国科简:什么是区块链,区块链是干什么的?

区块链是什么?

人们常说,区块链是比特币的底层技术,那么比特币的底层技术又是什么呢...

为了防止这样反反复复、无穷无尽的问题,我们有必要从为什么会有区块链说起...

区块链是怎么产生的?

下面我们通过几个生活中经常能遇见的场景来说明:

在生活中,我们经常会遇到这样的问题:问题1——数个陌生人之间如何实现相互信任?上海的小赵想租个房子,房东告诉小赵他的房子不但新,而且各种设施完善,家具出了问题他都可以免费更换,租金还便宜。这么好的事,小赵肯定要掂量掂量:这房东是不是在唬我?

 

同样的,小赵还想买辆二手车,但是卖家会有动机虚报自己的里程数,甚至谎称自己的车子没有经历过事故和维修,小赵该如何判断呢?

 

问题2——已经发生的交易记录如何不被篡改?艾女士居住在洪都拉斯,她住在自家房子很多年,某天,艾女士遭到法院传讯。C向法院申请驱逐艾女士,原来国家产权局登记的是C的名字,而后房屋被拆毁。但后来经过法院查证,房子其实就是人家艾女士的,但不动产已经毁了,艾女士只能默默流泪……

 

问题3:该怎么证明我妈是我妈?/如何实现自证?北京市民陈先生一家三口准备出境旅游,需要明确一位亲人为紧急联络人,于是他想到了自己的母亲。可问题来了,需要书面证明他和他母亲是母子关系。可陈先生在北京的户口簿,只显示自己和老婆孩子的信息,而父母在江西老家的户口簿,早就没有了陈先生的信息。陈先生如何证明我妈是我妈呢?

 

同样的情况还有要证明你没犯过罪,要证明你没结过婚,要证明你没有要过孩子,要证明你没买过房……这样那样的证明,有的听起来莫名其妙,办起来更让人东奔西跑还摸不着头脑。

 

不光是你,在这个世界上某个封闭的“比特村”里,村民也遇到了同样的问题。

因为这个村子很原始,目前还处在用金条作为货币来进行商品交换的时期。

 

然而金条这么重,抱着金条跑来跑去很不方便,金条储存在家里又占地方。

 

 

于是有一天,村长想出了一个好主意。这年的年初,村长在某村的村口召开全体大会,宣布要在自己家设立一个大账本,村民们上交金条,村长就在账本上做记录。

 

 

此后比如小张拿两个金条换小李的一头牛的时候,就给村长打个电话说明情况。村长看看账本,先得确定小张是否真的有两个金条,如果有就划归到小李名下,再打个电话告诉小李。而小李得知转账成功后,再把牛给小张。

 

村民们都很信任德高望重的村长,于是纷纷把金条交给村长家,村长家的大账本正式运营起来了。一个春天过去了,一切交易都井然便利地进行着,只是村长一个人渐渐应付不了繁多的记账和电话,就雇佣了几个帐房先生管理账本。

 

可是没想到夏天的时候出了个事故,一个帐房先生被人抓住偷偷把别人家的金条记在自己家的账上,民情激愤之下村长只得当机立断开除了这个帐房先生,并宣布自己亲自监督和审查每一笔交易,这才稳住了民心。秋天收获了,盛产庄稼的某村和盛产水果的隔壁东村开始有了频繁的商品交易,村民们懒得换现金,就请求村长把账本业务拓展到隔壁村。没想到,当村长拿着账本到了东村的地界,东村村长根本不认村长的账:“俺们村也有账本,但不是这么记的。你们这种记法俺们看不懂。”这时候,村民们开始有点沮丧。

 

冬天的时候,村长的门口突然来了个小孩,声称自己的母亲王翠花意外过世,想把妈妈存着的金条全部拿走,另谋生路。村长这下犯难了,之前从来没有见过这小子啊,莫不是翠花的私生子?可又万一是个骗子呢?于是村长只好说:只有你证明翠花是你妈了,我才能把钱给你。小孩拿出一张他妈的书信,村长挠头,这字迹是可以伪造的啊!万般无奈之下,小孩愤而离去。虽然经历了种种波折,但终于挨到了过年,在年夜这天傍晚,村长又在村口召开了一次村民联欢晚会,想要回顾一下这一年的账本计划,重振一下村民对账本模式的口碑。可是还没等他说完,他家宝贝小儿子就因为玩炮仗把他家给炸了,账本也给毁了……

 

全村人都傻眼了,连村长都不值得信任了,今后到底该咋办?

 

这时候,一个叫中本聪的聪明人突然不知道从哪里冒了出来,贼兮兮的说:“我来给你们出个解决方案吧,我叫它区块链。这个方法我已经在我开发的比特币体系中实践和应用了,刚好可以拿来解决你们村的问题。”

 

中本聪的提议并不复杂,各家还是把现金转化成账上的记录,但是从此就不再在大账本上记账了。

当张三要拿两个金条换李四的一头牛时,中本聪悬赏一定的金额让大家帮着检验记账,第一个验证出“张三确实有两个金条并且确实把两个金条给了李四”的人被授予“矿工”称号并获得一定奖赏。“矿工”需要把这一笔交易写在一张编号001的纸条上;第二天李四拿出一个金条找王二买一只鸡,村民们便抢着翻阅大账本和编号001的纸条,验证成功后把交易内容写在编号002的纸条上,并在纸条上写上“之前交易内容见001”,以此类推。这时候,只要账本的“初始状态确定”,每一张纸条的记录“公开可验证并有时序”,当前每个人持有的钱数都是可以推算出来的。

 

于是,我们发现,在这种机制下,问题迎刃而解了。区块链方案所有的规则都是公开透明的(建立的数学算法上),所以村民们获得了共识,可以相互之间达成信任;

账簿只在村长或者账房先生手上,造假的可能性就非常高,但每个人手里都有一本账簿,除非你说服了整个村里超过51%的人都更改某一笔账目,否则你的篡改都是无效的。另外,就算某个人手里的账本损坏,其它人手里都有副本,完全不用担心。

更进一步,除了账目,还可以把个人身份按照同样的原则记录在案,在需要核实的时候进行查询,实现自证的目的。听到这里,村民们明白区块链的本质了:一个公开透明的可信赖的帐务系统,它能安全的存储交易数据,并且无需任何中心化机构的审核,因为这个过程完全是由整个网络来完成的。


补充

评论区有人提问,统一在这里回复下:

问题一:悬赏矿工,要多少钱才能吸引大家来参与记账,给少了没人做,给多了,财务压力大

这个问题通过算力竞争里的难度系数来解决。中本聪的设计不是通过调节佣金来吸引矿工,而是通过矿工的多少调节难度系数。即每个区块给的佣金是一定的,如果愿意参与记账的矿工较少就调低难度系数,反之则反,通过调节难度系数保证基本每10分钟能有产生一个区块。

问题二:你的比喻是农村,熟人社会,彼此了解当然好,如果在城市,可能对面的邻居都没说过话。怎么办?一个人有没有钱,有多少,是不是借的高利贷,是不是非法资金,等等有多少人知道?你所说的验证,怎么验证?如果有人合伙欺骗验证,你怎么保证一定会被揭发出来?

区块链是建立在互联网上的大帐本,每笔交易由交易双方确认后自行广播至全网(比如我对全网广播:我给张三转了100块钱),由矿工验证我的账户余额以后记账至区块链(我的余额-100,张三+100.),记账之后便不可更改,无论是我、张三甚至矿工均无法修改。也就是说我们并不需要认识账本上的任何一个人,交易者只要广播给全网就会被记账(暂不考虑网络拥堵的情况),只要被记账就不能更改,后面记账的矿工只需翻阅核对以前的账本即可。

所以记账的验证过程其实就是矿工通过追溯付钱方以前所有交易记录判断付钱方的账上是否真的有足够的钱,如果有就记账。

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