什么是区块?完整指南

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区块于2016年和2017年开始成为一种现实世界的技术选择,它准备改变IT的方式与25世纪前开源软件的方式几乎相同。就像Linux花费了十多年的时间成为现代应用程序开发的基石一样,Blockchain可能要花费数年时间才能成为一种成本更低,更有效的方式,在开放和私有业务网络之间共享信息和数据。

区块是一种基于对等(P2P)拓扑的分布式账本技术(DLT),它允许将数据全局存储在数千台服务器上,同时使网络中的任何人都可以近实时地看到其他人的条目。这使得一个用户难以获得对网络的控制或游戏。

但是,在过去五年间广为宣传的事件中,通常通过诸如比特币之类的加密货币应用程序对区块进行了黑客攻击。 具有较少节点(或计算机)的较小区块也容易受到欺诈的影响,潜在的窃贼控制了大多数节点。

但是,对于企业而言,区块具有交易透明性的希望–能够与全球合作伙伴建立安全的实时通信网络,以支持从供应链到支付网络到房地产交易和医疗保健数据共享的所有内容。

最近围绕这种相对新技术的炒作是真实的,因为从本质上讲DLT代表了一种如何共享信息的新范例。毫无疑问,技术供应商和企业急于学习如何使用分布式分类帐技术(DLT)来节省时间和管理成本。 从金融技术  (FinTech)和医疗保健到移动支付  和  全球运输的各种行业,许多公司已经  推出或计划启动试点计划和实际项目。

因此,尽管区块不会取代传统的公司关系数据库,但它确实为全球企业内部和外部的交易数据的移动和存储打开了新的大门。

根据ABI Research 的一份报告,区块主要受到金融技术(fintech)投资的推动,在许多行业中应用程序开发和试点测试的采用迅速增加,到2023年将产生超过106亿美元的收入。预计大部分收入来自软件销售和服务。

哈佛大学定量社会科学研究所人群创新实验室和NASA竞赛实验室的首席研究员Karim Lakhani表示,由于采用区块技术带来的变化势头强劲,因此预计采用区块技术将是稳定的。Lakhani说:“从概念上讲,这是应用于商业和交易世界的TCP / IP。” “在70年代和80年代,无法想象TCP / IP会像以前那样健壮和可扩展。现在,我们知道TCP / IP允许我们理所当然地在网络上使用所有这些现代功能。

“区块具有相同的潜力。”

区块计划2018 
Gartner于去年春季对CIO进行的一项调查显示,只有1%的区块已部署在生产环境中。根据Gartner杰出分析师Avivah Litan的说法,如今这一数字已增长到3.3%。

Forrester Research的首席分析师玛莎·本内特(Martha Bennett)指出,任何区块或“ DLT”项目都是一项长期的战略举措,而当希望的奇迹未能实现时,失望是不可避免的。

贝内特说:“期望有一个可靠的成本模型或确定的收益表述是不现实的,因为这还为时过早。” “为了收集真实的证据,我们需要运行至少两年的许多完全可操作的,可扩展的部署。而且我们还不存在。”

目录

  • 什么是区块及其运作方式?
  • 公共与私有区块
  • 区块的发展取决于可扩展性
  • 哪些行业使用区块?
  • 金融科技中的区块 

什么是区块及其运作方式?

首先,区块是围绕P2P系统构建的公共电子分类帐,可以在不同的用户之间公开共享,以创建不可更改的交易记录,每个记录都带有时间戳并链接到前一个。每次添加一组事务时,该数据都会成为链中的另一个块(因此,名称)。

只能通过系统参与者之间的共识来更新区块,一旦输入了新数据,就永远无法擦除。它是一次写入,多次追加的技术,使它成为每笔交易的可验证且可审核的记录。

尽管潜力巨大,但区块技术的发展仍处于初期。CIO和他们的业务伙伴应该在部署该技术时遇到挫折,包括 在区块顶部使用的软件中存在严重错误的可能性  。而且,正如一些公司已经发现的那样,它并不是解决许多技术问题的绝妙方法。

区块标准组织,大学和初创企业  已经提出了新的共识协议和方法,以分散计算和数据存储工作量,以实现更大的交易吞吐量和整体可扩展性,这是区块的一个长期问题。Linux基金会的Hyperledger项目创建了  用于构建区块  链协作网络的模块化工具。

尽管一些行业团体正在努力实现区块软件版本的标准化,但也有数百家初创公司致力于他们自己的分布式账本技术版本。

区块如何运作IDG
电子分类帐中的每个数字记录或交易都称为块。当一个块完成时,它会创建一个唯一的安全代码,将该代码绑定到下一个块。

为什么区块越来越热闹?简而言之,比特币是一种被大肆宣传的加密货币,它允许使用加密在开放网络上进行付款交易,而不会暴露单个比特币所有者的身份。它是2009年创建的第一个去中心化货币。其他形式的加密货币或虚拟货币,例如  Ether  (基于  Ethereum区块应用平台),也获得了极大的关注,并为跨境货币交换开辟了新的场所。 。以太坊在2013年由当时19岁的开发商Vitalik Buterin引入。)

比特币一词最初是……好吧,是在2008年中本聪(可能为一个或多个开发人员的化名)撰写的有关“电子对等版本的电子现金可直接发送在线支付”时创造的从一方到另一方,而无需通过金融机构。”

然而,一年多以来,比特币一直过山车,其价值从近20,000美元的峰值跌至3500美元多一点,这主要是由于它没有内在价值。它的价值仅基于高需求和有限的供应。与法定货币或股票不同,没有机构或政府支持比特币的价值。

某天加密货币可能会改变。

各国政府已经做出了创造稳定币或由诸如黄金或传统法定货币等稳定资产支持的加密货币的提议。区块还被用于数字化其他资产,例如汽车,房地产甚至艺术品。

区块解释器Forrester研究
区块或分布式分类帐技术不是一项单独的技术。相反,它是一种体系结构,允许不同的用户进行交易,然后创建这些交易的不可更改的安全记录。

公共与私有区块

作为点对点网络,结合分布式时间戳服务器,可以自动管理公共区块分类帐,以在各方之间交换信息。无需管理员。实际上,区块用户是管理员。

第二种形式的区块,称为私有或许可区块,允许公司创建和集中管理自己的交易网络,该网络可与合作伙伴在公司内部或公司内部使用。

此外,区块网络可用于“智能合约”,或用于在满足某些合约条件时执行的业务自动化脚本。例如,在一批坏莴苣  导致客户患上电子病后,沃尔玛和IBM建立了基于区块的供应链,以追踪从农场到餐桌的农产品。沃尔玛已要求其产品供应商在2019年9月之前将其数据输入到区块数据库中。一旦进入区块,就可以通过智能合约从点到点自动跟踪产品,从而消除了人工干预和错误。

IBM区块沃尔玛

IBM公司

在试用了基于区块的农产品供应链跟踪系统之后,沃尔玛和Sam’s Club要求供应商将他们的产品数据输入系统,以便他们可以开始从农场到商店跟踪农产品。截止日期:2019年9月。

戴比尔斯(De Beers)控制着全球约35%的钻石产量,  还启动  了一个基于区块的供应链,以追踪钻石的真实性,并帮助确保它们不来自遭受矿工开采的战乱地区。

智能合约还可用于批准资产(如房地产)的转让。买方,卖方及其金融机构之间的条件一经满足,便可以在DLT上确认房地产销售。例如,总部位于纽约的ShelterZoom今年推出了一个房地产移动应用程序  ,使房地产经纪人和客户可以在线实时查看所有报价和接受情况。它还将允许通过基于以太坊的加密区块分类帐访问产权,抵押,法律和房屋检查文件。

珠宝区块TrustChain

信任链

戴比尔斯的TrustChain区块网络将跟踪和验证从矿山到零售商的全球供应链各个阶段的钻石,贵金属和珠宝。

区块的安全性

据投资于区块技术公司的风险投资公司Northwest Passage Ventures的首席执行官兼创始人亚历克斯·塔普斯科特(Alex Tapscott)说,尽管没有系统是“不可破解的”,但区块的简单拓扑是当今最安全的。

“为了在任何种类的区块上转移任何有价值的东西,[节点]的网络必须首先同意交易是有效的,这意味着无论交易是否发生,任何单个实体都不能进入并以一种或另一种方式说出”,塔普斯科特说。“要破解它,您将不仅需要像在银行中一样入侵一个系统……,您还必须入侵该网络上的每台计算机,这在与您作斗争。

他说:“因此,它并不是不可破解的,但是比我们今天想出的任何东西都要好得多。”

Tapscott说,由于涉及的计算机数量众多,大多数区块所需的计算资源非常巨大。例如,比特币区块所利用的计算能力是所有Google服务农场的总和的10到100倍。

区块解释器Forrester ResearchForrester研究
与任何新兴技术一样,区块面临挑战和采用障碍。

但是,即使规模更大,也无法始终防止黑客入侵。

最近对以太坊经典代币交易所的 “ 51%攻击” 表明了为什么连区块链也无法渗透游戏。51%的攻击指的是不良行为者,他控制了一个加密货币挖掘池中的大多数CPU。此类攻击通常仅限于节点较少的较小区块,因为它们更容易受到基于工作量证明(PoW)共识机制的单个人的控制。

Computerworld /比特币:工作证明[图表]

计算机世界/ IDG

密码学家兼安全专家布鲁斯·施耐尔(Bruce Schneier)表示,即使区块网络是安全的,但在其上运行的应用程序可能也不安全。

Schneier说:“这种事情不会被破坏。由于软件的某些不安全因素,它会被破坏。”

区块的发展取决于可扩展性

区块面临的主要问题之一涉及可伸缩性,或者其近实时完成交易的能力,例如通过信用卡清算付款。

可扩展性已经被确定为比特币和以太坊的以太币等加密货币的问题。如果分布式分类帐要被金融技术(FinTech)公司采用,并且与支付网络的竞争速度提高数百倍,它就必须找到一种方法来提高可伸缩性和吞吐量并解决延迟问题。

输入“ 分片”。

分片是开发人员为提高事务吞吐量而探索的几种流行方法之一。简而言之,  分片是一种分区方法,  用于在P2P网络上分散计算和存储工作负载,以便每个节点都不负责处理整个网络的事务负载。相反,每个节点仅维护与其分区或碎片有关的信息。

分片中包含的信息仍然可以在其他节点之间共享,这使分类帐保持分散状态并在理论上是安全的,因为每个人仍然可以看到所有分类帐条目。例如,他们只是不处理和存储所有信息,例如帐户余额和合同代码。

在当今的区块中,每台认证计算机或节点所有 数据记录  在电子分类帐中,并且是共识流程的一部分。在诸如比特币之类的大型区块中,大多数参与节点必须对新交易进行身份验证并记录该信息(如果要将其添加到分类账中);这使得完成每笔交易缓慢而艰巨。

因此,基于PoW的比特币每秒只能处理3.3到7笔交易-一笔交易可能需要10分钟才能完成。

以太坊是另一种流行的区块分类账和加密货币,每秒只能处理12至30笔交易。

相比之下,Visa的VisaNet平均每秒处理1700笔交易。

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