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区块链

一种分布式数据存储系统
区块链资料
区块链形成。 主链(黑色)由从发生块(绿色)到当前块的最长系列块组成。 孤儿块(紫色)存在于主链外。
比特幣網絡英语Bitcoin network資料

區塊鏈(英語:blockchain[1][2][3]block chain[4][5])是藉由密碼學[1][6]串接並保護內容的串連文字記錄(又稱區塊)。

每一個區塊包含了前一個區塊的加密雜湊、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的雜湊值表示)[7],這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分散式帳本能讓兩方有效紀錄交易,且可永久查驗此交易。

目前區塊鏈技術最大的應用是數位貨幣,例如比特幣的發明。因為支付的本质是“将账户A中减少的金额增加到账户B中”。如果人们有一本公共账簿,记录了所有的账户至今为止的所有交易,那么对于任何一个账户,人们都可以计算出它当前拥有的金额数量。而区块链恰恰是用于实现这个目的的公共账簿,其保存了全部交易记录。在比特币体系中,比特币地址相当于账户,比特币数量相当于金额。[8]

概述编辑

以比特币的区块链账本为例。每个区块基本由有上一个区块的散列值,若干条交易,一个调节数等元素构成,矿工通过工作量证明实现对交易整理为账本区块和区块安全性的维持。一个矿工通过交易广播渠道收集交易项目并打包,协议约定了区块速度生成速度而产生的难度目标值,通过不断将调节数和打包的交易数据进行散列运算而算出对应散列值使其满足当时相应的难度目标值,最先计算出调节数的矿工可以将之前获得上一个区块的散列值、交易数据、当前算出对应区块的调节数整合为一个账本区块并广播到账本发布渠道,其他矿工则可以知道新区块已生成并知道该区块的散列值(作为下一个区块的“上一个区块的散列值”),从而放弃当前待处理的区块数据生成并投入到新一轮的区块生成。

对于其他基于区块链的应用,主要是针对所负载的数据,区块安全性的维持方式等进行调整。

歷史编辑

中本聪在2008年,于《比特币白皮书》[9]中提出“区块链”概念,并在2009年创立了比特币网络英语Bitcoin network,开发出第一个区块,即“创世区块”。[10]

区块链共享价值体系首先被众多的加密貨幣效仿,并在工作量证明上和算法上进行了改进,如采用权益证明SCrypt算法。随后,区块链生态系统在全球不断进化,出现了首次代币发售ICO、智能合约区块链以太坊、“轻所有权、重使用权”的资产代币化共享经济[11] 以及区块链国家英语Bitnation

目前,人们正在利用这一共享价值体系,在各行各业开发去中心化电脑程序(Decentralized applications, Dapp)[12],在全球各地构建去中心化自主组织英语Decentralized autonomous organization和去中心化自主社区(Decentralized autonomous society, DAS)[13]

应用项目编辑

国家货币编辑

  1. e-Dinar 是突尼斯共和国政府用区块链技术发行的数位货币。也是第一个国家数位货币。[14]
  2. eCFA 是塞内加尔共和国政府用区块链技术发行的数字货币。[15]

社区货币编辑

  1. 空卢(英文:Colu)公司在英国伦敦用区块链发行了东伦敦社区英镑( Local Pound, East London),主要为中小企业提供支付平台。2017年6月止,空卢在全球发行了多款社区货币,共有50,000用户。[16]

私有链、公有链和联盟链的区别编辑

公有链 联盟链 私有链
参与者 任何人自由进出 联盟成员 链的所有者
共识机制 pow/pos 分布式一致性算法 solo/pbft等
记账人 所有参与者 联盟成员协商确定 链的所有者
激励机制 需要 可选
中心化程度 去中心化 弱中心化 强中心化
如初特点 信用的自建立 效率和成本优化 安全性高、效率高
承载能力 <100笔/秒 <10万笔/秒 视配置决定
典型场景 加密货币 供应链金融、银行、物流、电商 大型组织、机构
代表项目 比特币以太坊 R3、Hyperledger  

公有鏈编辑

公有鏈可稱爲公共區塊鏈, 指所有人都可以參與的區塊鏈。換言之它是公平公開,所有人可自由訪問,發送、接收、認證交易。另外公有鏈亦被認為是“完全去中心化”的區塊鏈。公有鏈的代表有BTC區塊鏈,ETH、EOS等,它們之間有存在不同架構。[17] 擧個例子說,以太坊(ETH)是一條公有鏈,在以太坊鏈上運作的每一項應用都會消耗這條鏈的總體資源[18]EOS只是一個區塊鏈的基礎架構,開發人員可以自由地在EOS上創建公鏈,每條鏈與鏈之間都不會影響彼此擁有的資源,換言之不會出現因個别應用資源消耗過多而造成網絡擁擠[19]

私有链编辑

商业组织正在为各种应用开发分布式分类账和其他区块链启发的软件。由于这些软件被中心化机构控制,不具有区块链去中心化的属性,被称为私有链 (private blockchains)、区域链、或者联盟链[20]。因为其应用范围与用分布式数据库处理信息的云端运算相似,2017年6月止,不但没有任何私有链得到认可和使用,而且国际银行界纷纷退出所参与的项目;加拿大中央银行也在2017年5月放弃了国家私有链的开发,主要原因是与中央银行体系格格不入[21]。相反,用现有区块链进行ICO众筹,来开发新型去中心化社区的项目,如雨后春笋般地涌现,得到不同凡响的结果[22]。以下是部分私有链及联盟链开发项目:

  • 德勤ConsenSys2016年宣布计划创建一个数位银行ConsenSys计划[23]
  • R3计划连接42家银行分布式分类帐,主要由以太坊, Chain.com, 英特尔IBM牵头[24]
  • Microsoft Visual Studio正在使Ethereum Solidity语言可供应用程序开发人员使用。[25]
  • SafeShare保险提供一项区域链为基础的主打共享经济的保险,由英国保险巨头劳合社承保。
  • 一家瑞士工业联盟, 包括瑞士电信, 苏黎世州银行和瑞士股票交易所, 以柜台买卖为原型的资产交易,基于以太坊科技的区域链。[26]
  • Context Labs英语Context Labs a 2013 company developing blockchain enabled platforms
  • R3区域链联盟
  • Digital Asset Holdings英语Digital Asset Holdings
  • Satoshi Citadel Industries英语Satoshi Citadel Industries
  • 方舟私有链 Arkblockchain 一个比特币并行区域链项目,特别面向供应链、电子商务、物联网、医疗服务、政务等应用开发的高可信任私有链。
  • 美国期货和期权交易所 CME集团于2017年4月11日宣布,正在测试基于区域链的黄金期货平台的正处于最后测试阶段,该区块链是为比特币提供认证的对等网络。[27]

ICO代币编辑

首次代币发行(英語:Initial Coin Offering,简称ICO),也称为ICO众筹,是用区块链筹集资金,以便开发新型区块链社区的项目。[22]

非營利组织编辑

  • 比尔及梅琳达·盖茨基金会《基层项目/Level One Project》旨在利用区块链技术帮助世界各地20亿缺乏银行账户的民众。[28][29]
  • 联合国世界粮食计划署的《区块建设/Building Blocks》旨在使粮食计划署越来越多的现金扶贫业务更快,更便宜,更安全。 “区块建设”于2017年1月在巴基斯坦开展了现场试点工作,将在整个春季继续进行。[30][31] 2017年6月,该项目已经扩大到叙利亚等国,计划在2030年前在全球实现零饥饿[32]

去中心化的社会网络编辑

  1. 回馈项目(Backfeed project)正在基于区块链分布式自治系统,开发共识主动性创建和分配价值的社会网络。[33][34]
  2. 亚历山大项目(The Alexandria project)是一个基于区块链开发的去中心化图书馆网络。[35][36]
  3. 它自主(Tezos)是一个根据它代币(token)持有者们的投票结果,让电脑程序自我演变,来实现区块链自主的开发项目。[37][38][39][40]比特币区块链是一个去中心化的加密货币和支付的金融自主体系。以太坊区块链在前者的基础上增加了去中心化的智能合约的法律自主体系。它自主将在前两者的基础上增加去中心化的电脑程序开发功能,以便建立社会管理自主权体系。[41][42]

安全事故编辑

2018年编辑

  • 01月, 日本數字貨幣交易所 Coincheck黑客攻擊,約價值超過5.34億美元的NEM於平台上被非法轉移。[43] [44]
  • 02月11日,意大利加密貨幣交易所BitGrail 遭黑客攻擊,約價值1.7億美元的NANO被盜。[45]
  • 04月22日, BeautyChain智能合約出現重大漏洞,黑客通過此漏洞無限生成代幣,導致BEC的價值接近歸零。[46][47]
  • 04月25日,SmartMesh出現疑似重大安全漏洞,宣佈暫停所有SMT交易和轉賬直至另行通知,導致損失約1.4億美金。[48]
  • 07月10日,以色列數字貨幣交易所Bancor遭黑客玫擊,約價值超過23.5億美元的ETH,NPXS,和BNT於平台上被非法轉移。
  • 07月25日,EOS Fomo 3D 狼人游戲的遊戲合約遭受溢出攻擊,60686個EOS從獎勵池中被盜取, 導致部分獎勵沒有按照游戲規則獎勵用戶。EOS核心仲裁論壇 (ECAF)對黑客進行仲裁后,凍結黑客EOS賬戶:eosfomoplay1。[49]
  • 09月20日, 日本數字貨幣交易所 Zaif 遭黑客攻擊,導致損失67億日元(約6000萬美元加密貨幣),其中包括5,966比特幣[50]根據CNN.COM報道指出,被盜金額約4000萬美元屬客戶資金,另外2000萬則屬於交易所。[51]
  • 12月3日,EOS Dice3D 黑客攻擊, 損失10569個EOS。黑客將被盜的EOS轉至火幣,Dice3D官方決定自費拿出部分EOS給予玩家作補償。[52]

2019年编辑

  • 02月22日,EOS42被黑客攻擊,黑客利用EOS節點沒有更新黑名單的漏洞去攻擊系統,使EOS42損失二百萬個EOS。這個安全事件發生後,EOS社群開始作防備措施,避免類似情況再出現。
  • 3月30日,韩国加密货币交易所 Bithumb 遭到黑客入侵,超过 300 万 EOS(约 1270 万美元)和 2000 万 XRP (约 620 万美元)的资产被盗。[53]

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 Blockchains: The great chain of being sure about things. The Economist. 31 October 2015 [18 June 2016]. (原始内容存档于3 July 2016). The technology behind bitcoin lets people who do not know or trust each other build a dependable ledger. This has implications far beyond the crypto currency. 
  2. ^ Morris, David Z. Leaderless, Blockchain-Based Venture Capital Fund Raises $100 Million, And Counting. Fortune. 15 May 2016 [2016-05-23]. (原始内容存档于21 May 2016). 
  3. ^ Popper, Nathan. A Venture Fund With Plenty of Virtual Capital, but No Capitalist. The New York Times. 21 May 2016 [2016-05-23]. (原始内容存档于22 May 2016). 
  4. ^ Brito, Jerry; Castillo, Andrea. Bitcoin: A Primer for Policymakers (PDF). Fairfax, VA: Mercatus Center, George Mason University. 2013 [22 October 2013]. (原始内容存档 (PDF)于21 September 2013). 
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  6. ^ Narayanan, Arvind; Bonneau, Joseph; Felten, Edward; Miller, Andrew; Goldfeder, Steven. Bitcoin and cryptocurrency technologies: a comprehensive introduction. Princeton: Princeton University Press. 2016. ISBN 978-0-691-17169-2. 
  7. ^ Blockchain. Investopedia. [19 March 2016]. (原始内容存档于23 March 2016). Based on the Bitcoin protocol, the blockchain database is shared by all nodes participating in a system. 
  8. ^ 结城浩. 图解密码技术(第3版). 人民邮电出版社. 2016: 368页. ISBN 978-7-115-42491-4. 
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  11. ^ 区块链时代资产代币化意味着什么?读了你就知道. 新浪. 2017年5月7日. 
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延伸阅读编辑

参阅编辑

外部連接编辑