區塊鏈起源于中本聰的比特幣,作為比特幣的底層技術,本質上是一個去中心化的數據庫。是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案。
區塊鏈技術是一種不依賴第三方、通過自身分布式節點進行網絡數據的存儲、驗證、傳遞和交流的一種技術方案。因此,有人從金融會計的角度,把區塊鏈技術看成是一種分布式開放性去中心化的大型網絡記賬薄,任何人任何時間都可以采用相同的技術標準加入自己的信息,延伸區塊鏈,持續滿足各種需求帶來的數據錄入需要。
通俗一點說,區塊鏈技術就指一種全民參與記賬的方式。所有的系統背后都有一個數據庫,你可以把數據庫看成是就是一個大賬本。那么誰來記這個賬本就變得很重要。目前就是誰的系統誰來記賬,微信的賬本就是騰訊在記,淘寶的賬本就是阿里在記。但現在區塊鏈系統中,系統中的每個人都可以有機會參與記賬。在一定時間段內如果有任何數據變化,系統中每個人都可以來進行記賬,系統會評判這段時間內記賬最快最好的人,把他記錄的內容寫到賬本,并將這段時間內賬本內容發給系統內所有的其他人進行備份。這樣系統中的每個人都了一本完整的賬本。這種方式,我們就稱它為區塊鏈技術。
區塊鏈技術被認為是互聯網發明以來最具顛覆性的技術創新,它依靠密碼學和數學巧妙的分布式算法,在無法建立信任關系的互聯網上,無需借助任何第三方中心的介入就可以使參與者達成共識,以極低的成本解決了信任與價值的可靠傳遞難題。
比特幣點對點網絡將所有的交易歷史都儲存在“區塊鏈”中。區塊鏈在持續延長,而且新區塊一旦加入到區塊鏈中,就不會再被移走。區塊鏈實際上是一群分散的用戶端節點,并由所有參與者組成的分布式數據庫,是對所有比特幣交易歷史的記錄。比特幣的交易數據被打包到一個“數據塊”或 “區塊”(block)中后,交易就算初步確認了。當區塊鏈接到前一個區塊之后,交易會得到進一步的確認。在連續得到6個區塊確認之后,這筆交易基本上就不可逆轉地得到確認了。
區塊鏈在網絡上是公開的,可以在每一個離線比特幣錢包數據中查詢。輕量級比特幣錢包使用在線確認,即不會下載區塊鏈數據到設備存儲中。
數字貨幣容易被傳統金融機構視做一種新的貨幣,但實際上其底層技術的意義和價值遠遠大于其貨幣屬性。以比特幣為例,一般意義上它被當作一種點對點形式的數字貨幣,但從技術層面來說,它實際上是一個點對點的去中心化網絡平臺,這樣一個網絡平臺依托的正是區塊鏈技術。數字貨幣是依靠區塊鏈技術搭建的全球點對點網絡平臺。以比特幣為代表的,區塊鏈在數字貨幣領域的應用,也被稱為Blockchain 1.0。
區塊鏈的起源
若要解釋何謂區塊、區塊鏈,還得從1982年提出的拜占庭將軍問題說起。
拜占庭位于如今的土耳其的伊斯坦布爾,是東羅馬帝國的首都。由于當時東羅馬帝國國土遼闊,為了防御目的,因此每個軍隊都分隔很遠,將軍與將軍之間只能靠信差傳遞消息。 在戰爭的時候,拜占庭軍隊內所有將軍和副官必需達成一致的共識,決定是否有贏的機會才去攻打敵人的陣營。但是,在軍隊內有可能存有叛徒和敵軍的間諜,左右將軍們的決定又擾亂整體軍隊的秩序。在進行共識時,結果并不代表大多數人的意見。這時候,在已知有成員謀反的情況下,其余忠誠的將軍在不受叛徒的影響下如何達成一致的協議,拜占庭問題就此形成。
拜占庭將軍問題實際是對網絡世界容許入侵體系的模型化。
拜占庭的忠實將軍們要在叛徒存在且不抓出叛徒的情況下,使其決策形成一致。對應到通信世界中,人們要在容許一些搗亂或失效協議存在的情況下,解決問題。后來,人們發現,區塊和區塊鏈可以解決拜占庭將軍問題。
區塊鏈起源于比特幣,標志著上輪金融危機起點的雷曼兄弟倒閉后兩周,2008年11月1日,一位自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的人發表了《比特幣:一種點對點的電子現金系統》一文,闡述了基于P2P網絡技術、加密技術、時間戳技術、區塊鏈技術等的電子現金系統的構架理念,這標志著比特幣的誕生。兩個月后理論步入實踐,2009年1月3日第一個序號為0的比特幣創世區塊誕生。幾天后2009年1月9日出現序號為1的區塊,并與序號為0的創世區塊相連接形成了鏈,標志著區塊鏈的誕生。
近年來,世界對比特幣的態度起起落落,但作為比特幣底層技術之一的區塊鏈技術日益受到重視。在比特幣形成過程中,區塊是一個一個的存儲單元,記錄了一定時間內各個區塊節點全部的交流信息。各個區塊之間通過隨機散列(也稱哈希算法)實現鏈接(chain,后一個區塊包含前一個區塊的哈希值,隨著信息交流的擴大,一個區塊與一個區塊相繼接續,形成的結果就叫區塊鏈。
區塊鏈的特征
從區塊鏈的形成過程看,區塊鏈技術具有以下特征。
一是去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬件設施,沒有中心管制,除了自成一體的區塊鏈本身,通過分布式核算和存儲,各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特征。
二是開放性。區塊鏈技術基礎是開源的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人開放,任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據和開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
三是獨立性。基于協商一致的規范和協議(類似比特幣采用的哈希算法等各種數學算法),整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預。
四是安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%,就無法肆意操控修改網絡數據,這使區塊鏈本身變得相對安全,避免了主觀人為的數據變更。
五是匿名性。除非有法律規范要求,單從技術上來講,各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名進行。
區塊鏈發展面臨的主要挑戰
從實踐進展來看,區塊鏈技術在商業銀行的應用大部分仍在構想和測試之中,距離在生活、生產中的運用還有很長的路,而要獲得監管部門和市場的認可也面臨不少困難,主要有:
(一)受到現行觀念、制度、法律制約。區塊鏈去中心化、自我管理、集體維護的特性顛覆了人們目前的生產生活方式,淡化了國家、監管概念,沖擊了現行法律安排。對于這些,整個世界完全缺少理論準備和制度探討。即使是區塊鏈應用最成熟的比特幣,不同國家持有態度也不相同,不可避免阻礙了區塊鏈技術的應用與發展。解決這類問題,顯然還有很長的路要走。
(二)在技術層面,區塊鏈尚需突破性進展。目前,區塊鏈應用尚在實驗室初創開發階段,沒有直觀可用的成熟產品。比之于互聯網技術,人們可以用瀏覽器、APP等具體應用程序,實現信息的瀏覽、傳遞、交換和應用,但區塊鏈明顯缺乏這類突破性的應用程序,面臨高技術門檻障礙。再比如,區塊容量問題,由于區塊鏈需要承載復制之前產生的全部信息,下一個區塊信息量要大于之前區塊信息量,這樣傳遞下去,區塊寫入信息會無限增大,帶來的信息存儲、驗證、容量問題有待解決。
(三)競爭性技術挑戰。雖然有很多人看好區塊鏈技術,但也要看到推動人類發展的技術有很多種,哪種技術更方便更高效,人們就會應用該技術。比如,如果在通信領域應用區塊鏈技術,通過發信息的方式是每次發給全網的所有人,但是只有那個有私鑰的人才能解密打開信件,這樣信息傳遞的安全性會大大增加。同樣,量子技術也可以做到,量子通信——利用量子糾纏效應進行信息傳遞——同樣具有高效安全的特點,近年來更是取得了不小的進展,這對于區塊鏈技術來說,就具有很強的競爭優勢。
區塊鏈的發展前景
區塊鏈的發展趨勢是全球性的。英國已經把區塊鏈列為了國家戰略,新加坡央行在2015年就已經支持了一個基于區塊鏈的記錄系統,日本目前在區塊鏈領域也處于領先地位。R3CEV作為首個以創建分布式賬本應用為目標而成立的商業聯盟,目前在全世界范圍內擁有包括花旗、摩根、富國、渣打等50多位成員。
而國內目前已成立了中國分布式總賬基礎協議聯盟、中國區塊鏈應用研究中心、金融區塊鏈聯盟等,以推動區塊鏈產業研究與合作。繼區塊鏈被正式列入“十三五”國家信息化規劃,區塊鏈技術研究已然處于最好的觸發點。
然而目前國內的區塊鏈創業項目基本還處于研究設想、小范圍試驗階段,少有成型的商業模式,缺乏正式機構組織的推動。因此,建立大而強的聯合體,推動并提高我國區塊鏈技術領域的研究、應用和開發水平,促使我國相關產業走出去,在新一輪國際競爭中搶占技術標準和專利的制高點和話語權,將是未來我國在區塊鏈技術領域的著重發力點。