区块链的工作方式和应用

煤油灯科技2022-11-22 10:35

区块链是支撑整个加密货币/Web3 生态系统价值主张的基础技术。它是保护比特币安全的引擎,并为智能合约的价值奠定了基础。

区块链的基本价值主张是以信任最小化、无需许可的方式交换价值的能力,不需要任何第三方的中介。可能展示这一点的最基本案例是付款或资金从一方转移到另一方。

例如,假设Bob想向Alice付款。使用遗留系统,Bob会将他的付款发送给第三方——银行或金融机构——他们将完全保管他的资金并将这些资金转移给Alice。在区块链的情况下,Bob直接向Alice的账户汇款,无需中央中介,但完全保证资金在账户之间转移。交易以去中心化的方式进行,不涉及任何中介,由密码学、加密、数学和物理学保护的确定性过程强制执行。

通过区块链与银行系统进行支付时,用户资金处理方式的差异。

在这篇文章中,我们探讨了区块链是什么、区块链如何工作、它们可以提供集中式系统中没有的好处,以及它们如何被用来重塑信任在社会中的作用。

谁发明了区块链技术?

虽然类似于区块链的协议早在1980年代就被概念化并在1990年代实施以验证文件时间戳,但第一个去中心化区块链的发明广泛归因于被称为中本聪的假名人(或一群人),他2008年发布了比特币白皮书。

区块链技术是比特币网络的支柱,该网络于2009年推出,当时其实施作为开源软件发布。有趣的是,比特币白皮书中从未提及区块链这个词——这个词已经被后来的技术支持者所普及。

区块链如何运作?

分类帐是记录经济活动的书籍或计算机文件。分类帐可以跟踪个人账户余额和/或整个经济体中正在进行的资金流动。如今,大多数分类账都由银行等中心化实体处理,它们在自己的服务器上维护分类账并将其存储在不透明的数据库中。

区块链是一种数字分类账,由分散的计算机网络存储和维护。网络中的每台计算机(节点)都运行相同的软件并维护、存储和验证分类账的副本。公共区块链使用它们自己的称为加密货币的本地资产来经济激励节点相互通信并就分类帐的有效性达成协议(共识)。

用户通过提交将价值从一个账户转移到另一个账户的交易来提议增加分类账。用户帐户被称为公钥(也称为公共地址),每个公钥都有一个关联的私钥。公钥类似于电子邮件地址,私钥类似于密码,公钥所有者必须输入密码(称为数字签名)才能转移存储在其地址中的资金。

待处理的交易被组合成“块”,由网络中的每个节点处理和验证。让每个节点检查每笔交易可确保对分类帐的更改进行冗余验证,从而几乎不可能对分类帐或网络状态进行恶意更改。为了使交易有效,数字签名必须正确并且公钥必须有足够的资金来支付交易。

一旦一个区块被确认,它就会被附加到一个不断增长的分布式账本中。分类帐是使用密码学连接的连续区块链,因此被称为“区块链”。节点通过交易费用和/或新铸造的加密货币(称为区块奖励)来奖励他们的服务。

设计区块链有许多不同的方法,每种设计都有优点和缺点。

  • 网络访问和参与——区块链在网络使用和参与的开放程度或限制程度方面可能会有所不同。区块链的三种主要类型:公共(完全开放)、私有(完全封闭)和许可(开放访问,受限参与)。
  • 共识机制——区块链可以通过不同的方式就交易达成共识。一些最流行的共识机制是工作量证明(比特币)、股权证明(Solana)和权威证明(大多数私有区块链)。
  • 设计特点——区块链目前无法满足所有需要的品质。相反,区块链在安全性、去中心化和可扩展性之间做出权衡,以优化某些功能集而不是其他功能集——通常称为可扩展性三难困境。其他重要的设计特征包括隐私、交易最终性等。

区块链的好处

区块链提供了几个在集中式系统中不可用的价值主张。

  • 安全性——在充分去中心化的区块链中,尽管有恶意行为者的努力,但很有可能只确认有效交易。
  • 不变性——一旦一个块被冗余确认,它就会成为不可更改的分类账的一部分,随着时间的推移变得越来越难以更改。
  • 可靠性——区块链拥有全球分布的网络,全天候24/7正常运行。他们始终在线,不受地域或政治限制。
  • 点对点——区块链消除了从交易中吸取价值的中介。双方直接相互交易,不会产生任何交易对手风险——合同中的其他参与者不履行其义务的可能性。

总的来说,区块链创建了两个或多个参与方可以用来进行高度安全、可靠和防篡改的经济交换的基础设施。交易对手风险从对概率可信第三方的依赖转移到对完全按照指示执行的确定性开源软件的依赖。公司通过避免对账、去除不必要的中介机构和降低交易对手风险来提高效率。

区块链用例和应用

互联网是一种共享数字信息的方式,可以通过多种方式应用,例如电子邮件、消息、电信、社交媒体等。由区块链和混合智能合约提供支持的Web3生态系统提供了相同的多用途应用程序来交换价值,可以以许多独特的方式应用,通过广泛的用例为最终用户创造效用,最终为社会。

货币体系

比特币展示了一个公共的、无需许可的区块链如何被用作一个独立的金融生态系统,它有自己的货币政策。比特币有一种本地货币——BTC——具有内置的分配机制和财务激励机制,可以在没有中央协调员的情况下保持网络运行。比特币对货币供应量有一个抗审查的硬上限;永远不会超过2100万个比特币。这些通货紧缩的货币属性导致一些人认为BTC是比通货膨胀的法定货币更强大的价值存储。

智能合约

以太坊等区块链展示了如何将公共无许可区块链用作高度安全可靠的分布式计算机,用于处理称为智能合约的条件协议。用户不是跟踪单一货币的移动,而是向区块链发送指令,声明“如果发生x事件,则执行y操作”。区块链通过基于输入(数据)产生输出(转移价值)来处理这些预定义的指令。这种能力使一个全新的金融生态系统成为可能,该生态系统具有无需许可、透明的金融服务,即去中心化金融 (DeFi)。

资产代币化

几个项目正在使用区块链作为资产的全球公共登记处。通过智能合约,开发人员可以创建一个独特的不可替代代币 (NFT),代表现实世界资产的所有权,例如建筑物、汽车、稀有交易卡等。区块链提供资产所有权的真实性、资产生命周期的透明跟踪以及以前非流动性资产的全球流动性。

企业中间件

区块链可以充当中间件,以确保两个或多个企业数据库具有匹配的记录,而无需将其敏感的内部数据放在公共区块链上。由于公共区块链始终在线、易于审计、抗操纵且无需许可访问,因此企业可以使用它通过将任何一方采取的行动存储为区块链上的数据来相互通知。数据使用称为零知识证明 (ZKP)的隐私技术进行存储,其中只有协议中的各方才具有理解其含义的上下文。该证明作为业务流程状态的通用参考框架;例如,买卖双方之间的批量折扣协议的当前条款。

记录分类帐

区块链可以作为存储历史记录的不可变环境。拥有高度可信的记录集可以减少去中心化市场中的摩擦,这些市场通常包含许多不同的数据库。区块链提供了一个“记录分类账”,可以改进金融合同的跟踪、医疗记录的存储、身份跟踪等等。

效用

区块链可以设计为提供特定的实用程序。例如,使用分散的节点网络提供分布式视频流、托管防篡改在线游戏或不可变地存储文件。与洪流系统类似,区块链提供了一种利用去中心化网络的力量来产生共享公共事业的方法。

区块链游戏

区块链可以作为一种方式,通过代表游戏中数字物品和收藏品所有权的NFT来跟踪和验证资产所有权。玩家可以利用全球流动性池并在去中心化市场交易游戏内资产,同时保持对它们的完全监管,从而实现完全由社区拥有的区块链游戏。凭借可互操作的区块链游戏和元宇宙的潜力,玩家将来可能能够在不同游戏之间交易游戏内资产。

供应链

作为一个不可变的分布式数据库,区块链可以通过增强可追溯性和改善不同参与者之间的协调来改善供应链流程,从而实现更快、更具成本效益的产品交付。由于每个参与者都有自己的区块链副本,因此每一方都可以识别错误、审查交易状态并让交易对手对自己的行为负责。任何参与者都不能覆盖历史数据,因为这样做需要重写区块链所有共享副本上的所有后续块。

保险

区块链、智能合约和预言机的结合显示出解决传统保险业透明度问题的潜力,简化所有参与者的保险流程,并为原本会与全球保险业隔绝的地区提供保险. 智能合约根据 if/then 参数自动执行保单,这些参数可以以高度透明和可靠的方式取代传统的索赔流程。

区块链将继续前进

在过去的十年中,区块链技术已经从一个开创性的承诺转变为一种有价值的实用工具,为世界各地的许多用户带来了有意义的好处。虽然区块链行业仍远未充分发挥其潜力,但基于区块链的智能合约的采用呈指数级增长,正在为该技术重新定义许多传统行业并通过信任最小化应用程序的力量创造全新的行业奠定基础和由密码真相支持的确定性协议。


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---煤油灯科技victorlamp.com翻译整理---

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