區(qū)塊鏈的信任機(jī)制

互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)資源庫(kù)02區(qū)塊鏈的信任機(jī)制國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)資源庫(kù)區(qū)塊鏈的信任機(jī)制本質(zhì)上，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N高度可信的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，提供了一種在不可信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行信息與價(jià)值傳遞交換的信任機(jī)制。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈建立了一個(gè)由無(wú)數(shù)獨(dú)立且自主管理的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的賬本網(wǎng)絡(luò)，每一筆交易的發(fā)生都得到認(rèn)證和記錄，可以被任何第三方查驗(yàn)，交易的歷史記錄不斷累積在區(qū)塊鏈體系中。分布式賬本的加密方式使得任何人要篡改數(shù)據(jù)需要更改幾乎全網(wǎng)數(shù)據(jù)而無(wú)法承擔(dān)這樣的成本。區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)互聯(lián)的大賬本，任何人都可以加入進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易，登記價(jià)值、儲(chǔ)藏價(jià)值、交換價(jià)值和交易增值。具體的，區(qū)塊鏈信任機(jī)制的實(shí)現(xiàn)需要以下幾類(lèi)技術(shù)的支持。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制1.分布式賬本技術(shù)分布式記賬技術(shù)凸顯了“去中心化”的特點(diǎn)，交易記賬由網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)參與者集體進(jìn)行校驗(yàn)和維護(hù)，由分布在不同地方的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同完成，而每一個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄的都是完整的賬目，因此它們都可以參與監(jiān)督交易合法性，同時(shí)也可以共同為其作證。一方面，不同于傳統(tǒng)的中心化記賬方案，沒(méi)有任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以單獨(dú)記錄賬目，從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。另一方面，由于記賬節(jié)點(diǎn)足夠多，理論上講除非所有的節(jié)點(diǎn)都被破壞，否則賬目不會(huì)丟失，從而保證了賬目數(shù)據(jù)的安全性。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制1.分布式賬本技術(shù)去中心化對(duì)等區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可阻止任何單個(gè)或一組參與者控制底層基礎(chǔ)架構(gòu)或破壞整個(gè)系統(tǒng)，讓鏈條上的每個(gè)環(huán)節(jié)可以彼此獨(dú)立，讓以權(quán)力和權(quán)威為支撐的中心體系瓦解，從而為無(wú)中心合作提供了網(wǎng)絡(luò)和制度設(shè)計(jì)。但與此同時(shí)，在去中心化以后，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有了權(quán)威的中心化代理，信息的可信度和準(zhǔn)確性便會(huì)面臨問(wèn)題。作為整個(gè)信息鏈條上的一環(huán)，我們無(wú)法確認(rèn)信息來(lái)源是否可靠，也無(wú)法確認(rèn)信息是否傳遞給可靠的人，而當(dāng)信息鏈的規(guī)模越來(lái)越大時(shí)，新任的難度就越大。針對(duì)這一問(wèn)題，區(qū)塊鏈采取去信任化（Trustless）的方式，即參與整個(gè)系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換是無(wú)須信任積累的，不要求每個(gè)使用者都值得信任，二是通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作規(guī)則設(shè)定，保證節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)欺騙其他節(jié)點(diǎn)。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制2.加解密技術(shù)區(qū)塊鏈要想實(shí)現(xiàn)自身的去信任化，首先需要采取加解密技術(shù)保證存儲(chǔ)信息的安全、完整，需要采用密碼學(xué)的方法來(lái)保證已有數(shù)據(jù)不可篡改。這一部分包含兩個(gè)核心要點(diǎn)：密碼學(xué)哈希函數(shù)和非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制3.共識(shí)機(jī)制共識(shí)機(jī)制指在不發(fā)生沖突的情況下，一個(gè)多樣化團(tuán)體做出決策的方法。在中心化的系統(tǒng)中，這一問(wèn)題十分簡(jiǎn)單，各節(jié)點(diǎn)都必須服從中心的權(quán)威；而在區(qū)塊鏈這樣一個(gè)去中心化的系統(tǒng)中，則需要建立專(zhuān)門(mén)的共識(shí)機(jī)制，即為高效地在整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中達(dá)成共識(shí)而形成的機(jī)制。區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制的理論基礎(chǔ)是拜占庭將軍問(wèn)題或拜占庭容錯(cuò)（ByzantineFault-Tolerant，簡(jiǎn)稱(chēng)BFT），它是萊斯利蘭伯特（LeslieLamport）在研究分布式系統(tǒng)容錯(cuò)的時(shí)候編出的一個(gè)故事。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制3.共識(shí)機(jī)制具體來(lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈提出了PoW、PoS、DPoS、Pool四中不同的共識(shí)機(jī)制，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，在效率和安全性之間取得平衡。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制3.共識(shí)機(jī)制由此可見(jiàn)，四中共識(shí)機(jī)制各有利弊，需要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景擇優(yōu)使用。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制4.智能合約智能合約（smartcontract）是基于可信的不可篡改的數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)化地執(zhí)行一些預(yù)先定義好的規(guī)則和條款。從用戶角度來(lái)講，智能合約通常被認(rèn)為是一個(gè)自動(dòng)擔(dān)保賬戶，例如，當(dāng)特定的條件滿足時(shí)，程序就會(huì)釋放和轉(zhuǎn)移資金。從技術(shù)角度來(lái)講，智能合約被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，只是這些服務(wù)器并不是使用IP地址架設(shè)在互聯(lián)網(wǎng)上，二是架設(shè)在區(qū)塊鏈上，從而可以在其上面運(yùn)行特定的合約程序。區(qū)塊鏈的信任機(jī)制從狹義上來(lái)講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊依順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證其不可篡改和不可偽造的分布式賬本。從廣義上來(lái)講，它是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)和計(jì)算范式。通過(guò)多年的比特幣實(shí)踐，區(qū)塊鏈技