区块链简介
区块链是 Web3
的核心支撑,作为新一代『分布式记账』(Distributed Ledger Technology,DLT)系统的核心技术,涉及分布式系统、密码学、博弈论、网络协议等诸多学科知识,在金融、物联网、商业贸易、征信、资产管理等众多领域都拥有广泛的应用前景。
一、关于记账
从记账科技数千年的演化角度来看,区块链实际上是记账问题发展到分布式场景下的天然结果。
人类文明的整个发展历程,都伴随着记账科技的持续演化。 按照科技发展的一般规律,可将记账科技从古至今的演化过程大致分为四个阶段:单式账本、复式账本、数字化账本、分布式账本。
阶段 | 时期 | 举例 |
---|---|---|
阶段一:单式账本 | 约公元前 3500 年 ~ 15 世纪 | '某日收到张三白银 3 两' |
阶段二:复式账本 | 15 世纪 ~ 20 世纪中期 | 李四:'某日收到张三白银 3 两 -- 李四';张三:'某日向李四支付 3 两 -- 张三' |
阶段三:数字化账本 | 20 世纪中期 ~ 21 世纪初 | 计算机统一数据库 |
阶段四:分布式账本 | 2009 年至今 | 由交易多方共同维护同一个共享的分布式账本 |
二、分布式记账与区块链
分布式记账由来已久。为了正常进行商业活动,参与者需要找到一个多方均能信任的第三方来负责记账,确保交易记录的准确。然而,随着商业活动的规模越来越大,商业过程愈加动态和复杂,很多场景下难以找到符合要求的第三方记账方(例如,供应链领域动辄涉及来自数十个行业的数百家参与企业)。这就需要交易各方探讨在分布式场景下进行协同记账的可能性。
方案一:简单分布式记账结构
多方均允许对账本进行任意读写,一旦发生新的交易即追加到账本上。
这种情况下,如果参与多方均诚实可靠,则该方案可以正常工作;但是一旦有参与方恶意篡改已发生过的记录,则无法确保账本记录的正确性。
方案二:引入数字摘要的分布式记账结构
为了防止有参与者对交易记录进行篡改,需要引入一定的验证机制。 可以借鉴信息安全领域的数字摘要(Digital Digest)技术,从而改进为方案(二)。每次当有新的交易记录被追加到账本上时,参与各方可以使用 Hash 算法对完整的交易历史计算数字摘要,获取当前交易历史的“指纹”。此后任意时刻,每个参与方都可以对交易历史重新计算数字摘要,一旦发现指纹不匹配,则说明交易记录被篡改过。同时,通过追踪指纹改变位置,可以定位到被篡改的交易记录。
方案(二)可以解决账本记录防篡改的问题,然而在实际生产应用时,仍存在较大缺陷。由于每次追加新的交易记录时需要从头对所有的历史数据计算数字摘要,当已存在大量交易历史时,数字摘要计算成本将变得很高。而且,随着新交易的发生,计算耗费将越来越大,系统扩展性很差。
为了解决可扩展性的问题,需要进一步改进为方案(三)。每次摘要已经确保了从头开始到摘要位置的完整历史,当新的交易发生后,实际上需要进行额外验证的只是新的交易,即增量部分。因此,计算摘要的过程可以改进为对旧的摘要值再加上新的交易内容进行验证。这样就既解决了防篡改问题,又解决了可扩展性问题。
实际上,方案(三)中的账本结构正是一个区块链结构。
三、分布式记账的重要性
分布式记账问题为何重要?可以类比互联网出现后给社会带来的重大影响。
互联网是人类历史上最大的分布式互联系统,它已成为信息社会的基础设施,很好地解决了传递信息的问题。然而,由于早期设计上的缺陷,互联网无法确保所传递信息的可靠性,这大大制约了人们利用互联网进行大规模协作的能力。而以区块链为基础的分布式记账科技则可能解决传递可信信息的问题,这意味着基于分布式记账科技的未来商业网络将成为新一代的文明基础设施——大规模协同网络。
分布式记账科技的核心价值在于为未来多方协同网络提供可信基础。
四、商业价值
商业行为的典型过程为:交易多方通过协商确定商业合约,通过执行合约完成交易。区块链擅长的正是如何在多方之间达成合约,并确保合约的顺利执行。
区块链可以有效地实现大规模信息和个体的自主化连接。因此,所有与信息、价值(包括货币、证券、专利、版权、数字商品、实际物品等)、信用等相关的交换过程,都将可能从区块链技术中得到启发或直接受益。