區(qū)塊鏈技術(shù)的工作原理

區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是所有當(dāng)前參與的節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)交易及數(shù)據(jù)庫(kù)，它使交易基于密碼學(xué)原理而不基于信任，使得任何達(dá)成一致的雙方，能夠直接進(jìn)行支付交易，不需第三方的參與。從技術(shù)上來(lái)講，區(qū)塊是一種記錄交易的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，反映了一筆交易的資金流向。系統(tǒng)中已經(jīng)達(dá)成的交易的區(qū)塊連接在一起形成了一條主鏈，所有參與計(jì)算的節(jié)點(diǎn)都記錄了主鏈或主鏈的一部分。一個(gè)區(qū)塊包含以下三部分：交易信息、前一個(gè)區(qū)塊形成的哈希散列、隨機(jī)數(shù)。交易信息是區(qū)塊所承載的任務(wù)數(shù)據(jù)，具體包括交易雙方的私鑰、交易的數(shù)量、電子貨幣的數(shù)字簽名等；前一個(gè)區(qū)塊形成的哈希散列用來(lái)將區(qū)塊連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)過(guò)往交易的順序排列；隨機(jī)數(shù)是交易達(dá)成的核心，所有礦工節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算隨機(jī)數(shù)的答案，最快得到答案的節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)新的區(qū)塊，并廣播到所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更新，如此完成一筆交易。什么是區(qū)塊鏈？區(qū)塊鏈（BlockChain）是指通過(guò)去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案。該技術(shù)方案主要讓參與系統(tǒng)中的任意多個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)一串使用密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊（block），每個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一定時(shí)間內(nèi)的系統(tǒng)全部信息交流數(shù)據(jù)，并且生成數(shù)據(jù)指紋用于驗(yàn)證其信息的有效性和鏈接（chain）下一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)塊。通俗一點(diǎn)說(shuō)，區(qū)塊鏈技術(shù)就指一種全民參與記賬的方式。所有的系統(tǒng)背后都有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是一個(gè)大賬本。那么誰(shuí)來(lái)記這個(gè)賬本就變得很重要。目前就是誰(shuí)的系統(tǒng)誰(shuí)來(lái)記賬，各個(gè)銀行的賬本就是各個(gè)銀行在記，支付寶的賬本就是阿里在記。但現(xiàn)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的每個(gè)人都可以有機(jī)會(huì)參與記賬。在一定時(shí)間段內(nèi)如果有新的交易數(shù)據(jù)變化，系統(tǒng)中每個(gè)人都可以來(lái)進(jìn)行記賬，系統(tǒng)會(huì)評(píng)判這段時(shí)間內(nèi)記賬最快最好的人，將其記錄的內(nèi)容寫到賬本，并將這段時(shí)間內(nèi)賬本內(nèi)容發(fā)給系統(tǒng)內(nèi)所有的其他人進(jìn)行備份。這樣系統(tǒng)中的每個(gè)人都了一本完整的賬本。因此，這些數(shù)據(jù)就會(huì)變得非常安全。篡改者需要同時(shí)修改超過(guò)半數(shù)的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)才能真正的篡改數(shù)據(jù)。這種篡改的代價(jià)極高，導(dǎo)致幾乎不可能。例如，比特幣運(yùn)行已經(jīng)超過(guò)7年，全球無(wú)數(shù)的黑客嘗試攻擊比特幣，但是至今為止沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)交易錯(cuò)誤，可以二、區(qū)塊鏈能夠提高支付、交易、結(jié)算效率。在區(qū)塊鏈上，交易被確認(rèn)的過(guò)程就是清算、交收和審計(jì)的過(guò)程。區(qū)塊鏈?zhǔn)褂梅植际胶怂?，所有交易都?shí)時(shí)顯示在類似于全球共享的電子表格平臺(tái)上，實(shí)時(shí)清算，效率大大提升。例如，美國(guó)證券結(jié)算制度為T+3，區(qū)塊鏈卻能將效率提升到分鐘級(jí)別，這能讓結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)降低99%，從而有效降低資金成本和系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。三、區(qū)塊鏈能夠降低經(jīng)營(yíng)成本。金融機(jī)構(gòu)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與后臺(tái)工作，往往面臨長(zhǎng)流程多環(huán)節(jié)。現(xiàn)今無(wú)論Visa、Master還是支付寶都是中心化機(jī)構(gòu)運(yùn)營(yíng)，貨幣轉(zhuǎn)移要通過(guò)第三方機(jī)構(gòu)，這使得跨境交易、貨幣匯率、內(nèi)部核算、時(shí)間花費(fèi)的成本過(guò)高，并給資本帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈能夠簡(jiǎn)化、自動(dòng)化冗長(zhǎng)的金融服務(wù)流程，減少前臺(tái)和后臺(tái)交互，節(jié)省大量的人力和物力，這對(duì)優(yōu)化金融機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)流程、提高金融機(jī)構(gòu)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。西班牙銀行認(rèn)為，到2022年，區(qū)塊鏈技術(shù)幫助金融行業(yè)降低200億美元的記賬成本。四、區(qū)塊鏈能夠有效預(yù)防故障與攻擊。傳統(tǒng)金融模型以交易所或銀行等金融機(jī)構(gòu)為中心，一旦中心出現(xiàn)故障或被攻擊，就可能導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)癱瘓，交易暫停。區(qū)塊鏈在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)上有許多分布式節(jié)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)服務(wù)器來(lái)支撐，任何一部分出現(xiàn)問(wèn)題都不會(huì)影響整體運(yùn)作，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)副本。所以區(qū)塊鏈內(nèi)置業(yè)務(wù)連續(xù)性，有著極高的可靠性、容錯(cuò)性。五、區(qū)塊鏈能夠提升自動(dòng)化水平。由于所有文件或資產(chǎn)都能夠以代碼或分類賬的形式體現(xiàn)，通過(guò)對(duì)區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)處理程序進(jìn)行設(shè)置，智能合約及自動(dòng)交易就可能在區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)。例如，智能合約可以把一組金融合同條款寫入?yún)f(xié)議，保證合約的自動(dòng)執(zhí)行和違約償付。六、區(qū)塊鏈能夠滿足監(jiān)管和審計(jì)要求。區(qū)塊鏈上儲(chǔ)存的記錄具有透明性、可追蹤性、不可改變性的特征。任何記錄，一旦寫入到區(qū)塊鏈，都是永久保存且無(wú)法篡改的。任何交易雙方之間的交易都是可以被追蹤和查詢。除了以上對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)和商業(yè)模式的積極作用外，區(qū)塊鏈還能夠驅(qū)動(dòng)新型商業(yè)模式的誕生。一方面區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)讓它能夠?qū)崿F(xiàn)一些在中心化模式下難以實(shí)現(xiàn)的商業(yè)模式，另一方面區(qū)塊鏈通過(guò)源代碼的開(kāi)放和協(xié)作極大地鼓勵(lì)了全社會(huì)的創(chuàng)新和協(xié)作。當(dāng)然，區(qū)塊鏈在金融應(yīng)用