劉興亮 | 區(qū)塊鏈的顛覆力量之一：底層技術(shù)

原標題：劉興亮 | 區(qū)塊鏈的顛覆力量之一：底層技術(shù)

文/劉興亮（微信公眾號：劉興亮?xí)r間）

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從根本上來講，區(qū)塊鏈是一種數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，只是這種技術(shù)與曾經(jīng)的存儲模式有非常大的區(qū)別。

在人類社會發(fā)展過程中，有很多種不同類型的信息存儲方式。雖然隨著社會的發(fā)展，我們越來越傾向于將信息存儲與U盤、硬盤、云盤這類存儲技術(shù)相關(guān)聯(lián)，但是事實上，信息的存儲從人類進入文明就開始了。

有據(jù)可查的人類記錄行為是結(jié)繩記事。為了記錄部落的打獵收獲和分配情況，人類祖先采用給繩子打結(jié)的方式來記錄。

這些記錄行為貫穿人類社會的始終。后來的U盤、硬盤、云盤這類有形的存儲模式，只是信息的一種載體，它們從本質(zhì)上講，與人類社會最早期記事的繩子、畫壁畫的巖石和后來改變世界面貌的紙張是一樣的。

在過去，人類記錄水平的高低，很大程度上是由存儲介質(zhì)的能力決定的。比如我們采用紙張記錄的時候，就很難記錄數(shù)字化信息，直到磁盤介質(zhì)開始進入存儲領(lǐng)域的時候，人們才真正地獲得數(shù)字信息存儲和處理的能力。這也是大部分人對于信息存儲的認識都會不自覺地向存儲介質(zhì)方面傾斜的原因。

但是區(qū)塊鏈的出現(xiàn)則打破了以往的規(guī)則。區(qū)塊鏈從本質(zhì)上講，并沒有改變我們信息存儲的介質(zhì)。就信息存儲的載體而言，區(qū)塊鏈使用的依然是數(shù)字時代的存儲介質(zhì)。

但我們依然把區(qū)塊鏈技術(shù)看作是信息時代的一種技術(shù)革新，而這種革新，最主要是體現(xiàn)在信息存儲模式上。區(qū)塊鏈是由分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法，智能合約等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式。

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是用一種鏈式結(jié)構(gòu)連接多個數(shù)據(jù)區(qū)塊。是一串使用密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個數(shù)據(jù)塊中包含了前一批次信息，用于驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區(qū)塊。

數(shù)據(jù)區(qū)塊本身可以理解為一種信息的集合。區(qū)塊可能是幾個數(shù)字，也可能是幾個文字，這些數(shù)據(jù)區(qū)塊是最重要的，因為它們可能代表不同的意義。比如，這幾個數(shù)字可能是你的銀行卡密碼，那幾個文字可能是某個重要崗位即將任命的人員名單。

當然，如果這些信息區(qū)塊失去了特定的作用環(huán)境，也就不存在意義了。而這些作用環(huán)境信息又被拆解為無數(shù)個不同的數(shù)據(jù)區(qū)塊。就像銀行卡的密碼，如果不是與某個人的銀行卡相聯(lián)系，這些數(shù)字就沒有意義了。而銀行卡的賬戶信息又是一串數(shù)據(jù)區(qū)塊，賬戶信息內(nèi)的貨幣又是一堆的區(qū)塊信息。

每一個區(qū)塊信息單獨拿出來可能都沒有意義，但是如果用一種方式把這些數(shù)據(jù)區(qū)塊組合起來，就有了意義。

那么，這種把一個完整的信息切分成多個數(shù)據(jù)區(qū)塊、并形成這樣一種組合起來才存在意義的方式，就是鏈式的區(qū)塊信息保存技術(shù)。

這種信息保存方式本身并不新鮮，比如我們最熟悉的電腦硬盤，其實就是用這種塊狀的模式來存儲信息的。

區(qū)塊鏈到底有什么不同呢？其本質(zhì)是存儲的模式不同。

傳統(tǒng)的信息存儲方式是中心節(jié)點的方式。也就是說，關(guān)鍵的、核心的信息是存儲在某一臺電腦主機上的，信息的所有區(qū)塊組合都放在一起，而把它們串起來的數(shù)據(jù)鏈條也存在于這臺電腦中。一旦這臺電腦被人竊取，所有的數(shù)據(jù)也就丟失了。

而區(qū)塊鏈用了一個不一樣的邏輯來解決這個問題。區(qū)塊鏈的底層其實是一個擁有數(shù)量巨大但有限個解的數(shù)學(xué)公式。例如，我們可以把區(qū)塊鏈理解為這樣一個公式：(X+Y)×3=123

為了讓這個邏輯簡單一點，我們假設(shè)X與Y都是正整數(shù)，那么我們知道，會有有限組的數(shù)字組合能夠讓這個公式成立。那么我們認為其中每一組X與Y的解，就是一組存儲密碼。

這個數(shù)學(xué)公式拆分成幾個數(shù)據(jù)區(qū)塊，可能包括一個解答的區(qū)塊123，一個計算規(guī)則的區(qū)塊乘號，一個乘數(shù)3，以及有限個解。

這樣，計算規(guī)則是不確定的，數(shù)據(jù)也是不確定的，將這些數(shù)據(jù)分散放到不同的電腦中，即所有的「X」「Y」「123」「3」分布在不同的電腦中。

我們需要一個公共的計算共識，假設(shè)定義一個公共共識是「=」。如果我們將「X」作為我們想要儲存的信息，那么對于「X」就可能有很多種不同的「Y」對應(yīng)。如果我們不知道某個特定的Y，就無法知道對應(yīng)的X。

而知道某個特定的Y的時候，掌握這個信息的人就能得到X。假如我們的X與Y接近無限個，那么沒有得到Y(jié)的人永遠無法知道X是什么，這種模式保證了數(shù)據(jù)X的安全。

這是一種相對好理解的方式，而真正的區(qū)塊鏈中則是針對乘號來運算的。也就是我們將數(shù)字組合X和Y作為數(shù)據(jù)區(qū)塊存儲起來，但是運算規(guī)則是我們的解密條件，這種情況下，每一種運算模式就代表了一種數(shù)據(jù)含義。

這就讓我們擺脫了集中式數(shù)據(jù)存儲的風(fēng)險，讓我們能夠隨意地把數(shù)據(jù)區(qū)塊存儲在不同的位置上，而我們自己掌握運算規(guī)則。結(jié)合具體的應(yīng)用模式，就可以獲得各種各樣的區(qū)塊鏈應(yīng)用場景。

基于這樣的結(jié)果，我們就得到了區(qū)塊鏈匿名性、自治性、開放性、去中心化的特點。

匿名性最好理解。因為我們看到信息區(qū)塊的時候，只能看到信息，并不知道信息的儲存者。同樣，由于存儲的分布性，當信息被提取的時候，別人也不知道信息被什么人提取。這保證了信息基本的匿名特征。

自治性與匿名性一脈相承。由于信息的存儲與提取都是絕對自由的，人們相互之間也就不存在管理關(guān)系，信息與人的關(guān)系簡化為人與存儲信息的機器的關(guān)系。人們不需要考慮各種限制條件或復(fù)雜的保密協(xié)議，只要把自己的秘鑰輸入機器，就可以得到結(jié)果。

開放性則是前面兩個特點帶來的應(yīng)用結(jié)果。因為人們不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)的管理責(zé)任與安全的問題，因此也就不用再擔(dān)心存儲的客觀性，只需要擔(dān)心存儲的正確性，因此就可以更加簡單地存放信息。

去中心化是區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)特征，所有的其他特性都是基于這個特點形成的，而這帶來了極大的信息安全性。如果一個人想要篡改某個數(shù)據(jù)，就需要找到分布在所有存儲介質(zhì)中的可能相關(guān)的信息，同時再修改運算規(guī)則，而這幾乎就是對全世界所有數(shù)據(jù)進行一次篩選，不可能完成。

正是這樣的技術(shù)特點，讓區(qū)塊鏈為我們的信息存儲帶來了新的模式。這也正是區(qū)塊鏈可能帶給各個行業(yè)的最有價值的應(yīng)用。

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▎本文節(jié)選自我的新書《區(qū)塊鏈在中國：它將如何顛覆未來》

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