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區塊鏈入門知識篇

作者:龍文航

近兩年來,關於“區塊鏈”的各類資訊充斥在各個我們看得到的角落,“技術”、“高薪”、“未來”、“重新定義世界”等等這些字眼肆意刺激著我們眼球,吸引著我們的目光。各大網際網路公司也爭相加入了研究“區塊鏈”技術的浪潮中,宛如誰要是趕上了“區塊鏈”班車,誰在未來的發展中就能站穩自己的“一畝三分地”。

對於普通民眾來說,“區塊鏈”已然成為了躲不開的話題。如果您還不瞭解區塊鏈,那麼這篇文章將會以小白文的方式給你提供不錯的幫助。

1. 區塊鏈的起源

提到“區塊鏈”,就不得不提到另外一個東西——比特幣。中本聰提出這一數字貨幣概念的初衷,就是想要讓世界誕生一種“去中心化”、“世界流通”、“不受央行和任何金融機構控制”的貨幣。於是區塊鏈技術應運而生,成為了比特幣這種貨幣賴以生存的支撐,從某種意義上來說,比特幣就相當於區塊鏈技術的第一款產品。

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  1. 區塊鏈的好處

可以說,當今社會中的各類資源都交由國家、政府、各類首腦機關、銀行、交易所、公司等統一集中或者分散,這就是“中心化”。好處顯而易見,提高了人類日常活動的效率,建立起了良好的秩序,但是,舉個例子,某項交易的雙方一旦中間藉助了某項工具,比如一款最起碼“表面”看起來沒有人為插手的app,把交易記錄交由app背後的公司管理,但凡涉及到了有第三方觸碰的可能,都不可避免的會讓雙方心裡產生或多或少的信任危機。如果把資料庫比作賬本,那麼區塊鏈的點對點傳輸,分散式的儲存,共識機制和加密演算法等技術就實現了人手一本賬本,流水記錄共享——這種社會成員間直接關聯的關係一直是人類追求的目標之一。

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  1. 區塊鏈的分類 目前,區塊鏈可分為三類:私有鏈,公有鏈,聯盟鏈。
    A) 公有鏈作為最早,也是目前應用最廣泛的區塊鏈,它完全公開、不受控制、依靠加密技術來保證安全,但也受到本身區塊鏈的缺點制約:不可篡改撤銷,延遲性,效能,公開性。
    B) 私有鏈提供了有限程度的去中心化,讓更多功能可控,更容易讓習慣“中心化”的“中心”接受,但是沒有完全達到真正的去中心化的信任基礎,其發展空間的有限性是可預見的。
    C) 聯盟鏈是類似於聯合國,歐盟作用的存在,它本質上也屬於私有鏈,讓多個“中心”聯合在一起,達成共識,在一定範圍內通用,成本低廉,但應用範圍受到制約,無法達到比特幣的網路傳播效應。

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此外,私有鏈與聯盟鏈統稱為許可鏈,公有鏈稱為非許可鏈。
相較於公有鏈,私有鏈與聯盟鏈在效率與靈活性上更佔據優勢,無需全網確認,交易只需要授信的超級節點驗證,減少區塊時間,並且提供更好的隱私保護,有需要的話還可以修改區塊鏈規則——雖然這種做法某種程度上背離了“去中心化”的本質,但我們不可否認的是,完全的去中心化意味著我們的信任方不再是人,而是人造的機器。我們誰都不能保證如今的公有鏈技術是完全穩定,安全的,不存在潛在意外的。因此,三種分類的區塊鏈都有其存在的必然價值,靈活地把握“去中心化”的程度,或許是區塊鏈技術得以發展的必經之路。
4. 初鏈TrueChain 公有鏈因為其共識機制的設計才有別於私有鏈與聯盟鏈,但也正是由於現有的共識機制難以達到保證安全性與高效性的平衡,才制約了公有鏈的發展,於是初鏈應運而生。

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TrueChain初鏈目的就是為了在保證去中心化本質的同時,儘可能提升效率,其核心思想是將PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance實用拜占庭容錯演算法)與POW(Proof of Work工作證明)相結合的混合共識機制。
PBFT是聯盟鏈與私有鏈如今使用最多的手段,相互信任的有限個超級節點對全鏈交易進行記錄,這種手段存在一定的隱患——不排除超級節點“協同作案”的可能性,存在風險,這也與上文說到的聯盟鏈與私有鏈的缺點“相輔相成”,沒有達到真正意義上的去中心化。
POW是比特幣為首的公有鏈使用的手段,實現了完全公平,透明,但也因節點太多,需要多方確認,限制了交易速度。
初鏈自下而上可分為三層:混合共識機制,智慧合約,合約抽象。
初鏈的混合共識機制,第一步採用公有鏈的POW手段從無限的節點中去動態“選舉”有限個超級節點達成協議,保證去中心化。第二步由私有鏈和聯盟鏈的PBFT手段用“選舉”出的有限個超級節點対交易進行記錄,保證效率。將聯盟鏈與私有鏈性質轉化為公有鏈性質,兩者的優點結合在一起,達到共識機制安全性與高效性的平衡。
智慧合約的實現依靠虛擬機器,在PBFT上推出TVM並將其植入超級節點,保證結果的統一,並利用合約抽象簡化設定智慧合約的流程。
5. 說明 以上是本人近期對區塊鏈相關知識的一個初步學習總結,後續會逐步深入研究初鏈演算法以及更多關於區塊鏈的進階知識,希望能與大家積極交流,共同學習進步!