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聊到區(qū)塊鏈技術(shù)很多人都會想到區(qū)塊鏈的信任機(jī)制,信任是區(qū)塊鏈技術(shù)的一大優(yōu)勢,也是人們費(fèi)盡心思想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。試想一下,如何人和人之間可以相互信任而不需要中介機(jī)構(gòu)做擔(dān)保,借錢貸款不需要轉(zhuǎn)賬憑證,不需要提供身份信息,會是一種怎樣的場景?信任不是信用,信任是與買賣商品和服務(wù)、信息的可靠性及保護(hù)相關(guān)的信任,而非在所有商業(yè)事務(wù)中的信用。區(qū)塊鏈并不會創(chuàng)建或消除信任。
它只是把信任從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。 以前我們不得不信任金融機(jī)構(gòu)來驗(yàn)證交易,但現(xiàn)在我們只需要信任區(qū)塊鏈技術(shù)本身。
一、什么是區(qū)塊鏈的信任機(jī)制?
如何在不依賴中介機(jī)構(gòu)的情況下,讓互不信任的雙方實(shí)現(xiàn)可信交互,是區(qū)塊鏈技術(shù)解決的難題。區(qū)塊鏈技術(shù)通過將P2P網(wǎng)絡(luò)、非對稱加密、共識機(jī)制等多種已有技術(shù)巧妙組合,實(shí)現(xiàn)了一套去中介的信任機(jī)制。這套機(jī)制的核心在于:
首先,在任意時間點(diǎn),不同用戶在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中看到的數(shù)據(jù)初始狀態(tài)是一致可信的,這使得雙方有了繼續(xù)溝通的基礎(chǔ)。區(qū)塊鏈采用P2P技術(shù)搭建分布式網(wǎng)絡(luò),任意用戶都可以從不同數(shù)據(jù)源獲取區(qū)塊鏈數(shù)據(jù),而且區(qū)塊鏈存儲數(shù)據(jù)的賬本采用哈希鏈結(jié)構(gòu),任意用戶都可以輕易驗(yàn)證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這兩個特點(diǎn)使得交互雙方能夠在沒有第三方參與的情況下對初始狀態(tài)達(dá)成一致。
其次,用戶通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)進(jìn)行的每一次交互操作都將由分布式節(jié)點(diǎn)協(xié)同處理,這使得雙方的溝通過程透明公正。區(qū)塊鏈中每一個操作都將由所有參與節(jié)點(diǎn)獨(dú)立驗(yàn)證,并在共識機(jī)制的作用下通過協(xié)同驗(yàn)證達(dá)成數(shù)據(jù)多數(shù)一致性,杜絕了個別節(jié)點(diǎn)違規(guī)操作的可能性。同時,每一個操作內(nèi)容都將包含發(fā)起者的數(shù)字簽名,杜絕了偽造和抵賴的可能性。
最后,用戶通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)進(jìn)行的交互操作將永久記錄在分布式賬本中可靠保存,這使得雙方的溝通內(nèi)容支持長效的事后審計(jì)和追責(zé)。區(qū)塊鏈賬本采用分布式冗余存儲機(jī)制和基于散列函數(shù)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)保證數(shù)據(jù)完整性,試圖竄改數(shù)據(jù)的攻擊者必須具備接近全網(wǎng)整體的算力能力,并且耗費(fèi)賬本建立過程的等價資源,這使得篡改攻擊成為不理智、不可行的行為。
區(qū)塊鏈技術(shù)采用多種機(jī)制使數(shù)據(jù)在初始狀態(tài)、操作過程和操作記錄階段都保持透明可信,能夠讓互不信任的雙方相信區(qū)塊鏈賬本具有可信特征,從而在此基礎(chǔ)上開展各種實(shí)際業(yè)務(wù)。由于區(qū)塊鏈賬本是由分布式節(jié)點(diǎn)自發(fā)維護(hù),不依賴單一用戶或者單一機(jī)構(gòu),因此實(shí)現(xiàn)了無需第三方中介的信任機(jī)制。
二、區(qū)塊鏈技術(shù)對信任機(jī)制的重構(gòu)
解決信任和安全問題是比特幣構(gòu)想的基礎(chǔ)。作為比特幣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和交易系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù),區(qū)塊鏈技術(shù)突破了單一的技術(shù),整合了密碼學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等成果,將比特幣打造為一種數(shù)字貨幣和在線支付系統(tǒng),利用加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移,而不再依賴于中央銀行和金融機(jī)構(gòu)。區(qū)塊鏈?zhǔn)怯刹煌?jié)點(diǎn)共同參與的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),是一個開放式的賬簿系統(tǒng)。由一串按照密碼學(xué)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)包組成,即區(qū)塊。每個區(qū)塊數(shù)據(jù)信息都自動加蓋唯一的時間戳,從而計(jì)算出一個數(shù)據(jù)加密數(shù)值,即哈希值。每個區(qū)塊都包含上一個區(qū)塊的哈希值,從創(chuàng)始區(qū)塊開始鏈接到當(dāng)前區(qū)塊,從而形成區(qū)塊鏈。比特幣使用公鑰地址發(fā)送和接收比特幣,并進(jìn)行交易,從而實(shí)現(xiàn)了個人身份信息的匿名。簡言之,區(qū)塊鏈技術(shù)具獨(dú)特而有鮮明的特征:
1、去中心化的分布式賬本。即交易記賬由分布在不同地方的多個節(jié)點(diǎn)共同完成,而且每一個節(jié)點(diǎn)都記錄的是完整的賬目。區(qū)別于傳統(tǒng)的中心化記賬方案,沒有任何一個節(jié)點(diǎn)可以單獨(dú)記錄賬目,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。另一方面,由于記賬節(jié)點(diǎn)足夠多,從而保證了賬目數(shù)據(jù)的安全性。由于使用分布式核算和存儲,不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu),任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是均等的,系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來共同維護(hù)。
2、共識機(jī)制和不可篡改性。比特幣采用工作量證明,只有在控制了全網(wǎng)超過51%的記賬節(jié)點(diǎn)的情況下,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當(dāng)加入?yún)^(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能。一旦信息經(jīng)過驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈,就會永久的存儲起來,除非能夠同時控制住系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn),否則單個節(jié)點(diǎn)上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的,因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。
3、非對稱加密和授權(quán)技術(shù)。存儲在區(qū)塊鏈上的交易信息是公開的,系統(tǒng)是開放的,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開,任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用,因此整個系統(tǒng)信息高度透明。與此同時,賬戶身份信息是高度加密的,只有在數(shù)據(jù)擁有者授權(quán)的情況下才能訪問到,從而保證了數(shù)據(jù)的安全和個人的隱私。由于節(jié)點(diǎn)之間的交換遵循固定的算法,其數(shù)據(jù)交互是無需信任的,因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產(chǎn)生信任,對信用的累積非常有幫助。
4、智能合約。基于這些可信的不可篡改的數(shù)據(jù),可自動化的執(zhí)行一些預(yù)先定義好的規(guī)則和條款。區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議使得整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在去信任的環(huán)境自由安全的交換數(shù)據(jù),使得對“人”的信任改成了對機(jī)器的信任,任何人為的干預(yù)不起作用。
正是對信任的透徹認(rèn)識和信用本質(zhì)的深刻洞察,中本聰用區(qū)塊鏈技術(shù)將獎懲機(jī)制創(chuàng)新性的結(jié)合起來。一方面,區(qū)塊鏈通過不可篡改的分布式賬本,并將賬本公諸于眾,這對于失信者而言,是一個絕好的杜絕機(jī)制。同時,為了鼓勵所有的參與者維護(hù)這個分布式數(shù)據(jù)庫,中本聰將比特幣挖礦的工作量證明作為激勵機(jī)制,以鼓勵礦工參與到區(qū)塊創(chuàng)建中并將新區(qū)塊同前一區(qū)塊相連,成功挖到礦的礦工將會獲得系統(tǒng)給出的區(qū)塊獎勵,那些率先完成區(qū)塊創(chuàng)建的人能夠得到一定數(shù)量的比特幣。從而區(qū)塊鏈技術(shù)能夠有效杜絕失信的發(fā)生,以及通過激勵讓參與者自發(fā)維護(hù)整個賬本運(yùn)行,同時通過數(shù)字加密技術(shù),實(shí)現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫的透明度和安全性的完美平衡。