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圖片來源@視覺中國

文丨青年投資傢俱樂部,編譯丨渣渣輝

“區塊鏈技術正在改變世界。”

過去十年,你是否與我一樣,在各種科技新聞與科技公司的發展戰略中反覆聽到這句話?很多時候聽到關於區塊鏈相關新聞,要麼是關於加密貨幣的,要麼是介紹其產品採用了區塊鏈技術可以防偽、可溯源等等,那麼區塊鏈究竟是什麼似乎始終都是一個謎。

近期,海外知名科技媒體The Verge對一位區塊鏈專家(不願透露姓名)進行獨家專訪,試圖瞭解並揭開從加密貨幣到 NFT 一切背後的技術——區塊鏈的神祕面紗,以下為專訪內容(有所刪減與編輯):

01、問題一:我聽過1000 個試圖解釋區塊鏈的說法,你能再幫我解釋一下什麼是區塊鏈嗎?

你可以把區塊鏈想象成一個充滿了喜歡跟蹤事物的成員的痴迷俱樂部。俱樂部有大量複雜的規則,以確保每個成員都寫下關於每天發生的事情的完全相同的記錄集(無論是觀鳥、啤酒品嚐或鮮花銷售),並且一旦資料被記錄並被接受,將會有越來越多的記錄新增到它上面,使它變得更加難以更改,而外人可以過來檢視他們的所有記錄。

區塊鏈的核心是讓你與網際網路上的陌生人就資料達成一致。公共區塊鏈提供了一個放置資訊的地方,任何人都可以新增,沒有人可以更改,並且不受任何個人或實體的控制,將責任分散給網路上的每個人。

這些屬性通常用非常技術性的語言來描述,例如“分散式賬本”、“點對點”和“加密雜湊”,但這些是這些詞描述的基本屬性。我們將在稍後討論如何完成所有這些工作的技術方面,但可能有一些基礎概念我們應該首先了解。

其一,區塊(Blocks)。區塊是將資料儲存在區塊鏈上的基本單位,它由製作區塊鏈的人來決定他們儲存什麼樣的資料。如果我願意,我可以建立一個區塊鏈,其中每個區塊都儲存了《了不起的蓋茨比》的整個文字,但這樣會顯得我很愚蠢。


這部分是基本區塊鏈背後的程式碼

然而,對於普通的加密貨幣,區塊包含網路上發生的有效交易的記錄。我給你發了一個MitchellCoin?把它放在一個區塊中。你送了我 10 個 MitchellCoin 作為回報,這也在區塊中。對於加密貨幣,您可以將區塊想象為一盒收據。

其二,鏈(Chain)。假設我剛剛建立了一個新的區塊鏈,但第一個區塊在那裡很孤獨,然後第二個街區會出現並說:“我面前的街區是第一個街區。”下一個區塊也會說:“我之前的區塊是第二個區塊”。依此類推,便建立一個區塊鏈,區塊鏈系統是一個能夠處理全球數百萬人使用的複雜系統,在這裡關於孤立區塊、區塊時間、分叉等技術詳情就不展開說了。

加密貨幣是使用區塊鏈技術構建的,它們是迄今為止該技術最著名的用途。此時,您可能聽說過至少三種加密貨幣:比特幣、以太坊和狗狗幣。這三個都執行在自己的、獨立的區塊鏈上,而且這些區塊鏈的來源還有很多。但區塊鏈技術不僅限於金融目的。從技術上講,任何人都可以製作一個區塊鏈來跟蹤任何事情,所以真的可以有無限的區塊鏈。

人們經常談論區塊鏈,說它將徹底改變一切,並且它可能成為下一個網際網路,但我覺得這些說法可能有點誇大其詞。

02、問題二:區塊鏈是如何運作的?

關於加密貨幣在能源使用的討論有很多方面,需要幾篇文章來涵蓋(儘管我的一位同事確實對爭議進行了深入的探討),但可以肯定地說,區塊鏈在環保方面的確存在很大負面隱患。

部分原因是一種稱為“工作證明”的系統,許多區塊鏈(尤其是加密貨幣)出於安全和信任目的而採用該系統。如果區塊鏈使用工作量證明來驗證區塊,那麼它需要大量的計算能力來完成交易。由於計算機需要能量來執行,交易最終會白白浪費大量能量。

值得注意的是,它不一定是這樣:區塊鏈本身並不需要消耗大量能源,而且還有工作量證明的替代方案。我們稍後會解釋為什麼會這樣。但是,無論如何,目前人們熟悉的大多數區塊鏈技術應用程式,如比特幣和以太坊,都使用工作量證明。

要理解為什麼工作量證明模型需要計算機如此努力地工作,我們首先必須瞭解區塊鏈技術的其他部分是如何運作的。

區塊鏈一開始是一個完全空的列表,根本沒有任何資訊。然後,建立者將建立一個稱為創世塊的東西,它只是鏈中的第一個塊。與其他所有塊不同,它不指向任何東西。隨著時間的推移,人們可以將資訊新增到該列表中——但是,這些資訊的樣子取決於區塊鏈的用途:如果它是一個加密貨幣區塊鏈,它將是一堆交易。如果它是一個用於跟蹤lettuce的區塊鏈,它可能看起來有點不同。

如果您必須想象區塊鏈的實際外觀,請想象將一堆收據訂購到盒子中,這些收據都綁在一起。每隔一段時間,就會新增一個新盒子,其中包含自上一個盒子新增到鏈中以來收集的收據。

在這個例子中,收據是交易,盒子是區塊。在交易發生時對其進行管理,然後再將其傳送到區塊鏈,是一個計算機網路,通常稱為節點,這些計算機執行一種特殊的軟體,用於相互通訊。

當使用者進行任何型別的交易或更改時,他們都會向整個網路傳送訊息,節點正在監聽這些訊息。讓我們使用一個虛構的加密貨幣,完全隨機地命名為 MitchellCoin。如果我想向某人傳送 5 個 MitchellCoin,我會將其廣播出去。

當節點看到訊息時,他們會對其進行一些檢查,他們會檢查以確保它是由我進行數字簽名的訊息沒有被篡改,以確認冒充者沒有花我的錢。實際簽名的製作過程是一個相當複雜的過程,但最終結果是一條可驗證由特定人傳送的訊息,幾乎不可能偽造(與真實簽名不同)。這可以防止不道德的人錯誤地聲稱其他人向他們傳送了 MitchellCoin。節點還將檢查以確保交易有效(例如,通過檢查我實際上有五個 MitchellCoins 可以花費,或者向區塊鏈新增一批生菜的人是否被授權這樣做),但交易不會立即完成,他們必須等待下一個區塊被新增到鏈中,這個時間段可能因區塊鏈而異。在一個區塊被建立併成為區塊鏈的一部分之後,其中包含的所有交易也將成為區塊鏈的一部分,競爭建立該區塊的過程稱為“挖礦”。

區塊的開採方式取決於區塊鏈執行的模型,我們將在稍後介紹。在挖礦節點建立一個區塊後,它將向全世界廣播它。其他節點將檢查以確保它是一個有效的塊,然後將其新增到自己的分類帳中。可以同時建立多個區塊,但網路最終會在一個區塊之上構建比另一個區塊更多的區塊,從而使該區塊成為官方鏈的一部分。

03、問題三:區塊鏈是如何防止被篡改的?

區塊鏈有一些功能可以防止篡改——雜湊法(Hashing)或雜湊法。

自 1950 年代和 60 年代以來,雜湊是一種加密技術,對各種計算都必不可少,區塊鏈使用它來防止篡改。在區塊鏈中,雜湊基本上充當唯一標籤,防止某人更改塊中的資料,甚至交換假塊。

雜湊可讓你從任何資料中建立一串字元,你將一堆資料放入(整個區塊)中,然後得到一個更小、唯一的資料。為了確認沒有被篡改,每個塊都儲存了它之前的塊的雜湊值。這樣,如果雜湊儲存的兩個位置之間存在差異,您就會知道出了什麼問題。

雜湊有幾個重要的屬性:

1、給定相同的資料,它們將始終相同。

2、如果資料的任何部分發生變化,即使是最輕微的變化,它們也會完全改變。

3、很容易再次檢查給定的雜湊是否來自給定的資料,但很難判斷僅從雜湊中給出了什麼資料。

舉一個簡單的例子。假設當我們通過雜湊演算法執行“區塊鏈”這個詞時,我們得到了“ef7797”(實際上,雜湊要長得多)。如果我們執行“區塊鏈”,只有一個字母不同,我們會得到“8e809e”。

如果我們想確保我們正在檢視最初經過雜湊處理的相同資料,只要我們使用相同的程式來建立我們的雜湊值就很容易了,通過雜湊程式執行“區塊鏈”,無論是誰在做總是會產生“8e809e”。但是反過來需要很長時間:如果我想知道有人為了得到“9ed142”而在雜湊程式中放入了什麼,我只需要猜測,直到找到產生那個的特定單詞雜湊。

鏈中的每個區塊都包含前一個區塊的雜湊值,這正是雜湊演算法在給定區塊資料時所吐出的內容。如果有關該塊的任何內容發生更改(例如,其中的交易,甚至整個塊本身),則該塊的雜湊值都會更改,從而破壞鏈,包含前一個區塊的雜湊值的下一個區塊會說“我已改變,有事!”

所有這些加起來構成了一個系統,在該系統中,任何檢視提交給鏈的新塊的人都可以知道在任何時候都沒有任何更改。如果有,則更改後每個塊的雜湊值必須與當時的分類賬不同。


04、問題四:如何檢查這些雜湊值是否匹配?

確切的答案取決於你說的是什麼區塊鏈,但每一個區塊鏈都有一個叫做 "共識演算法 "的東西。基本上,每個區塊鏈決定它經典真理均基於投入工作最多的鏈。在基於工作證明的區塊鏈中,這意味著擁有最多區塊的鏈:因為每個區塊都需要工作來挖掘,最長的鏈將是投入工作最多的,因此將是官方鏈。(不過,也有一些其他的方法,我們將在後面談到)。

這將是非常痛苦的(對於你的計算機而言)。所以首先你要做的是改變發生這種情況的區塊。然後,您必須重新計算該區塊的雜湊值,以及之後的每個區塊……而且您不僅必須在一臺計算機上執行此操作(這已經夠難了,原因我們將在稍後介紹)。

這就是你可以讓這些東西公開存在的方式,但仍然可以合理地確定沒有人在篡改記錄。攻擊可以而且確實會發生,但是當需要如此多的計算能力來完成攻擊時,很難不被人注意到。

05、問題五:區塊鏈是如何被製造與挖掘的?

一個區塊如何被製造或“挖掘”取決於區塊鏈本身。最受歡迎的系統之一被稱為“工作量證明”。

工作量證明系統……很複雜,但我們已經涵蓋了理解它們所需的大部分內容。基本上,區塊鏈對於它希望區塊的雜湊看起來像什麼有一定的規則。例如,假設 MitchellCoin 區塊鏈要求雜湊的前五個字元都是字母 a(這樣它就會像我一樣不斷尖叫)。

當一個挖礦節點想要建立一個區塊時,它將獲取區塊中的所有資料,加上一個稱為隨機數的特殊數字,並通過雜湊演算法執行它。如果雜湊開始時不是“aaaaa”,它會將隨機數增加 1,然後重新開始。所以,你的你的計算機只是猜測數字直到它達到它想要的雜湊。

而且雜湊值很大——我只使用了幾個字元作為例子,但一般來說,雜湊值有 60 多個字元長。平均而言,您的計算機必須進行大量猜測才能找到符合條件的猜測。但是,同樣,雖然我們需要很長時間才能找出合適的雜湊值,但幾乎不需要任何時間來檢查以確保我們的資料確實按照我們所說的進行了雜湊處理。所以當您建立或挖掘區塊時,你所做的每個猜測都需要時間和電力。

好訊息是,雖然工作量證明可能很受歡迎,但它並不是唯一的做事方式。還有權益證明系統,在這種系統中,人們不是解決難題,而是將加密貨幣作為抵押品,以便有機會成為下一個開採區塊的人,並被要求驗證其他人開採的區塊。如果他們驗證惡意區塊,他們將損失部分或全部資金,具體取決於區塊鏈的規則。權益證明區塊鏈需要更少的能量,因為挖掘一個區塊不需要進行數百萬次猜測,那些持有權益的人是隨機或通過演算法選擇來建立一個區塊的,而且他們不需要專門的、超強大的硬體來做到這一點。

一段時間以來,人們一直在談論轉向權益證明,尤其是在以太坊區塊鏈上,但升級仍處於非常早期的階段。不過值得注意的是,區塊鏈不一定必須使用工作量證明或權益證明——還有其他替代共識演算法,不公開或用於貨幣的區塊鏈可以以完全不同的方式建立區塊這樣效率更高。

06、問題六:區塊鏈的價值體現在何處?除了加密貨幣區塊鏈還有其他應用嗎?

區塊鏈提供了一種以合理的確定性驗證您正在檢視的資料未被更改的方法。但它並不能幫助您確定輸入資料時的資料是否真實。有私有企業區塊鏈,其中每個使用者都是已知的並具有特定許可權,但公共區塊鏈是完全不同的野獸。

例如,假設我想出售太空岩石並聲稱使用區塊鏈技術證明其真實性。即使我想出了一種方法來提供存在於區塊鏈上的真實性證書,並且無可爭議地與我傳送給你的物理岩石相關聯,如果“太空岩石”實際上只是一顆鵝卵石,那麼區塊鏈也不會為你提供任何幫助我是從我家後院來的。

雖然加密貨幣顯然得到了所有的炒作和報道,但在許多不同領域對區塊鏈進行了大量實驗。沃爾瑪使用區塊鏈跟蹤從農場到商店的農產品(並在疾病爆發時提供簡單的問責制);有在區塊鏈上建立和銷售網址或域名的實驗;在大流行開始時有人談論使用區塊鏈跟蹤供應和 COVID-19 免疫力。然而,這些系統中的任何一個是否真正流行起來並變得必不可少,還有待觀察。

07、問題七:如何看待火熱的NFT?區塊鏈會改變投票/貨幣/庫存系統/新聞嗎?

以太坊區塊鏈上存在許多 NFT,它具有允許它們使用的特定功能。這確實意味著你可以在單個區塊鏈上同時執行多項操作,但這僅取決於資料的設定方式,並不是區塊鏈本身取得了進步。

有許多炒作區塊鏈的投機者喜歡說技術是一切的未來,而且它將和網際網路一樣大。然而,就像任何告訴你他們深入投資的東西有多好的人一樣,你也許應該用0.001 Saltcoin(代幣)來看待他們所說的話(都是不值錢的廢話)。

如果一個空間會在某種程度上從去中心化中受益,或者如果每個人都需要分享一個已知的真實記錄,那麼是的,區塊鏈有可能成為未來的一項技術。但如果不是,那麼使用該技術比起普通的資料庫就沒有太多的好處。IBM的一位研究員告訴我,當它為企業建立區塊鏈時,區塊鏈實際上是一個更大的IT系統的一小部分,該系統還涉及資料庫和其他遺留程式等東西。換句話說,大多數時候,公司並不只是扔掉他們的舊系統而轉向區塊鏈,他們是以一種有意義的方式整合它們。

至於投票,目前阿拉斯加提出的一項法案希望將該州的投票系統轉移到區塊鏈上,而其他一些地方已經嘗試了這個想法。就我而言,在投票系統使用區塊鏈進行電子投票的問題上,我傾向於YouTuber教育博主Tom Scott的觀點,即使區塊鏈使投票完全值得信賴(這不一定是事實),你也必須向公眾證明為什麼它是值得信賴的。

原文:《Blockchain, explained》。



原文連結:https://inewsdb.com/數碼/解密被“神化”的區塊鏈

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