区块链综述

当前的时代堪称史无前例,在约5,000至7,000年前的人类开始城市化生活。此前生活在农村地区,并曾在原始森林中生活多年。这一阶段标志着人类历史上首次实现了对居住场所的自主掌控,并首次真正掌握了对自己住所的权利。随着新科技时代的降临(即数字与信息主导的时代),其中一部分问题已转化为技术与政策层面的考量。当前面临的问题虽清晰明确但具有前所未有的难度,在过去二五年间(我的工作时间段内或过去二十五年间),我们专注于通信技术领域的研究与突破——这一领域的发展使互联网彻底改变了全球信息交流的方式
然而,在这个新兴的互联网环境中仍然存在许多值得探索与发展的领域。其中经济领域尤为突出也是我们当前关注的重点之一。人类思维体系中存在一个根本性的矛盾:人们常常认为拥有免费的食物与土地就不会引发战争一旦人们获得了这些看似免费的东西反而会刻意将其视为稀有资源,并试图通过人为手段赋予它们某种程度上的稀缺性。这种现象在传统经济学中表现得尤为明显因为我们习惯于对各种稀有的资源制定价格并对其进行相应的收费机制。
从区块链技术的角度来看,你可能会好奇这些元素有什么作用?其主要作用在于实现金融领域的分布式特征。让我简单介绍一下当前的情况。具体来说,请问如何实现数据关系的可视化展示?不仅要使其具备可验证性特征,并且还要防止数据篡改的可能性存在。此外,在这种系统中还存在一种交换机制,并非首次在人类社会中出现(之前的交换机制多为集中式运作),早期的是以存款机构、监管机构以及专利授权机构等传统方式实现交易协调与沟通的功能)。在这个系统中我们特意引入了一个协调方机构(该机构的作用是负责记录并连接各方参与人员),从而实现了交易过程中的统一管理与信息共享机制。
在小镇上运行良好但难以推广到全国或全世界的体系中就可能遇到严重问题,而中心化的属性同样具有两面性.其优点在于能够更方便地集中各种资源,但若核心系统出现问题整个体系可能就会陷入瘫痪.这也促使人们开始讨论系统的可靠性和安全性,为此我们希望构建一个不容易出现故障并能稳定运行的系统.然而这又引出了另一个超出人类控制能力的问题就像一种复杂的关系.虽然人们还可以对黄金的供应进行一定程度上的调控但由于价格波动的空间相对有限因此在一段时期内很难实现大的变动.在19世纪的时候一盎司美金大约价值不到1美元这一价格水平持续了许多年直到上世纪70年代后美元与黄金脱钩从而通过另一种机制维持了其价值稳定性
回归主题后,在当前文化环境下所面临的问题确实反映了所有人对于现有形式体系的共同认知与认同。值得我们深思的是,在文化迁移的过程中取得的巨大成就之一就是数字签名技术的发展。值得注意的是,在这一领域中的巨大成就之一就是数字签名可以说仅限于个人才能完成的数据转换工作。然而尽管如此许多人却能够观察到正确的结果即一个人可以进行数据转换但并非所有人都具备执行这一过程的能力同样许多人也能够验证一个数据转换过程是否正确。回顾过去的几种数据转换方案我可以列举几种最常用的方式首先是传统的书面签名或者用墨水盖章的方式其次是较为花哨的蜡笔印迹作为符号的一种应用方式而这些传统的方法均建立在对纸张物理属性的操作基础之上如今随着信息技术的进步我们已经开发出完全基于数字运算的数据转换方案
我们采用了一些类似的技术来解决这个问题,在当今网络环境下,人们可以在国内以及世界各地拥有Facebook好友。不必过于担心亲自拜访他们(即无需亲自前往他们的位置),但大家之间的联系依然紧密,在线交流也非常频繁。过去直到几十年前,在线交流的基本方式是两人隔绝于外界进行沟通(即两人之间只能通过面对面或书信交流)。但现在这种传统的方式已经不复存在了(已经被加密技术取代),因此我们需要一种新的机制来实现与从未见过的人进行对话,并能在全球范围内展开非接触式交流(这就是我们今天所说的公钥协商机制的核心作用)。
我之前已经提到了这些事物虽然取得了巨大成功但也面临着重大的挑战这是因为它们依赖于某种秘密我现在将向大家介绍一种基于加密技术的数字签名方法它的工作原理非常简单但其安全性却非常高这种方法的核心思想就是通过私有密钥来创建数字签名然后将这些数字签名通过公开的电话簿找到对应的公有密钥来进行验证如果私有密钥被泄露那么不法分子就可以利用这个漏洞伪造真实的签署记录这意味着无论持有何种形式的秘密都可能会导致信息泄露从而引发潜在的安全风险因此区块链技术提供了一种更加安全可靠的数字签名机制它通过一系列步骤确保每一笔交易的真实性和完整性我们可以简单地将其视为一种新的技术工具来保护我们的数据资产
第一个元素,是非常简单的加密现象,这是一个密钥,它被称为是安全散列函数,或者我更喜欢叫消息摘要,它只有几百字节,但是它和拥有很多字节的东西却密切相关。这些函数很容易计算,我们希望它的计算速度可以很快,希望可以处理兆字节或千兆字节的数据,却很难将其破解。如果说您知道这些消息摘要的其中一个,你想要找到与此向对应的消息,这是没有意义的。而且很难找到具有相同哈希值的两个项目,有三个重要的标准化信息摘要,一个被称为MDS,来自于一家密码学家提出的第五个摘要。而另外是国家密码标准一个是SHA2,这是美国的标准,稍候我们会再次提及,还有SM3标准,这是一个商业秘密算法,它是中国的标准。45年前,一个叫拉尔夫·默克尔的人,看到了如何将这些东西用于签名,而这样的方式和我之前提到的数字签名是非常不一样的。默克尔建造的东西被称为默克尔树,而且无处不在。各位可以看到有两个小东西在树上聚集在一起,下面的项目是上面两个项目的摘要。这样做的结果,创建了一些非常防篡改的东西。一旦你有了这样的默克尔树,并且知道这个树的根在底部,也就是这些分支中最宽的部分,你就不会被其中的某个文件所愚弄。并且文件处于树中,这个路线图不是你所期望的那样,你就说这个文件不存在于默克尔树,而且这个文件中不涉及秘密。也就是你创建了一个严格的数据结构,它的作用类似于在每个文件上进行签名,但是这些仅取决于你了解少量的信息,这使得它非常的防篡改。
九十年代中期,Lena与Haver合作开发了一种创新的技术.
具体来说,人们会将文件上传至服务器,
并根据其重要性或紧急程度设置优先级,
系统会记录下该文件被处理的时间点.
全球各地的企业和个人都可以通过这种方式获取文件的时间戳信息.
随后,
在九十年代末期,Merkle与Leighton等人提出了基于 Merkle 树结构的时间戳方案.
现在,
如果你想申请一项专利保护你的创新成果并确保其优先权,
可以将该技术描述发送至专利局进行申请.
例如,在三月五日已经得知了这个哈希,在此之后,你无法再做出类似证明。在接下来的一周内(每周),其他研究者会开发出一个默克尔树。每隔一周就会发布一次默克尔树的根结点——即美国唱片报纸。
与其说区块链做了什么与以往相比并没有什么本质的变化,倒可以说它去除了这种物理性,也就是报纸那种形式的存在.每个人参与区块链系统后取代了原有的树根位置,而这些人每隔几分钟到几小时不等的时间间隔内就会聚集在一起,产出新的区块.这些区块之间相互连接形成了一条链表结构.由于这个系统的特殊性,它并不是依赖于某种秘密就能运行起来的,但它的安全性非常高,一旦确定好的任何部分都无法单独更改.这意味着整个系统就像一个可靠的数据库,你可以从中研究历史数据.这种方法最早的应用就是试图创造一种新的货币形式——比特币.从那以后其他人开始尝试这么做,但效果参半.在供应链管理方面,人们正寻求一种新的供应商解决方案的需求日益迫切
总体而言这种新型分布式记账机制得到了提供。实际上在历史上想要致富的过程相当简单曾经拥有的东西包括不可篡改的黄金然而它是最著名的。同样需要巨大的资金规模这也使得法币成为某些国家的主要货币工具其中最重要的就是美国宪法中所规定的具有连续性的会计功能这个功能并非依赖于黄金数量而是通过现代货币理论实现的目的是相同的即希望能够在跨国经济中保持抗通胀的能力这是一个非常有深思的目标希望完全数字化这一理念已经取得了成功
就一年的时间尺度而言,通货膨胀的变化看似微不足道。事实上,在某些情况下仅一天的变化幅度就超过了整个年度通胀水平的变化幅度。从某种程度上说,在某种意义上我不知道这是否普遍适用情况如何?但就供应链管理而言并不存在类似的问题——它面临难以实现集中化的挑战,并且无法迅速复制扩展能力。换言之,在 you成功商业化的过程中你构建了一个极其冗长复杂的供应链体系——为了重振这个体系你需要投入大量资源并且面临技术瓶颈问题——而如果采用像区块链这样的可扩展技术则能够有效规避这些挑战
接下来该如何进行下一步工作呢?我们正在探讨一项具有前沿性的新技术,在过去近十年的时间里经过不断的研究与改进,并且其研究历史可追溯至上世纪九十年代初期。目前在理论研究方面仍处于相对初期阶段。因此,在总结经验教训的基础上,请参考主席的观点:有效管理和规范运用区块链技术的同时依法治理网络空间,并促进区块链技术的规范化应用以推动其有序发展
