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「区块链」到底是什么?

FinTech ( Financial technology ) 将我们所认知的传统金融服务,转型并透过科技的手段进行,让企业可以提供更有效率的服务,也让使用者可以更便利即时的操作。换一个角度切入也可以想成是,科技业渐渐布局到以往传统的金融业,试图带来一波新的冲击性改变。

  不论从哪一个角度来解读,可以知道的是 Fintech 将会是未来科技和金融业界都无法忽视的趋势。在这个数位崛起的时代,Fintech 也不仅仅只是科技与金融,甚至市场与政府,都是这个趋势下需要应运出新服务的角色。而区块链 BlockChain 技术的应用,也是站在金融的基础之上进而兴起。


十月 29, 2017
Gartner 发表 2018 年十大科技发展趋势,连续两年点名区块链科技
如果你是关心科技技术趋势的专家,那么一定听过年年发布预测、鼎鼎大名的 Gartner 顾问公司! Gartner 每年年底都会发表下一年的科技发展趋势预测,今年也不例外,2018 的报告已经出炉啦!身为一个科技人,你怎么能不关心一下呢?
区块链源起二说
拜占庭问题

        关于区块链的起源有两个故事可以讨论:首先是今日土耳其的伊斯坦布尔,是当年东罗马帝国的首都拜占庭,当时东罗马帝国强盛、国土辽阔,在国防的配置上,每一个军队的驻点都相隔遥远,将军与将军之间只能够依靠信差来传递重要消息,因此在对外作战的时候,拜占庭军内部所有的将军和大官员需要达成一致的共识,才能够决定是否出兵,但若军队中存有叛徒或是间谍更可能影响将军的判断,结果往往不能够得到大多数人的意见,在已知有成员谋反的情况如何连结相隔遥远的军营来取得一致协议,就成了有名的「拜占庭问题( The Byzantine Generals Problem )」。



The Byzantine General’s Scenario。图/Debraj Ghosh, PhD

拜占庭将军问题在网路世界的解读是在容许入侵体系的一种模型化,后来发现区块和区块链可以解决这个问题,1982年美国计算机科学家Leslie Lamport 把军中各地军队彼此取得共识、决定是否出兵的过程,延伸至运算领域,设法建立具容错性的分散式系统,即使部分节点失效仍可确保系统正常运行,可让多个基于零信任基础的节点达成共识,并确保资讯传递的一致性,而2008 年出现的比特币区块链便应用了此观念。

比特币
第二个也就是大家所熟知的区块链起源就是「比特币」,为了比特币而产生了区块链,比特币就是区块链的第一个应用,后面的段落会再针对比特币做详细说明,接下来我们先来试着了解区块链到底是什么。

区块链其实是公众的电子记帐资料库
  首先,对区块链需要的第一个理解是,它是一种「将资料写录的技术」。如同前述,区块链起源于中本聪( Satoshi Nakamoto )的比特币,因此区块链就是作为比特币的底层技术,是一个「去中心化的分散式资料库」,透过集体维护让区块链里面的资料更可靠,或是可以把它理解成是一个全民皆可参与的电子记帐本,一笔一笔的交易资料都可以被记录。

区块链技术可以说是互联网时代以来,最具颠覆性的创新技术,依靠复杂的密码学来加密资料,再透过巧妙的数学分散式演算法,让互联网最让人担忧的安全信任问题,可以在不需要第三方介入的前提下让使用者达成共识,以非常低的成本解决了网路上信任与资料价值的难题。



简化的支付验证(Simplified Payment Verification)。图/比特币白皮书

去中心化和不可窜改性
区块链有几个最重要的特色,首先就是它的核心宗旨──去中心化,为了强调区块链的共享性,让使用者可以不依靠额外的管理机构和硬体设施、让它不需要中心机制,因此每一个区块链上的资料都分别储存在不同的云端上,核算和储存都是分散式的,每个节点都需要自我验证、传递和管理,这个去中心化是区块链最突出也是最核心的本质特色。

在去中心化的前提之上,每个运算节点的运作方式就会透过「工作量证明机制(Proof of Work,POW)」来进行,也就是谁先花费最少的时间,透过各自的运算资源来算出答案并得到认可它就成立,如此一来就可以实现多方共同维护,让交易可以被验证。



工作量证明(Proof of Work)。图/比特币白皮书

与去中心化类似的概念是区块链的「开放性」和「独立性」,区块链技术的基础是开源的,除了其中交易的讯息会另外被加密之外,其中所有的运算数据都是对所有人开放,任何人都可以透过公开的介面去查询区块链中的数据,系统信息非常透明。而独立性指的是整个区块链的系统不需要依靠第三方,因此便不会受到任何外力的干预。

同时也就衍生出了区块链的相对「安全性」和「匿名性」,因为区块链的数据是分散式的演算,因此也没有人可以随意修改网路上的数据,去除掉了人为操控的可能,也就让区块链本身相对安全,因为区块链上的讯息不需要公开验证,彼此之间的讯息传递都可以匿名进行。

区块链的另一大特色是其「不可窜改性」,区块链中的每一笔资料一旦写入就不可以再改动,只要资料被验证完就永久的写入该区块中,其中的技术是透过Hashcash 演算法,透过一对一的函数来确保资料不会轻易被窜改,这种函数很容易可以被验证但却非常难以破解,无法轻易回推出原本的数值,资料也就不能被窜改,每个区块得出的值也会被放进下一个区块中,让区块链之间的资料也都被正确的保障。


比特币夯翻全球
再大致了解了区块链的技术和概念之后,接着要和大家介绍红遍全世界的比特币,我们知道区块链就是比特币的底层技术,或是可以说,比特币带动了区块链观念的兴起,去中心化的公开性让所有人都能够自由购入与售出,交易的匿名性和金流资料的安全性更是比特币所依靠的基础。

前面段落提到,比特币是由一个名叫中本聪(Satoshi Nakamoto)的人所发明,但其实现实中并没有人知道中本聪究竟是谁,连其性别、职业或是年龄都不甚清楚,关于比特币的讨论交流全部在网上进行。比特币的命名是「Bitcoin」,取自电脑运算的最小位元,是一套点对点(P2P)形式的「虚拟货币」,不需要依靠特定的货币机构发行,对持有者而言,比特币除了币值相对稳定,而且在全球都能够使用,加上它去中心化的安全性,让它在全世界一炮而红。

我不是克雷格·怀特。我们每个人都是中本聪(I am not Craig Wright. We are all Satoshi)。

Satoshi
比特币发明人
这样的虚拟货币交易成本低、稳定安全,有些国家(例如俄罗斯)甚至考虑要开发国定的虚拟货币,但在现有的金融制度底下,大多数国家的法律还无法定义比特币,这样的虚拟货币并不受到任何政府、任何银行控制,因此它目前也还未被合法化。

  比特币将所有的交易历史都记录在区块链之中,区块链会持续延长并相互连结,且新的区块一旦加入到区块链中就不会再被移走。比特币的交易数据需要连续得到六个区块的验证后成立,缺点就是这个过程稍嫌缓慢。

另外,前面提到的工作量证明机制在比特币中被称为「挖矿」,也就是类似于一种运算的竞争,中本聪把消耗CPU的电力和时间比与成金矿的生产过程,比特币的每一个网路节点都需要验证,因此使用者会需要透过自己的工作效率来证明运算结果,确认后的交易才会被打包到区块链中,透过不断重复的尝试来符合某一个节点要求的解,这样的技术竞争受到许多专业人士的热爱,让大家可以在众多的公正平台上发掘不同硬体的计算能力。

比特币白皮书原文
https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

中文说明
AndyLin – 《比特币:端对端电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)I

AndyLin –《比特币:端对端电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)II

区块链将成长为超级帐本 HYPERLEDGER FABRIC
目前区块链的演进大约可以分为三个主要阶段,第一阶段也就是以比特币作为代表,这个体系将区块链建立起来,而第二阶段是以以太坊为主,以太坊(ethereum )也是一个开源的公共区段链平台,其中以太币(Ether)也是透过专用加密技术的去中心化的虚拟货币,到目前为止以太币已经是市值第二高的加密货币,仅次于比特币。


目前应用的情况以金融业最多,同时也不少政府部门表示对区块链的运作感兴趣,另外像是医疗界也能够妥善运用区块链技术,医院中病人的数据、病历等等都需要隐私,同时区块链的不可窜改性也让病患资料可以被保障,甚至未来能够结合人工智慧,将病历更进一步的导向智能咨询、智能抓药等功能,行动机器人医生的需求就是大量的、可靠的安全资料,这样的需求可以透过区块联技术来满足,在医疗费用越来越高的此刻,远端医疗的低成本市场、结合人工智慧区块链的医疗保健服务值得我们期待。
      麻省理工学院(MIT)采用了区块链技术,让百余名毕业生透过智慧型手机领取他们的数位文凭,成为全球首批颁发虚拟证书的大学之一。当学生下载Blockcerts Wallet之后,它会产生一组金钥(私钥加上公钥),并将公钥传送给MIT,把它写入数位纪录中,再于该区块链加上认证码。区块链上并没有记录文凭资讯,有的只是MIT建立该纪录的时戳,最后MIT再寄出含有公钥的数位文凭,藉由学生手机上的私钥来进行本人验证。
区块链的第三阶段目标就是超级帐本,以Linux基金会所创办的「超级帐本计画(Hyperledger Project)」为例,这是第一款专门为大型企业所设计的区块链模组,主要是希望让企业可以更轻松的导入区块链技术,也代表着区块链的发展日趋成熟。

「Hyperledger Fabric」有需多专门为商业导向所设计的用途,包含货运追踪、智慧合约等功能,期待可以落实区块链的应用,因为区块链有共享式帐本的特性,在这个区块链中所有的成员不论是上下游或是协同关系,都能够透过区块链来快速的共享大量的资源,同时也能兼顾安全性,因此这样成熟的区块链技术可以应用的层面应该值得各界期待。
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大神点评1

qdzs2000 2018-1-18 10:54:39 显示全部楼层
感谢分享,前排报道!
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