OKLink導讀:比特幣是區塊鏈至今為止最成功的應用,會計學上的總賬和拜占庭將軍問題是向那些不熟悉比特幣的人解釋比特幣的獨特之處的好辦法。
想要深入理解比特幣,首先,不要把比特幣當成一種貨幣,而是一個總賬。它是個電子總賬,網絡上的每一個參與者的電腦都會有一份總賬的備份,並且所有的備份都是在實時的持續的更新、對賬、以及同步著。
每一個參與者都能在這本總帳裡記上一筆,這一筆記錄著一定數量的幣從一個參與者那裡被髮送到另一個參與者那裡,並且每一條這樣的記錄都接著就實時的廣播到網絡了,所以在每一臺電腦上的每一分份拷貝都是幾乎同時更新的,並且所有的總賬拷貝都保持著同步。
這本公開的分佈式的總賬的官方叫法是“區塊鏈(blockchain)”,並且它使用了BT技術以保證所有的拷貝都是同步的。
那麼“拜占庭將軍問題”是什麼?又與區塊鏈之間存在著怎樣的聯繫?
起源:拜占庭位於現在土耳其的伊斯坦布爾,是東羅馬帝國的首都。由於當時拜占庭羅馬帝國國土遼闊,為了防禦敵人每個軍隊都分隔很遠,將軍與將軍之間只能靠信差傳消息。
在戰爭時期,拜占庭軍隊內所有將軍和副官必須達成一致共識,決定是否有贏的機會才去攻打敵人的陣營。但是,軍隊可能有叛徒和敵軍間諜,左右將軍們的決定,擾亂軍隊整體的秩序。在達成共識的過程中,有些信息,往往並不代表大多數人的意見。這時候,在已知有成員謀反的情況下,其餘忠誠的將軍在不受叛徒的影響下如何達成一致的協議,就是“拜占庭將軍問題”。
技術演進:區塊鏈是怎麼來的
1982年
拜占庭將軍問題
Leslie Lamport等人提出拜占庭將軍問題(Byzantine Generals Problem),把軍中各地軍隊彼此取得共識、決定是否出兵的過程,延伸至運算領域,設法建立具容錯性的分散式系統,即使部分節點失效仍可確保系統正常運行,可讓多個基於零信任基礎的節點達成共識,並確保資訊傳遞的一致性,而2008年出現的比特幣區塊鏈便解決了此問題。
David Chaum提出密碼學網路支付系統
David Chaum提出注重隱私安全的密碼學網路支付系統,具有不可追蹤的特性,成為之後比特幣區塊鏈在隱私安全面的雛形。
1985年
橢圓曲線密碼學
Neal Koblitz和Victor Miller分別提出橢圓曲線密碼學(Elliptic Curve Cryptography,ECC),首次將橢圓曲線用於密碼學,建立公開金鑰加密的演算法。相較於RSA演算法,採用ECC好處在於可用較短的金鑰,達到相同的安全強度。
1990年
David Chaum基於先前理論打造出不可追蹤的密碼學網路支付系統,就是後來的eCash,不過eCash並非去中心化系統。
Leslie Lamport提出具高容錯的一致性演算法Paxos。
1991年
使用時間戳確保數位文件安全
Stuart Haber與W. Scott Stornetta提出用時間戳確保數位文件安全的協議,此概念之後被比特幣區塊鏈系統所採用。
1992年
Scott Vanstone等人提出橢圓曲線數位簽章演算法(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,ECDSA)
1997年
Adam Back發明Hashcash技術
Adam Back發明Hashcash(雜湊現金),為一種工作量證明演算法(Proof of Work,POW),此演算法仰賴成本函數的不可逆特性,達到容易被驗證,但很難被破解的特性, 最早被應用於阻擋垃圾郵件。Hashcash之後成為比特幣區塊鏈所採用的關鍵技術之一。(Adam Back於2002年正式發表Hashcash論文)
1998年
Wei Dai發表匿名的分散式電子現金系統B-money
Wei Dai發表匿名的分散式電子現金系統B-money,引入工作量證明機制,強調點對點交易和不可竄改特性。不過在B-money中,並未採用Adam Back提出的Hashcash演算法。Wei Dai的許多設計之後被比特幣區塊鏈所採用。
Nick Szabo發表Bit Gold
Nick Szabo發表去中心化的數位貨幣系統Bit Gold,參與者可貢獻運算能力來解出加密謎題。
2005年
可重複使用的工作量證明機制(RPOW)
Hal Finney提出可重複使用的工作量證明機制(Reusable Proofs of Work,RPOW),結合B-money與Adam Back提出的Hashcash演算法來創造密碼學貨幣。
2008年
Blockchain 1.0:加密貨幣
數位貨幣與支付系統去中心化、比特幣:Satoshi Nakamoto(中本聰)發表一篇關於比特幣的論文,描述一個點對點電子現金系統,能在不具信任的基礎之上,建立一套去中心化的電子交易體系。
2012年
Blockchain2.0:智慧資產、智慧契約
市場去中心化,可作貨幣以外的數位資產轉移,如股票、債券。如Colored Coin便是基於比特幣區塊鏈的開源協議,可在比特幣在區塊鏈上發行多項資產。
2014年
Blockchain 3.0:更復雜的智慧契約
更復雜的智慧合約,將區塊鏈用於政府、醫療、科學、文化與藝術等領域。
2016年
Blockchain 2.5:金融領域應用、資料層
Blockchain2.5:強調代幣(貨幣橋)應用、分散式帳本、資料層區塊鏈,及結合人工智慧等金融應用
Blockchain 3.0:更復雜的智慧契約
▼舉個例子:
同樣拜占庭問題其實在中國歷史上也出現過,比如漢末十八路諸侯討伐董卓的戰爭。
初平元年(190年)正月,各地群雄起兵,打出討董的旗號,當中包括:後將軍南陽太守袁術、冀州刺史韓馥、豫州刺史孔伷、兗州刺史劉岱、河內郡太守王匡、陳留太守張邈、東郡太守喬瑁、山陽太守袁遺、濟北相鮑信、北海太守孔融、廣陵太守張超、北平太守公孫瓚、上黨太守張楊、烏程侯長沙太守孫堅、祁鄉侯渤海太守袁紹、驍騎校尉曹操、西涼太守馬騰、徐州刺史陶謙,其中,袁紹被推舉為盟主。
和拜占庭將軍問題類似,當時董卓實力很大,18路諸侯只有同心協力才有可能戰勝董卓。但此次戰役各諸侯名義上是聯合討伐,實際卻互相估量對手、保存自身實力,不僅無法實現步調一致,甚至為此結下不少仇怨。18路諸侯中,除曹操和孫堅外,其他各路諸侯都是出工不出力,並且由於缺乏支持,曹操還一度吃了敗仗。
迫於壓力,在經過一番掙扎之後,董卓放火燒了洛陽,將獻帝挾持到西安。此次戰爭正式拉開了諸侯割據戰亂的序幕。歸根結底,除了各方勢力各懷鬼胎之外,最重要的原因還是還是彼此之間的不信任。
而區塊鏈技術的一大優勢,就是要解決信任的問題。區塊鏈網絡中,系統不依賴權威機構支撐和信用背書,而是藉助算法的自我約束作用,任何惡意欺騙系統的行為都會遭到其他節點的排斥和抑制,信息透明。
除此之外,區塊鏈的優點還包括:
1、去中心(介)化,降低成本,方便快捷;
2、信息永久存儲且永遠不能被更改;
3、各參與方的身份信息是私密的;
另外有一個可以通過自身的學習來獲取進步的機會。
究竟有哪些乾貨呢?先給你們一個目錄:
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