是否已经被花掉或提取。为了解决“双花”问题,可以信赖的第三方需要保留交易总帐从而保证每笔现金或资产只被花费或提取过一次。在区块链中,每一个区块都包含了上一个区块的哈希值,从创始区块开始连接到当前区块从而形成块链。每一个区块都要确保按照时间顺序在上个区块之后产生,否则前一个区块的哈希值是未知的。同时,由于区块链中所有交易都要进行对外广播,所以只有当包含在最新区块中的所有交易都是独一无二且之前从未发生过,其他节点才会认可该区块。因此在区块链中,“双花”变的非常困难。
“拜占庭将军”问题:拜占庭问题的核心问题是当战场上多个将军互相并不信任彼此(存在叛徒)时,互相相隔甚远无法碰头,但却要保证进攻时间一致,所以某种分布式远程协调沟通机制尤为重要。如果每个将军向其他九个将军派出一名信使,也就是10 个将军每个派出了9 名信使,即为总计90 次的传输,每个将军会分别收到9 条信息,可能每一封都附着不同的进攻时间。此外,部分将军会答应超过一个的攻击时间,故意背叛发起人,所以他们将重新广播超过一条的信息链。这个系统迅速变成不可靠信息和攻击时间相互矛盾的混合体。区块链通过为发送信息加入了成本,也就是基于计算一个随机哈希算法得到遗传64 位的随机数字和字母组成的字符串的“工作量证明”,并加入了一个随机元素以保证在一个时间只有一个将军可以进行广播,解决了这个问题。