什么是区块链,它的用途是什么?

已发表: 2022-01-29

在这一点上,大多数人至少听说过区块链,但这已成为一个笑话,了解这项技术的复杂程度。 您可能会将这项技术与比特币联系起来,但尽管这是区块链技术的第一个实际应用,但它远非唯一的用例。


什么是区块链?

电路板上的一段计算节点
(插图:乔纳森厨房/盖蒂图片社)

虽然有些人将区块链的发明与比特币的假名创始人 Satoshi Nakomota 相提并论,但这个概念自 1991 年以来一直存在,首先由研究人员 Stuart Haber 和 W. Scott Stornetta 提出,该论文名为“如何为数字文档加时间戳”。

区块链也称为分布式账本技术 (DLT),是一种任何人都可以添加、任何人都无法更改且不受任何个人或实体控制的记录。 核心概念是一个公共分类账,其副本分布在称为节点的多个位置,通常是指具有分类账副本的个人计算机。

这就是人们将区块链称为去中心化的意思。 没有任何人或实体可以控制记录中保存的信息。 相反,它分布在构成网络的许多节点中。

为了更改分类帐,这些更改必须首先由网络上的每个人验证。 只要记录的所有副本匹配,系统就知道它可以更新信息。 这增加了更改存储在区块链中的任何内容的难度,同时建立对记录信息的信任。

正如记者 Mike Orcutt 在 MIT Technology Review 中所说,“使用区块链的全部意义在于让人们——尤其是不信任彼此的人——以一种安全、防篡改的方式共享有价值的数据。”

区块链的去中心化性质也意味着没有可能导致整个数据库崩溃的单点故障。 一家将其所有客户信息存储在一栋建筑物中的服务器场上的公司,如果建筑物被毁,可能会丢失该数据。 因为区块链的副本同时存在于网络上的每台计算机上,如果一个甚至多个节点离线,它可以继续工作。

当新信息添加到分类帐中时,它会记录在一个称为块的组中。 这些区块串在一起组成一条记录链,因此得名区块链。 一旦数据被记录下来,它就不能被改变——你只需要不断地添加新的块。

区块链有点像分布在团队成员之间的谷歌文档。 被授予访问权限的任何人都可以添加和编辑文档。 每个人还可以实时查看所做的更改、进行更改的人员以及所有更改的历史记录,以实现完全透明。 主要区别在于数据不存储在 Google 的服务器上。 每个贡献者都有自己的本地副本,可以直接与其他副本通信。


不仅仅是加密货币

虽然比特币和狗狗币等加密货币是区块链技术最著名的用途,但它们并不是一回事。 数字货币使用区块链作为记录交易和维护信任的手段,但它们本身并不是区块链。

理论上,任何需要记录交易或数据点的系统都可以使用区块链来完成。 这包括从农业供应链到土地所有权记录的所有内容。 例如,IBM 正在将区块链技术用于供应链记录以及医疗保健和食品安全等其他行业。

主厨 Aaron Sanchez 在 CES 2020 上谈论使用区块链技术追踪食物
主厨 Aaron Sanchez 谈到使用区块链技术进行食物追踪。 (照片:大卫麦克纽/法新社通过盖蒂图片社)

任何类型的数据都可以存储在区块链中,而不仅仅是金融交易。 Mitchell Clark 为 The Verge 写作,解释了他是如何创建一个将《了不起的盖茨比》的全部文本存储在每个区块中的。

区块链与典型数据库的不同之处在于,它不是将信息存储在表中,而是将其存储在数据块中。 当每个块填满时,它会被添加到链中的前一个块中。 由于数据以这种线性方式存储并带有时间戳,因此区块链数据可以形成交易时间线以及可信记录。

这在土地所有权等情况下特别有用,因为任何查看区块链的人都可以看到随着时间的推移,一块土地的所有权何时从一个人转移到另一个人。 并且这些记录将不断与分类账的其他副本进行检查,以消除不一致之处,这意味着创建虚假的所有权记录将更加困难。 格鲁吉亚等国家已经在使用基于区块链的土地所有权系统。


区块链更安全

区块链安全
(来源:N. Hanacek/NIST)

就其本质而言,区块链可以防止篡改和系统故障。 如果网络上的一个节点被黑客入侵并且有人更改或删除了该计算机上的交易数据,网络上的其他节点将拒绝损坏的记录,因为它与他们的分类帐副本不匹配。

甚至可以通过限制谁可以访问数据来提高安全性。 私有区块链,就像 IBM 使用的那样,只允许某些人访问区块链网络。

由于写入区块链的数据是不可变的且带有时间戳,因此它提供了添加到系统中的所有内容的透明记录。 任何在网络上拥有节点的人都可以看到每笔交易。 区块链浏览器程序甚至可以让不属于网络的人实时查看交易数据,以提高透明度。 因此,即使有人偷了你的比特币,你也可以追踪它的使用方式并查看它的去向。

使用区块链技术有助于防止重复记录并使第三方验证变得不必要,从而节省时间和精力。 最重要的是,这为数字货币独特的双花问题提供了解决方案。


一切可能出错的事情

虽然区块链技术的安全性非常强大,但也有一些方法可以规避它。 如果有人窃取有权访问网络的人的安全凭证,他们可能会窃取数据或比特币等数字加密货币。

网络钓鱼诈骗可以并且已经窃取了人们的加密钱包凭据并使用它们来清理帐户。 这就是为什么我们建议采取额外措施以提高在线安全性。

如果一个不良行为者获得了对网络上超过 51% 的节点的访问权并更改了数据,则该数据集将成为公认的记录版本,即使它不是真的。 51% 攻击听起来很糟糕,但在复杂度更高、用户群庞大的区块链上很难实现。 例如,构建比特币的区块链现在是如此之大,以至于尝试这种攻击需要大量的资金和计算能力。

我们的编辑推荐

比特币挖矿如何运作?
如何购买、出售和管理比特币
如何避免被骗出 NFT

其他网络攻击,如 Sybil 攻击或路由攻击,可以在交易被写入区块链之前拦截传输途中的交易,或者用大量虚假账户使系统崩溃。


区块链可以解放世界吗?

前 Twitter 首席执行官 Jack Dorsey 在比特币 2021 会议上
Jack Dorsey 在比特币 2021 会议上(照片:Eva Marie Uzcategui/Bloomberg via Getty Images)

科技界的许多人,包括杰克·多尔西和埃隆·马斯克,相信区块链可以通过分散资金等资产并将控制权重新分配给个人用户,让世界变得更美好。 这个想法的很大一部分是为没有银行账户的人提供获取资金的替代方式。 通货膨胀猖獗的国家或无法使用传统银行的偏远人口可以使用使用区块链技术和手机应用程序的数字货币完全绕过该系统。

然而,尽管为人们带来金钱听起来不错,但这说起来容易做起来难。 这些人仍然需要在某个地方将他们的数字货币兑换成法定货币或购买商品和服务。 区块链技术提供最大利益的发展中国家通常也最容易受到基础设施故障以及由此产生的电力和互联网中断等问题的影响。

还值得一提的是维护和添加到区块链的高成本。 例如,在比特币挖掘的情况下,仅仅挖掘新的货币单位就需要大量的电力,更不用说维护网络了。

俄罗斯 Nadvoitsy 的 Minto 加密货币挖矿中心
俄罗斯 Nadvoitsy 的 Minto 加密货币挖矿中心(Andrey Rudakov/Bloomberg via Getty Images)

正在探索依赖可再生能源的替代采矿方法以减轻资源消耗,但目前的方法尚未被取代。 在我们找到碳中和解决方案之前,很难看到加密货币或任何区块链技术将我们从当前世界秩序的问题中解脱出来。

最后,区块链上交易的匿名性可以保护用户的隐私,但也助长了非法活动。 暗网市场丝绸之路可能是这方面最著名的例子。 一些像门罗币这样的加密货币被设计成完全匿名的,使犯罪分子有可能进一步掩盖他们的身份。

由于与加密货币和 NFT 等区块链资产相关的所有欺诈行为,在公众接受它们不仅仅是一时的时尚之前,还需要大量的努力。


区块链是一种工具

区块链技术是一种工具,在金融领域及其他领域有无数应用。 它目前处于边缘,但在未来几年,我们可能会看到更广泛的主流采用区块链。 从加密货币到供应链库存再到医疗记录保存,该技术现在有现实世界的用例。

我们只是触及了区块链技术、其用途和机制的表面。 有关更多信息,请查看上面视频中的简单说明。 您还可以通过 IBM 广泛的区块链指南和 Investopedia 的详尽摘要深入了解。