区块链101:您需要了解这项炙手可热的技术

区块链是当今席卷全球的最新最热门的技术。然而,许多人不知道这项新技术是什么,以及它对我们意味着什么。在最简单的解释中,区块链是存储和排序数据块的集合,这使得它几乎不可能被篡改,并且非常适合于任何行业的应用程序中的各种数据作业。虽然这项技术正在以惊人的速度被采用,但许多人仍然对到底什么是区块链感到困惑。

区块链101:区块链中的链

区块链的概念的核心是链表的概念。区块链只不过是在事务发生时不断用新的数据块添加到其中的一个字符串。每一个新的数据都显示了随着时间的推移所取得的进展。正如一个物理链有链接一样,区块链也是由许多按时间顺序排列的数据链组成的。每个链接都与它之前的链接相关。

这样做的好处是,你可以回到一个区块链的历史中,看看它是如何从第一个区块或“起源”区段发展起来的。要使这个模型发挥作用,链中的每一个环节都必须是防篡改的。这又回到了不变性的概念。俗话说的好,一条链条的强度和它最薄弱的环节一样。区块链的情况也是如此,好消息是区块链中没有薄弱环节。每一条数据都可以作为真理的来源来完全信赖。即使是系统管理员也不能进去手动弄乱链中的链接。

区块链的数据分布

区块链是基于分布式分类帐技术(DLT)的概念。根据这一点,数据是以分布式的方式存储的——这意味着它是跨多个对等主机存储的,而不是集中存储的。这是数据存储领域的一种新趋势,已经在数据库领域流行了好几年,区块链可能是分布式数据存储的最先进实现。

在分布式架构中存储数据的优点是多方面的。首先,它是安全的。如果网络上的任何一个节点受到攻击,那么在网络上的其他地方就存在可以被攻击的数据的精确副本。通过比较数据的冲突版本,您总是可以找到真理的来源。通过这种方式,它可以防止数据丢失。此外,当涉及到性能时,网络中的单个节点可以自由地失败,并且仍然依赖于具有相同数据的其他节点。这样系统就可以在峰值水平上运行,因为它不依赖于任何单个节点。关键是让数据片段随机存储在多个节点上。通过这种方式,节点总是拥有数据的完整副本,但单独而言,没有一个节点拥有数据的完整副本。

区块链的不变性

区块链数据存储为一个分类帐。它是一个交易记录和数据片断,一旦被记录就不能被改变。它作为它所记录数据真值的来源。从这个意义上说,它遵循不变性的概念。这在计算机世界中再次得到了广泛的采用。与其让系统组件被不断地修改,现代范式已经转变为不变性。

这意味着,当添加了新数据时,它就会有自己独特的新存储空间,独立于相邻的和以前已经存在的数据存储单元。这样就不会有“漂移”情况发生了,由于不断的更新,组件的问题会变得完全不同。不变性允许系统以一种容易跟踪,并随时间变化的方式进行更改。您总是可以返回到历史记录中,并查看与系统其他部分的预先存在条件分开来进行精确更新。

比特币作为区块链的证明

比特币是区块链在世界上使用最广泛和最好的例子。它是当今最流行的加密货币。许多人认为,这是金融体系的未来,而另一些人则认为金融体系不会成为主流,他们正在等待有关泡沫破裂的消息。不管你对比特币的反应如何,承认比特币不仅是金融领域的结构性变化,而且是IT和软件交付领域的结构性变化,都是值得的。这是因为它以区块链为核心技术。区块链是一场革命,它冲击了数据管理和数据安全等核心的IT实践。

区块链中的所有事务都可以公开访问。然而,事务的细节是加密的。公开可见的是密文。要查看事务的详细信息,您需要一个公共访问密钥和一个私钥。以安全的方式处理这些密钥变得很重要。这方面的责任在最终用户身上。

公开可见交易的好处是, 它们始终可以用来验证区块链的真实性和历史记录。任何欺诈企图都将附加到用户的身份上。在这种情况下, 信誉成为在比特币和区块链的世界上进行业务的先决条件。

区块链的安全风险尽管有强大的数据管理模型和为端到端安全构建的体系结构,但是区块链也不是没有风险。事实上,区块链最脆弱的部分是人类与系统互动的地方。用户从连接到网络的设备向区块链添加新数据。端点安全性是区块链的关键。

区块链遭受传统 IT 风险的黑客和管理不善的访问数据。一个设备在错误的手上可以用来操纵区块链。意外共享的密码和访问键可能被误用。

一种范式转移

区块链是技术和计算领域的一个范式转变。它集合了计算领域的许多前沿概念,如分布式和不变性。它的结构是万无一失的。这并不意味着它是一个完美的系统——任何涉及到人类互动的系统都不可能是完美的。但有了区块链,这是我们迄今为止最接近拥有最安全和高效的系统。比特币的例子已经证明了这一点。区块链在医疗保健、制造业、银行业、零售业等领域找到应用程序只是时间问题。区块链即将引发连锁反应。每当用户(或“矿工”)解决一个数学难题以验证现有区块链的真实性时,就会生成新的比特币。每次在比特币中发生交易时,都需要对交易进行验证,以检查其身份,并确保不会出现“重复消费”问题,即同一种货币同时消费两次。

每当需要为区块链解决一个谜题时,这个谜题就会附加一个难度分数。区块链的历史越长,这个谜题的难度就越大。每一个谜题大约需要10分钟才能解决。如何解决这些问题也是至关重要的。每一个谜题都同时在许多对等设备上进行处理。这再次遵循“分布式”模型,以确保系统不存在单个用户瓶颈,并且解决时间是恒定的。解决一个难题需要计算能力和电力。难度越大,计算能力越强,需要的时间也就越多。解决了难题的用户将获得一个新的比特币作为奖励。

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日期:2018年09月05日  分类:区块链标签:

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