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區塊鏈分類與核心技術講座第三期

時間:2023-08-18|瀏覽:261

上期我們介紹了區塊鏈的六個基本特征,這期我們在來說說區塊鏈的類型和核心技術。

按照不同的維度可以將區塊鏈劃分為不同的類型,比如,按照區塊鏈的開放程度可將其劃分為公有鏈、聯盟鏈、私有鏈;按照應用范圍可將其簡單分為:基礎鏈和應用鏈;按照原創性可以劃分為原鏈和分叉鏈;除此之外還有其他更為復雜的維度。我們今天主要按照它的開放程度來介紹。

區塊鏈的類型

公有鏈

公有鏈,顧名思義,它是公有的、開放的。在區塊鏈中,公有鏈是開放程度最高,也是去中心化屬性最強的。

在公有鏈中,數據的數據的存儲、更新、維護、操作都不再依賴于一個中心化的服務器,而是依賴于每一個網絡節點,這就意味著,公有鏈上的數據是由全球互聯網上成千上萬的網絡節點共同記錄維護的,沒有人能夠擅自篡改其中的數據。

比如,比特幣和以太坊等都是共有鏈。公有鏈一般適合于虛擬貨幣、面向大宗的電子商務、互聯網金融等B2C、C2C或C2B等應用場景。

聯盟鏈

聯盟鏈是指有若干個機構共同參與管理的區塊鏈,每個機構都運行著一個或多個節點,其中的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送交易,并且共同來記錄交易數據。

聯盟鏈或允許每個人都可讀取,或只允許參與者讀取,或走混合路線,聯盟鏈可視為部分去中心化,適合于機構間的交易、結算或清算等B2B場景。

比如,在銀行間進行支付、結算、清算的系統就可以采用聯盟鏈的形式,將各家銀行的網關節點當網絡上有超過2/3的節點確認一個區塊,該區塊記錄的交易將得到全網確認。

聯盟鏈對交易的確認時間、每秒交易數都與公有鏈有較大的區別,對安全和性能的要求也比公共鏈高。

私有鏈

私有鏈,是指其寫入權限僅在一個組織手里的區塊鏈。讀取權限或者對外開放,或者被任意程度地進行了限制。私有鏈的應用場景一般是企業內部的應用,如數據庫管理、審計等;在政府行業也會有一些應用,比如政府的預算和執行,或者政府的行業統計數據,這個一般來說由政府登記,但公眾有權力監督。

私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執行的運算平臺,可以同時防范來自內部和外部對數據的安全攻擊,這個在傳統的系統是很難做到的。

區塊鏈的核心技術

共識機制

所謂共識機制,復雜了說是去中心化數字貨幣系統,要求在沒有中心節點的情況下保證各個誠實節點記賬的一致性,就需要區塊鏈來完成。這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。

區塊鏈提出了四種不同的共識機制,PoW、PoS、DPoS、分布式一致性算法。簡單說就是多個不同的人達成共識,A、B、C、D同時認為我是個好人,那基本斷定我不會是壞人。

點對點分布式技術(P2P)

點對點分布式技術依賴網絡中參與者的計算能力和帶寬,而不是把依賴都聚集在較少的幾臺服務器上。

P2P技術優勢很明顯,點對點網絡分布特性通過在多節點上復制數據,也增加了防故障的可靠性,并且在純P2P網絡中,節點不需要依靠一個中心索引服務器來發現數據。在后一種情況下,系統也不會出現單點崩潰。

所以,P2P網絡技術就是一個非常對等、非常高效的傳輸協議,成千上萬個彼此相連的節點都處于對等的地位,并且可以自由進入和退出網絡系統。正是由于P2P網絡技術的這個特性,保障了區塊鏈技術是一個分布式的、去中心化的系統。

非對稱加密技術

在加密技術方面,區塊鏈使用的是非對稱加密算法。非對稱加密,即加密一條信息實際上不是用單個密鑰,而是用公鑰和私鑰兩個密鑰,它們可以保證在分布式網絡中點對點信息傳遞的安全。

公鑰是全網公開可見的,所有人都可以用自己的公鑰加密一段信息,生成一個哈希值,來保障信息的完整性、真實性,并保證信息傳遞雙方在不用信任的網絡上安全地傳輸密鑰。

私鑰是不公開的,信息擁有者要高度保護私鑰的安全,因為被公鑰加密過的信息只有擁有對應私鑰的人才能解密。

具體來說,這種非對稱密鑰的工作原理是,在區塊鏈的信息傳遞過程中,信息發送方使用私鑰對信息簽名、使用信息接收方的公鑰對信息加密;信息接收方使用對方公鑰驗證信息發送方的身份、使用私鑰對加密信息解密,公私鑰加密與解密的成對出現保障了信息的完整性、一致性、安全性和不可篡改性。

智能合約

智能合約是基于這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。

以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在一些標準化的保險產品中,去進行自動化的理賠。在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。

因此,利用區塊鏈

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