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区块链的颠覆力量之一:底层技术

时间:2023-03-14 12:36:43 科技观察

从根本上说,区块链是一种数据存储技术,但这种技术与以往的存储模式有很大的不同。在人类社会的发展过程中,信息存储的方式多种多样。虽然随着社会的发展,我们越来越倾向于将信息存储与U盘、硬盘、云盘等存储技术联系起来,但实际上,信息存储从人类进入文明时代就开始了。一个有据可查的人类记录行为正在打结。人类祖先为了记录部落的狩猎收获和分配情况,采用了打结绳索的方法来记录。这些记录行为自始至终贯穿于人类社会。后来的U盘、硬盘、云盘等有形存储方式,只是一种信息的载体。从本质上讲,它们类似于人类社会最早用来记录事件的绳索,用来绘制壁画的岩石,以及后来改变世界面貌的纸张。相同。过去,人类录音的水平很大程度上取决于存储介质的能力。例如,当我们用纸来记录时,就很难记录数字信息。直到磁盘介质开始进入存储领域,人们才真正获得了存储和处理数字信息的能力。这也是为什么大多数人对信息存储的理解都会不自觉地向存储介质倾斜。但区块链的出现打破了以往的规则。从本质上讲,区块链并没有改变我们存储信息的媒介。就信息存储的载体而言,区块链仍然使用数字时代的存储介质。但我们仍然把区块链技术看作是信息时代的技术创新,而这种创新主要体现在信息存储方式上。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法、智能合约等计算机技术的一种新型应用模式。区块链的本质是将多个数据块以链式结构连接起来。它是一系列使用密码学方法相互关联的数据块。每个数据块都包含前一批信息,用于验证信息的有效性(防伪)和生成下一个块。数据块本身可以理解为信息的集合。块可以是几个数字或几个单词。这些数据块是最重要的,因为它们可能代表不同的含义。比如,这些数字可能是你的银行卡密码,那些文字可能是一份拟任要职的人员名单。当然,如果这些信息块失去了特定的运行环境,它们就没有任何意义了。而这些功能环境信息被拆解成无数不同的数据块。就像银行卡的密码一样,如果不绑定某人的银行卡,这些数字就没有意义。银行卡的账户信息是一串数据块,账户信息中的币种是一串块信息。单独取出每个块的信息可能没有什么意义,但是如果将这些数据块以某种方式组合起来,就有意义了。那么,这种将一个完整的信息分割成多个数据块,并形成这样一个有意义的组合的方法就是链式块信息存储技术。这种信息存储方法本身并不新鲜。比如我们最熟悉的电脑硬盘,其实就是采用这种块模式来存储信息的。区块链有什么区别?本质是存储方式不同。传统的信息存储方式是中心节点的方式。也就是说,关键的、核心的信息都存储在某台电脑主机上,所有的信息块都组合在一起,连接它们的数据链也存在于这台电脑中。一旦这台电脑被盗,所有数据都将丢失。区块链使用不同的逻辑来解决这个问题。区块链的底层其实是一个数学公式,数量庞大但解数有限。比如我们可以把区块链理解为这样一个公式:(X+Y)×3=123为了让这个逻辑更简单,我们假设X和Y都是正整数,那么我们就知道会有一个有限集合能够让这个公式成立的数字组合。那么我们认为每组X和Y的解就是一组存储密码。该数学公式被分成若干个数据块,其中可以包括用于解决方案的块123、用于计算规则的乘号的块、乘数3和有限数量的解决方案。这样计算规则是不确定的,数据也是不确定的。这些数据分散在不同的计算机中,即所有的“X”、“Y”、“123”和“3”都分布在不同的计算机中。我们需要一个公共计算共识,假设公共共识的定义是“=”。如果我们把“X”作为我们要存储的信息,那么“X”可能会有很多不同的“Y”对应关系。如果我们不知道一个特定的Y,我们就无法知道对应的X。而当一个特定的Y被知道时,拥有这个信息的人就可以得到X。如果我们的X和Y接近于无穷大,那么那些知道了这个信息的人没有得到Y永远不知道X是什么。这种模式保证了数据X的安全。这是一种比较通俗易懂的方法,但是在真正的区块链中,是针对乘号计算的。即我们把X和Y的数字组合存储为一个数据块,但是运算规则就是我们的解密条件。在这种情况下,每种操作模式代表一种数据含义。这让我们摆脱了中心化数据存储的风险,让我们可以随意将数据块存储在不同的位置,我们自己控制运行规则。结合具体的应用模式,可以获得多种区块链应用场景。基于这样的结果,我们得到了区块链的匿名性、自治性、开放性和去中心化的特征。最好理解匿名。因为当我们看到信息块时,我们只能看到信息,并不知道信息的存储。同样,由于存储的分布,当信息被提取时,其他人也不知道信息是由谁提取的。这保证了信息的基本匿名性。自治与匿名密切相关。由于信息的存储和提取完全免费,人与人之间不存在管理关系,信息与人的关系简化为人与存储信息的机器的关系。人们不需要考虑各种限制或复杂的保密协议,只要将自己的秘钥输入机器,就可以得到结果。开放性是前两个特性的应用结果。因为人们不再需要担心数据管理责任和安全问题,不再需要担心存储的客观性,而只需要担心存储的正确性,从而可以更简单地存储信息。去中心化是区块链的基本特征,其他所有特征都是基于这个特征形成的,这带来了极大的信息安全性。如果一个人想要篡改某个数据,他需要找到分布在所有存储介质中的可能相关信息,然后同时修改算法规则,这几乎是对世界上所有数据的一次筛选,这是不可能完成的。正是这样的技术特性,让区块链给我们的信息存储带来了新的模式。这也是区块链可能给各个行业带来的最有价值的应用。点此阅读作者更多好文