风口解析 | 区块链 | 002 | 深入了解区块链

 

 

深入了解区块链

 

上一节为大家讲解了，区块链技术本质上是分布式账本系统，它的诞生是为了解决信任问题，降低信任成本的。这一节，我们将从这个概念展开，进行区块链技术的深层讨论。

 

我们首先回顾一下第一节中网购的例子，其中消费者和卖家之间，是通过购物平台建立信任的。如果没有这个中介，两个陌生人之间的交易是很难达成的。在其中，购物平台就体现了它在传统商业中“信任中介”的作用。信任中介还可以是大型的金融机构（银行等）或政府部门等机构。维持这样的传统信任中介，会耗费大量的财力、人类，造成资源的大量浪费。

 

设想一下，如果传统的信任中介消失，陌生人间的信任问题有没有可能被低成本的解决？答案是有可能被解决的，区块链技术便是其中的一个尝试性解决方案。

 

区块链技术的工作原理是将互联网上的用户节点互相连接起来，所有在这个区块链架构上发布的信息都会被加密成区块，然后被每一个用户节点接收并备份（也就是说在这个区块链中的每一个用户，都可以查询历史上的每一个数据）。此后，旧的加密信息会不断和新数据被打包成新区块，新区块将被发布到网络中并被所有用户节点备份。区块之间按照时间顺序连接，从而生成永久的不可逆的数据链。

 

用区块链技术结合第一节的例子，在理想情况下买家A确认购买并付款之后，会向全网大喊：“我已经下了订单并把钱交给卖家C啦”。卖家同样会在收到钱后对着全网大喊：“A的钱已经收到，我已经发货啦”。买家在收到货之后，再向全网大喊：“货收到啦，我很满意”。以上全部过程信息被全网无差别记录，交易被确认完毕。

 

由于这条链上的全部信息都被每一个用户节点无差别记录，区块链便形成了一个受全部用户监督的信息系统，因此通过区块链技术理论上可以将交易过程中所有权确认的环节取消。这是区块链技术目前最迷人的地方，但也是它目前的主要发展制约之一。

 

其制约主要体现在，理论情况是一种理想化的环境，但在现实环境中，如果交易过程无权威中心代理，如何保证每笔交易的有效性和准确性？

 

现实环境中主要会碰到两类问题，第一类问题是，信息通道是否安全可靠的问题（被称为“两军问题”），其本质是网络安全问题；第二类问题是，用户节点恶意广播错误信息问题（被称为“拜占庭将军问题”），其本质是恶意用户问题。由于涉及到大量技术问题，这里不对这两个问题细节进行展开。

 

两军问题虽然理论上无解，但目前仍可以通过相对安全的通信协议解决。

 

区块链技术目前面对的最本质的问题只剩一个，这就是“拜占庭将军问题”。针对这个问题，区块链技术必须制定一个容错方案，从而使整个区块链网络在有恶意广播的情况下仍能正常工作。这个容错方案，被称为“拜占庭容错”。

 

我们在这里不讲拜占庭容错的具体过程和细节，只说结论。我们将网络中所有诚实的用户节点数设为N，将所有恶意用户节点数设为M，只有当N>3M时（至少N=3M+1时），整个区块链网络才能包容恶意节点正常工作。

 

这个代价是非常高的，因为在一个公共网络中，谁也无法保证诚实节点数永远大于3倍恶意节点数。而一旦这个边界被打破，整个区块链网络的信用基础将不复存在。

 

总结一下

 

今天你需要记住的几个知识点：

 

1、区块链是解决去除传统“信任中介”的一种尝试性方案。

2、区块链技术提出的是一种信息全网同步无差别备份，接受全网监督的去中心化解决方案。

3、区块链目前是一种理想化技术，它的实现要面临“拜占庭将军问题”。

 

本节为读者深入讲解了区块链技术运作原理以及它目前面对的本质制约问题。下一节，我们将通过目前最成功的区块链应用比特币的案例，来为大家解析一下它是如何解决目前区块链中的问题的。