3个区块链不同时代的演变和未来发展

Blockchain 区块链不同时代的演变

今天参加了第一堂网课,共分4节课。第一节课就是区块链的历史简介。

区块链是如何诞生的

对于普罗大众而言,一提到区块链,大家就会想到比特币和“比特币之父”中本聪(Satoshi Nakamoto)。但与其他技术一样,区块链并非凭空出现。其概念最早可追溯到九十年代初,当时互联网已经出现,人们开始担心数字文档的完整性,尤其是无法检测这些电子记录是何时、谁更改的。互联网上有很多骗子,他们篡改网站内容或数据并诱骗人们发送他们的私人信息以盗取受骗者的存款。

当时斯图尔特•哈伯(Stuart Haber)和W.斯科特•斯托内塔(W. Scott Stornetta)提出了一种不需要受信任的中央机构的方案,在设计中加入了哈希树(Hash tree)的概念,将一组文档放入一个区块中,接着把一系列区块链接起来实现了一个不可篡改的文档时间戳系统,即创建了第一个区块链。并在1991年发表他们的论文——《如何为数字文档添加时间戳》。

区块链
区块链

哈希树(或称默克尔树 Merkle tree),它的任一顶部节点(top node)或根节点(root node)的哈希等于左右子节点数据相加的总和,因其结构呈现树形,所以叫哈希树。哈希树的节点均以数据块的加密哈希作为标签,只要任一子节点有变化,根哈希就会变。因此哈希树可以验证数据结构的内容,并可保证区块内的交易信息不被篡改。

区块链 1.0:比特币的时代

直到2008年,中本聪本人或是其团队才发表了一篇名为《比特币:一种点对点式的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的论文,描述了其核心内容:“比特币”的电子货币及其算法,并采用了斯图尔特•哈伯和斯科特•斯托内塔的区块链系统的概念来开发比特币区块链。正是这份白皮书迎来了区块链的时代。

广泛的人都认为比特币是区块链,区块链就是比特币,彼此可以互换使用。其实这是一个很大的误解,区块链是比特币的底层技术,而比特币只是区块链其中之一。简单来说,区块链就如同填装饮料的杯,其中的饮料可以是比特币,也可以是以太币。

区块链 2.0:智能合约带来的机遇

以太坊创始人维塔利克•布特林(Vitalik Buterin)看到了比特币设计的一些局限性,并开始设计开源协议。并在2014年发表了《以太坊:下一代智能合约和去中心化应用平台》白皮书。

以太坊(Ethereum)是一个开源的有智能合约(Smart Contract)功能的公共区块链平台。以太坊用不仅需要分布式储存数据,而且需要通过”以太坊虚拟机“进行各种图灵完备(Turing Complete)的计算来处理点对点合约,并实现智能合约的功能。

虚拟机即是通过软件模拟的、具备完整硬件系统功能并运行在隔离环境下的完整计算机系统。而以太坊虚拟机(Ethereum Virtual Machine/EVM)则是建立在以太坊区块链上的代码运行环境。

图灵完备保证的是计算的可行性。一切可计算的问题都能计算,这样的虚拟机或者编程语言就叫图灵完备,但是不保证计算的效率及代码的可理解性、可维护性。

智能合约就是可编程的合同,合同中的条文用计算机代码编写出来并可以自动执行,它更易于合约保存,并且由确定的算法运行,给定输入,就得到对应的输出,极大保障了合约的执行力。举个例子,我用 20 元和牛哥买一块牛排,智能合约会确保我钱包里有 20 元来完成交易,否则交易将被取消,而整个交易过程是不可逆转和修改。

将智能合约引入区块链,成功打开了区块链在货币领域以外的应用,从而开启了区块链2.0时代。

区块链 3.0:新时代的来临和挑战

《哈佛商业评论》称“区块链不是一项颠覆性技术,而是一项基础性技术”。从根本上说,它是一个新的构建块,我们可以用它来创建替代系统。

比特币和区块链日益得到人们的关注和深厚的兴趣。基于区块链的付款方式更快,更具成本效益,使金融行业成为最早使用区块链技术的行业。总的来说,目前区块链在金融领域的应用前景最好,相关技术也发展的最快。

长远来看,区块链在许多领域的应用非常有潜力。各行业应用区块链技术形成新的模式,与区块链技术结合形成新的区块链生态圈。

在下一篇文章中,我将探讨什么是去中心化。

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