幹貨:產品經理需要掌握的區塊鏈技術基礎

論文類別:計算機論文 > 互聯網研究論文
上傳時間:2018/6/11 8:46:38

(電子商務研究中心訊)本文主要是從六個角度給大家分析,產品經理需要掌握的一些區塊鏈技術基礎,文章有點長,但我想你需要了解一下,一起來看看~

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

本文目的是介紹區塊鏈技術的概況,試著回答“區塊鏈是什麽?組成要素有哪些?運行機制是什麽?從哪兒來?可能到哪兒去?”這樣幾個問題。

區塊鏈自2008年作為比特幣的底層技術誕生以來,並沒有一個明確的、被各界者認可的定義。近期,各類相關文章、書藉如雨後春筍一般湧了現來,加之資本市場火熱,新韭菜們炒幣熱情不減,似乎誰都能對區塊鏈點評兩句,這樣的定義更加難以描述和評判。

我節選了一個我認為可以較為準確的描述區塊鏈本質特征的定義。

從技術角度來說:區塊鏈是一種由多方共同維護,以塊鏈結構存儲數據,使用密碼學保證傳輸和訪問安全,能夠實現數據一致存儲、無法篡改、無法抵賴的技術體系。

——《騰訊區塊鏈白皮書》

定義中點明了區塊鏈的技術基礎,如:多方維護、民主共識、分布存儲、鏈式結構、密碼學等技術要素,同時也指出了區塊鏈技術的的基本能力,如一致存儲、無法篡改等等。

我們也不難發現,對於區塊鏈的特征描述,也是分層次的。

  • 一個層面是對底層技術的描述,主要是講區塊鏈是什麽;

  • 另一個層面,是對區塊鏈可以或可能發揮能力的描述,講的是區塊鏈能做什麽。

我按這個思路,由底層技術點出發,逐層抽象出區塊鏈的高層特性(即能力)。

如下表:

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

沿著這樣的思路,展開本文的詳述。

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

層次區分或有交叉,分析思路僅作為參考。想傳遞的信息是,底層技術決定了其功能特性,而功能特性支撐更上層的思想理念。很多人喜歡空談抽象的思想,這不利於理解區塊鏈的全貌。

一、區塊鏈產生的背景是什麽?

1.1 起源

目運兩道金光,射沖鬥府。驚動高天上聖大慈仁者玉皇大天尊玄穹高上帝,駕座金闕雲宮靈霄寶殿,聚集仙卿,見有金光焰焰,即命千裏眼、順風耳開南天門觀看。

——《西遊記》第一回 孫大聖橫空出世

1.1.1 概念起源

區塊鏈的概念首次在2008年末由中本聰(Satoshi Nakamoto)發表在比特幣論壇中的論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》提出,論文中區塊鏈技術是構建比特幣數據結構與交易信息加密傳輸的基礎技術,該技術實現了比特幣的挖礦與交易。

中本聰認為:

  • 借助第三方機構來處理信息的模式擁有點與點之間缺乏信任的內生弱點,商家為了提防自己的客戶,會向客戶索取完全不必要的信息,但仍然不能避免一定的欺詐行為;

  • 中介機構的存在,增加了交易成本,限制了實際可行的最小交易規模;

  • 數字簽名本身能夠解決電子貨幣身份問題,如果還需要第三方支持才能防止雙重消費,則系統將失去價值。

基於以上三點現存的問題,中本聰在區塊鏈技術的基礎上,創建了比特幣。

中本聰其人的真實身份,至今未知。大家猜測他應該是一個無政府主義者、密碼學家、技術極客等等。從論文中不難看出中本聰思想來源實際非常簡單—完全依靠市場力量的自由競爭的理念,以及到現存社會流經的運行規則充滿了失望。這正是區塊鏈的思想基礎。

1.1.2 比特幣創世

最初的比特幣源代碼沒有很明確的模塊劃分,很多不同的功能放在一個5000多行的Main程序中,然而這樣的代碼非常不利於重用、維護和擴展,為此“比特社區”的極客們做了大量工作,不斷優化、改進和維護著比特幣的代碼。

2009年1月3日,比特幣的創始人中本聰構建了比特幣的第一個區塊。並在創世區塊裏留下一句永不可修改的話:

“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks(2009年1月3日,財政大臣正處於實施第二輪銀行緊急援助的邊緣)。”

當時正是英國的財政大臣達林,被迫考慮第二次出手緩解銀行危機的時刻,這句話是泰晤士報當天的頭版文章標題。

創世區塊,從這個名字可以明顯的感受到一個單純的科學家(或技術狂人)的雄心壯誌,以及對現代經濟運行狀態的極度擔憂。

1.2 起源之前

我們不禁要問,區塊鏈產生之前究竟發生了什麽,是什麽催生了區塊鏈的產生?區塊鏈真的像孫大聖一樣是從石頭縫裏蹦出來的嗎?答案是否定的。

1)思想之源

  • 去中心化思想早就存在,無政府主義從未斷絕,去中心化一直是治理這個世界的備選方案之一。

  • 這個世界的分配機制,存在大問題。生產力的飛速發展,並沒有帶來理想中的繁榮,價值傳遞過程中存在或正在湧現出大量且可怕的問題,這是一種繁榮的悖論。

一方面,數字時代正給創新和發展帶來無盡的可能性,另一方面,繁榮程度卻停下了腳步,發達國家的生活標準甚至下降了。OECD(經濟合作與發展組織)國家的工資中位數增長正在停滯。根據國際勞工組織,世界上大部分地區的年輕人失業率維持在20%左右,在部分發展中國家,這些數字又要高得多。擁有權力和財富的人跑在了前面,而沒有權力和財富的人落在了後面。

——《區塊鏈革命》

富者越來越富,窮人越來越窮,通過權力獲利而不是勞作,權力會集中到少數的公司和個人手中,在加劇不公開的同時,也降低了創新性。這樣的問題還有很多!人們迫切的希望價值的生產、傳輸和存儲的過程,更加的安全、高效、公正。每個人都是繁榮的受益者,而不是只有少數人。

頑固的中心化信用體系和交易方式帶來的惡疾,正是區塊鏈產生的基本動力。

2)技術基礎

大範圍的互聯網技術、通信技術、密碼學應用技術、P2P網絡等IT技術已經非常成熟,這些技術正是構成區塊鏈實體的基礎。請參考以下的文章,講述了區塊鏈技術的演進過程,篇幅不大,生動有趣。

《大家好,我就是區塊鏈本人。今天,我要給你們介紹我的家族》

3)直接誘因

世界範圍內的經濟危機或是比特幣(區塊鏈)產生的直接誘因。

2008年9月,以雷曼兄弟的倒閉為開端,金融危機在美國爆發並向全世界蔓延。為應對危機,各國政府采取量化寬松等措施,救助由於自身過失、陷入危機的大型金融機構。這些措施帶來了廣泛的質疑,並一度引發了“占領華爾街”運動。

2008年10月31日紐約時間下午2點10分,在一個普通的密碼學郵件列表中,幾百個成員均收到了自稱是中本聰的人的電子郵件,“我一直在研究一個新的電子現金系統,這完全是點對點的,無需任何可信的第三方”,然後他將他們引向一個九頁的白皮書,其中描述了一個新的貨幣體系。同年11月16日,中本聰放出了比特幣代碼的先行版本。

1.3 早期發展

比特幣技術的最初支持者一定是其核心理念的認同者,快速的引起了無政府主義者、頂尖極客、密碼學家和金融行業變革者的關註和支持。少數的有識之士看到了區塊鏈技術和理念的巨大的變革機遇和財富機會,同時也不斷的吸引投機者、黑客、職業礦工、洗錢組織的關註。

正是因為區塊鏈技術天然的反監管特性、去中心化的思想、匿名、有投機屬性等等這些特性,給區塊鏈技術蒙上了一層神秘的面紗。再加上至少中本聰的真實身份還沒有被知曉,這更加大了區塊鏈和虛擬幣的神秘性,在最初幾年時間裏,迅速積累起大批近乎宗教式、傳銷式的狂熱追隨者。

“財富神話”吸引大批的投機主義者,即便它不懂區塊鏈是什麽,它依然會通過道聽途說的、支離破碎的概念去蠱惑大眾參與虛擬幣的炒作。

隨著英、美、日等國政府對區塊鏈列入國家發展戰略,區塊鏈逐漸為大眾所熟知,基本渡過早期發展的階段。

二、構成區塊鏈的技術要素有哪些?

There is nothing new under the sun.

——《聖經 舊約 傳道書》第一章第九節

在區塊鏈技術並沒有發明什麽新技術,更準確的說是區塊鏈不是一種技術,而是整合現存技術而形成的一個綜合性解決方案。下面介紹構成區塊鏈的技術要素,一句話可以概括:密碼學是基礎,共識算法是靈魂。

區塊鏈得以運行的框架,諸如:P2P網絡,以及更底層的通信協議,並沒有多大的創新,不多贅述。

2.1 密碼學是基礎

密碼學內容艱深復雜,本人水平有限,只能是記點學習筆記,不敢多扯了,有興趣的朋友可深入研究。

2.1.1 Hash算法

簡單來說,就是把任意數據變為固定長度的二進制,只要是最終以二進制形式存儲的數據,就能通過hash算法變為固定長度的一串數據。

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

一個優秀的hash算法有一下四個特點:

  1. 正面快速:就是說加密的速度要在有限時間和有限資源內完成,且越快越好。

  2. 逆向困難:就是說給你一個加密後的hash值數據,要想逆向破解獲得加密前的明文是極其困難的。

  3. 輸入敏感:明文只要發生哪怕一點點改變,進行hash運算後的值都會產生很大的改變。

  4. 沖突避免:不同的明文,他們進行hash運算後的hash值基本不可能一樣。

區塊鏈中常用兩個密碼學哈希函數,一個是SHA256,另一個是RIPEMD160(主要用於生產比特幣地址)。Hash算法還有一個重要特性是難題好友性,難題友好性指的是沒有便捷的方法去產生一滿足特殊要求的哈希值。

哈希函數的難題友好性構成了基於工作量證明的共識算法的基礎,通過哈希運算得出的符合特定要求的哈希值,可以作為共識算法中的工作量證明。比特幣的安全保證依賴於哈希函數的安全性,如果哈希函數被攻破,POW共識算法就會失效。

2.1.2 非對稱加密

  • 對稱加密:加密算法和解密算法都是同一種模式,只用一把密鑰保證加密數據的安全;甲必須把密鑰告訴乙,否則乙無法解密。那麽保存和傳遞密鑰,成為最重要也最頭痛的問題。比如:《潛伏》裏余則成使用的密碼本,一旦敵人獲取到了這個密碼本,我方的通信就再無秘密可言。

  • 非對稱加密:其實質是利用數學難題的非對稱性。例如:兩個很大的質數相乘很容易知道結果,但知道一個很大的數,很難把它分解成兩個質數。

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圖片來自百度百科

2.1.3 Merkle哈希樹

基於哈希值的二叉樹或多叉樹,在計算機領域,Merkle樹大多用來進行完整性驗證處理,在分布式環境下,其進行完整性驗證能大量減少數據傳輸和計算的復雜程度。

區塊鏈就可以看作一類使用哈希指針的鏈表,這個鏈表鏈接一系列的區塊,每個區塊包含數據以及指向表中前一個區塊的指針。區塊鏈中,前一個區塊指針由哈希指針所替換,因此每個區塊不僅僅告訴前一個區塊的位置,也提供一個哈希值去驗證這個區塊所包含的數據是否發生改變。

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2.1.4 橢圓曲線算法

橢圓曲線密碼算法(Elliptic Curve Cryptography,ECC)是基於橢圓曲線數學的一種公鑰密碼算法,其安全性依賴於橢圓曲線離散對數問題的困難性,是非對稱算法的一種。

比特幣中使用基於secp256k1橢圓曲線數學的公鑰密碼學算法進行簽名與驗證簽名,一方面可以保證用戶的賬戶不被冒名頂替,另一方面保證用戶不能否認其所簽名的交易。用私鑰對交易信息簽名,礦工用用戶的公鑰驗證簽名、驗證通過則交易信息記賬,完成交易。

2.1.5 公鑰、私鑰、簽名、驗簽、證書等概念

  • 公鑰、私鑰:一般來講,私鑰用來進行解密和簽名,是給自己用的。公鑰由本人公開,用於加密和驗證簽名,是給別人用的。

  • 簽名:內容->hash->digest->私鑰加密->簽名。

  • 驗簽:用公鑰解密簽名得到摘要,然後用原始文件經過hash得到摘要,與解密出的摘要進行對比。

  • 證書:數字證書則是由證書認證機構(CA)對證書申請者真實身份驗證之後,用CA的根證書對申請人的一些基本信息,以及申請人的公鑰進行簽名(相當於加蓋發證書機構的公章,即CA的私鑰加密生成)後形成的一個數字文件。

2.2 共識機制是靈魂

共識機制的本質是要解決分布式系統一致性的問題。分布式系統一致性問題的研究一直在進行,也是計算機科學中既古老又前沿的重要研究方向,同時共識機制也是區塊鏈中最難理解的概念之一。

區塊鏈網絡是一個完全靠陌生人節點記賬和維護、非安全的網絡環境,要讓這些未曾謀面的人按照規章去辦事,還要防止有Bad boy作惡,一定有一種更普遍、更抽象的力量來驅動它。共識機制和激勵機制就是區塊鏈的引擎,使得區塊鏈得以持續運行的動力之源。

什麽是共識?

指一個社會不同階層或不同利益的人所尋求的共同認識、價值、理想。我們工作生活的方方面面都需要共識,可以說只要有多人協作,共識機制必不可少。

小到決定周末要到哪裏去玩,大到中美貿易磋商,都是共識建立的過程。比如說:一個學生社團要推舉領袖,是個怎樣的過程呢?

宣講(相互認識確認是社團成員)->投票(一人一票公開透明)->計票(有公信力的計票人和監票人,現場監督)->共識(達成一致)。

如果一個人動了歪腦筋,想用非正常手段左右共識結果,其實有很多的點可以突破,最簡單可能是在投票環節搞一下賄選,或者控制計票人和監票人,這樣就在一個共識過程中出現了作惡節點。

然而在區塊鏈是一個陌生人的網絡,沒有信任基礎,沒有公開透明的計賬機制,沒有監督的過程,想要達到全網的最終一致性,是一件極為困難的事情。

正如所有硬幣都有兩面,陌生人的網絡環境也有優勢。

  • 一是計算機之間的通信速度要遠超人類,共識的通信過程速度極快;

  • 二是參與者眾多,作惡節點想要扭曲共識過程難度很大。

參考文章:區塊鏈共識機制的演進

共識機制也是當前區塊鏈技術創新的重要組成部分。現今區塊鏈的共識機制可分為四大類:工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制和Pool驗證池。

2.2.1 工作量證明機制 POW

比特幣采用的共識機制。

共識機制在以前一般被稱為證明方式(Proof),因為比特幣采用工作量證明(即Proof-Of-Work,簡寫為POW)。通俗講就是“通過工作以獲得指定成果,用成果來證明曾經付出的努力”。

我們日常工作生活中經常使用工作量證明,比如:學生考試成績,畢業證以及駕照等,這種證明方式的一個顯著特征是——往往需要很大的工作量才能拿到指定成果,但這個成果很容易驗證。因為我們一般很難去實時監督一個人是否真的付出了這些工作量,所以只能使用工作量的結果來證明。

具體實現方式,比特幣采用哈希(Hash)算法。比特幣是對整個區塊進行哈希運算,以得到符合條件的值。這個過程將來耗費大量的算力。比特幣采用SHA256哈希運算,且每次都是連續進行兩次SHA256運算才能作為最終結果,前一次運算的結果作為後一次運算的輸入,即Double SHA256,一般簡稱SHA256D。

POW的核心要義為:算力越大,挖到塊的概率越大,維護區塊鏈安全的權重越大。相對其他共識機制而言,POW邏輯簡單,容易實現,容錯達50%,其安全有嚴格的數學論證。

在POW建立共識的過程中,區塊鏈的維護者的工作特別像是在“一堆沙子中去尋找金子”,所以這些維護者被形象的稱為礦工,而計算哈希值的過程被稱為挖礦。

2.2.2 權益證明機制 POS

POW並非完美,其中被指責最多的主要有兩點:一是浪費能源,二是風險和收益博弈必然導致聯合挖礦,而大算力礦池可能會對系統的去中心化構成威脅。

於是在2011年,一個名為Quantum Mechanic的數字貨幣愛好者,在Bitcointalk論壇提出Proof-of-Stake(POS)證明機制,該機制被充分討論之後證明具有可行性。如果說POW主要比拼算力,算力越大,挖到一個塊的概率越大,POS則是比拼余額,通俗說就是自己的手裏的幣越多,挖到一個塊的概率越大。

POS只是代表一種共識機制理念,具體有多種實現方式。

現在的大部分新幣都是基於POS機制,或POW+POS的機制。基本解決了POW機制的能源浪費問題。

2.2.3 股份授權證明機制 DPOS

比特股(Bitshares)項目於2013年8月開始啟動,這是一個野心勃勃的項目,對區塊鏈做了很多改造,並引入許多新概念和特征。此時POW和POS都已成功運行許久,彼此優劣已被反復討論,兩大陣營時至今日依然爭論不休。

按照項目規劃,比特股對交易容量和區塊速度有極高要求,顯然POW或POS都達不到要求,於是比特股發明了一種新的共識機制——Delegated Proof-Of-Stake(DPOS),即股份授權股權證明。

DPOS很容易理解,類似於現代企業董事會制度,比特股系統將代幣持有者稱為股東,由股東投票選出101名代表,然後由這些代表負責產生區塊。那麽需要解決的核心問題主要有:代表如何被選出,代表如何自由退出“董事會”,代表之間如何協作產生區塊等。

持幣者若想成為一名代表,需先拿自己的公鑰去區塊鏈註冊,獲得一個長度為32位的特有身份標識符,用戶可以對這個標識符以交易的形式進行投票,得票數前101位被選為代表。代表們輪流產生區塊,收益(交易手續費)平分。

如果有代表不老實生產區塊,很容易被其他代表和股東發現,他將立即被踢出“董事會”,空缺位置由票數排名102的代表自動填補。

從某種角度來說,DPOS可以理解為多中心系統,兼具去中心化和中心化的優勢。前幾個月大火的EOS就是采用這個機制。

2.2.4 驗證池 PooI

是目前行業鏈大範圍在使用的共識機制。

Pool驗證池是基於傳統的BFT(拜占庭容錯)及其變種的共識方案。關於拜占庭將軍問題、Pasox算法以及計算機大神LESLIE LAMPORT(2013年圖靈獎得主)的有趣故事。請參考大神的主頁www.lamport.org,一睹大神風采。

貼張照片感受一下:

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叫驗證池,是因為BFT算法需要參與者能夠相互辨識,一起組成一個池來決定最終結果。Pool驗證池不需要依賴代幣就可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基礎之上,可以實現秒級共識驗證,更適合有多方參與的多中心商業模式。它的缺點是:該共識機制能夠實現的分布式程度不如PoW機制,更適合多方參與的多中心商業模式。

總結:

開頭提到:共識機制解決的本質問題是分布式數據一致性的問題!這是個博大深奧的研究課題,對它的研究和創新從未間斷。

在不可能三角理論(去中心化,安全,環保不能同時兼備)中,POW徹底拋棄節約能源的需求,通過巨大算力來維護系統安全和去中心化特征。POS和DPOS幾乎不費多余電力,但不可避免在另外兩個特性做出犧牲。所以說沒有完美的共識機制,只有更合適的共識解決方案。

三、一個完整區塊鏈交易的過程是什麽?

3.1 正常流程

當一個用戶發起了一個交易的操作,整個區塊鏈網絡就像一臺統一的計算機一樣,開啟了它復雜但井然有序的運行。

中本聰在其比特幣白皮書中,比較詳盡的敘述了這個信用系統建立的過程:

  • 第一步:每一筆交易為了讓全網承認有效,必須廣播給每個節點(node:也就是礦工);

  • 第二步:每個礦工節點要正確無誤的給這十分鐘的每一筆交易蓋上時間戳並記入那個區塊(block);

  • 第三步:每個礦工節點要通過解SHA256難題去競爭這個十分鐘區塊的合法記賬權,並爭取得到二十五個比特幣的獎勵(頭四年是每十分鐘五十個比特幣,每四年遞減一半);

  • 第四步:如果一個礦工節點解開了這十分鐘的SHA256難題,ta將向全網公布ta這十分鐘區塊記錄的所有蓋時間戳交易,並由全網其他礦工節點核對;

  • 第五步:全網其他礦工節點核對該區塊記賬的正確性(因為他們同時也在蓋時間戳記賬,只是沒有競爭到合法區塊記賬權,因此無獎勵),沒有錯誤後他們將在該合法區塊之後競爭下一個區塊,這樣就形成了一個合法記賬的區塊單鏈,也就是比特幣支付系統的總賬——區塊鏈。

就這樣用戶的記錄就被記錄到了這個賬本中,完成了一次基於區塊鏈的交易流程。

請參考《一個故事告訴你比特幣的原理及運作機制》

3.2 異常流程(或異常情況)

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

圖片來源於CSDN<<區塊鏈架構圖>>博文

但事情不會一帆風順,其實在每一個層面上都有可能出現異常,比如說:在物理層面和網絡層面上出現網絡出錯、物理機突然斷電的情況;再比如說:如果出現作惡節點惡意修改數據,試圖引導全網節點對非法數據達成共識等等。異常情況種類很多,對於異常情況的處理也很復雜。

異常情況大致可以分為:客觀錯誤和惡意攻擊兩大類。

  • 客觀錯誤指的是:在斷電、網絡延遲等非人為引起的異常情況,如全網的不同節點因網絡延遲而導致的數據暫時不一致。

  • 惡意攻擊指的是:人為發動,意在破壞區塊鏈正常的交易流程,而從中獲利的情況,如重復消費(雙花)、篡改數據等。

四、區塊鏈技術的發展歷史和發展趨勢?

往者不可諫,來者猶可追。

——《論語·微子》

4.1 區塊鏈1.0

在第一節中,詳述了區塊鏈概念和比特幣的起源。區塊鏈依靠其強大的原生思想,迅速在科研圈、技術圈、商業圈蔓延開來。有的人開始改進礦機、創辦礦場、組成礦池來獲取比特幣,有的人在嘗試用區塊鏈的技術解決當前的商業或治理問題。

還有一批技術極客、密碼學家,認識到區塊鏈的價值,試圖去優化區塊鏈的技術,解決當前存在的技術難題,使之更好的進入落地實用階段。

這些技術問題中,有一個問題最迫切!那就是解決分布式賬本記賬效率的問題。

倫敦大學學院(UCL)區塊鏈技術中心的一篇研究報告表明:

“43%的交易,在發送之後需要耗費1小時以上的時間,才能寫入區塊鏈,而20%的交易甚至在30天之後都無法得到確認,這也證明了比特幣系統效率低下。”

比特幣一個區塊的容量是1M,一秒鐘大概只能處理7比交易,這遠遠滿足不了商業化的需求。在區塊鏈發展的前幾年,科學家和工程師們對它的改進主要集中在效率方面。

主要方向有:

  • 多中心化替代去中心化;

  • 發展側鏈,只有在結算時才與主鏈交互;

  • 提出更高效的共識機制。

以比特幣為代表的區塊鏈1.0的主要應用是用於發行數據貨幣,並試圖解決記賬效率問題。

4.2 區塊鏈2.0

區塊鏈發展歷程中,有一個人物繞不過去,他就是出生於俄國的加拿大天才少年Vitalik Buterin,他於2013年在19歲的年紀發布了以太坊,以太坊是區塊鏈技術2.0的代表。可以說以太坊真正釋放了區塊鏈的潛能,使之不局限於數字貨幣的範疇。

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

它曾經與比特幣開發團隊取得聯系,講述自己對區塊鏈的理解,指出了當前比特幣存在的問題和解決方案,但是比特團隊沒有接納。於是他決定另起爐竈,按自己的思路重新設計一版能力更強的區塊鏈底層架構。

以太坊除了修改共識機制(POW和POS共存)之外,最大的創新是以太坊可以允許在區塊鏈上運行智能程序,理論上這個智能程序可以運行一切應用。

這個偉大創新激活了區塊鏈應用的想像空間,不再局限於數字貨幣的範疇,也激發起人們對於區塊鏈的想象力。

1)智能合約是什麽?

企業區塊鏈創業公司Bloq聯合創始人和CEO Jeff Garzik對智能合約解釋說:

一套由一種自動系統評估的並且獲得所有參與者共識的規則。

“智能合約驗證了與整個區塊鏈共有的規則,因此給予這個網絡的所有連接者一種中立的公正的競爭環境。區塊鏈帶來一種驗證步驟,參與者按照智能合約規則來執行,智能合約的這種判決是一個超實時版本的法院系統。

參與者是否執行了?區塊鏈驗證相關合約法律的執行效果,然後將執行過程自動化。

2)智能合約是怎麽運行起來的?

而以太坊虛擬機(Ethereum Virtual Machine,EVM)則是建立在以太坊區塊鏈上的代碼運行環境,其主要作用是處理以太坊系統內的智能合約。簡單來說,以太坊虛擬機是一個完全獨立的沙盒,合約代碼可對外完全隔離並在 EVM 內部運行。

由於 EVM 分散儲存在每個節點的計算機上,所以希望創建智能合約的公司可使用類似 JavaScript 和 Python 等編程語言創建運行於 EVM 的應用程序。同時以太坊虛擬機又能與主網的其余部分隔離,運行時不影響主區塊鏈的操作。出於這個原因,以太坊有時被形容為“世界電腦”。

在虛擬機上運行的應用程序,是要消耗一定的GAS(一種運行權力的憑證,可以由以太幣交易得到),而網絡維護者可以得到一定量的GAS,這個機制保護和以太坊網絡不受惡意攻擊,以及可以避免程序們寫出的“死循環”一類的錯誤。

同時它也回答了“網絡維護者為什麽要花資源為你保存並運行合約”的問題,逐利性是這個合約得以運行的本質動力!

這期間,大批的區塊鏈應用湧現出來,各類虛擬幣名稱炫酷、理念“深刻”、白皮書高大上、運營團隊忽悠起來更是不遺余力。已經發幣的區塊鏈項目有幾千種,已在交易所上市的也有數百種之多。

4.3 區塊鏈3.0

區塊的技術快速發展,眾多的參與者不斷的尋求變革。所以各類效率更高的共識機制被發明出來。私有鏈和聯盟鏈的概念、技術、方案也相繼被提來,成為區塊鏈發展的最新方向。

如果你是一個開發人員,或者是對IT技術有一定敏感度的從業者,你可能會敏銳的產生這樣的疑問:

  1. 大家各自開發,將來這些區塊鏈協議不一,接口多樣,互操作將是個大問題!

  2. 這架構也太亂了,無論是開發,還是技術的創新應用,都產生了巨大的浪費!

是的,這也正是有前瞻眼光的工程師們所認識到的問題,為解決這些問題不斷提出解決方案。於是區塊鏈3.0的概念出現了。

區塊鏈3.0主要出三個解決方案組成:

(1)更靈活,更模塊化的架構。

以IBM主導的Hyperledger(超級賬本)為代表,它希望建造一個可插拔的靈活架構,以滿足各模塊的創新不會影響到整體。

如下是超級賬本1.0的架構圖:

干货:产品经理需要掌握的区块链技术基础

這個地方我要發一個感慨,就是關於生態的掌握力,以及到新技術的敏感度,很讓人佩服。如:Intell是超級賬本的重要參與者之一,它的願景是未來要從芯片和指令集的層面來支持區塊鏈計算,聯想到我國要發展自己的芯片產業,談何容易!

(2)互聯鏈的解決方案

互聯鏈就是各種不同的區塊鏈之間的互聯互通所形成的一個更大的生態區塊鏈,比如:電商平臺公有鏈+物流公有鏈+物流聯盟鏈+銀行聯盟鏈。

互聯鏈試圖解決各個區塊鏈之間的相互協作、通訊和共識問題。瑞波團隊、InterValue團隊對外宣傳的都是互聯鏈的概念。

(3)對於物聯網、量子計算、人工智能等新技術的擁抱

例如:為了應對“未來量子計算機對PoW機制的潛在挑戰”,超級現金Hcash(HSR)在重點研究怎麽對抗量子計算,以何種方式使得區塊鏈技術和量子計算技術的結合。

五、實踐出真知

一步實際行動比一打綱領更重要。

——馬克思

先講一個我的教訓。

我從15年第一次聽到比特比這個概念,16年年中因為朋友的介紹開始逐漸了解比特幣、共識機制等概念,那時候我尚以清高自詡,說自己作為有“技術可以改變世界”信條的工程師,要做鏈圈的人,是絕不會去買什麽虛無縹緲的虛擬幣的。

實際上,是從心底裏對這樣沒有任何價值依托的虛擬幣(以及區塊鏈技術)不認同,錯過了一些機會(對這些高賠率的機會,保持冷靜,但也不要矯情)。

同時這也反映了我對新事物的接納能力弱,對於快速變化的技術世界的理解力也存在問題。黃有璨大神在《運營之光》中提到:

如果一個新事物被超過三個朋友討論,他就要花一些時間去徹底弄懂它,以保持對新事物新概念的敏感性。

這一點很值得學習。從那16年下半年,我斷斷續續的研究了區塊鏈的技術,研究了區塊鏈的思想理念和發展方向。同時也是從那個時候開始,國內區塊鏈的資本市場和人才市場也開始火爆起來。

我想無論你對區塊鏈的理念認不認同,對它的未來看不看好。作為一名互聯網從業者,多關註和嘗試一下新鮮事物總是好的,有能力和精力去閱讀一下各個區塊鏈的白皮書和源代碼,了解一下ICO流程,公鏈發布條件等等也是好的。

對於新技術和新事物的好奇心和敏感度,是一個互聯網從業者的基礎素質之一。同時不得不說,如果世界能有一款自己創造的、獨一無二的虛擬幣,也是件挺酷的事情。

發幣參考:《基於以太坊發布屬於自己的數字貨幣(代幣)完整版》

基於其它的區塊鏈發token,與基於以太坊來開發,並沒有本質的不同。至少對應用開發者來說,沒有區別。要根據業務需求、性能需求、成本約束等各方面因素,來選擇合適的區塊鏈來開發自己的應用,還要考慮人才市場中相關的人才質量和數量等等因素。

最後,我想講一不是笑話的笑話。我有一個朋友去參加區塊鏈工程師的面試,是一家原來做互聯網金融的小公司,因為監管原因,公司正在另謀出路。

朋友問:你們想用區塊鏈做什麽?

答:還沒想好。

問:你想讓我來做什麽工作?

答:來了再說。

很明顯,有個公司是為了追求新技術而追求新技術,試圖去成為風口上的一只風豬。一般來說,這樣的公司會死的比較慘。

這個故事可能會引發我們對於技術管理、人才儲備、產品規劃的諸多思考,且不說談。也反應出區塊鏈資本市場、人才市場和公司產品所處的火熱但又不實在的狀況。

六、結語

水平有限,內容的全面性和準確性都有很多的不足,望讀者見涼。若對讀者有些許幫助,我將深感欣慰。

至此,你應該對區塊鏈的技術基礎有一個籠統的認識,了解了區塊鏈是什麽的問題。

區塊鏈得以展示其強大威力,核心在於商業模式的變革,重塑各行各業的價值存儲和傳輸相關的治理體系,為企業組織管理、產業調整、社會治理等社會經濟活動和各個方面帶來全新的、革命式的解決方案。

這是在試圖回答區塊鏈怎麽用的問題,這也是一個更困難、更迫切也更有價值的話題。這也是所有公司不得不關註的方面。

參考資料:

  • 《區塊鏈:新經濟藍圖及導讀》

  • 《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》

  • 《Tencent_TrustSQL_WhitePaper》

  • 《高盛:從理論到實踐》

  • 《區塊鏈開發-技術指南》

  • 《Guesschain_Whitepaper》

  • 《白話區塊鏈》

  • 《區塊鏈與大數據》

註:其它文章在文中有註明或給出鏈接。(來源:人人都是產品經理 文/附庸風雅的俗物 編選:電子商務研究中心)

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