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近日，一則“最便宜的門禁系統”的消息在朋友圈廣為流傳，甚至被網友稱為對“區塊鏈了解最透徹的一次”。具體內容如下：

                        廣為流傳的“最便宜的門禁系統”

 

確實，區塊鏈的最典型特點包含了：去中心化、可追溯、不可篡改，然而區塊鏈特點的體現和價值卻不是圖中所描述的那樣，并且區塊鏈還有其他的特點也并沒有提及，可以說該圖對區塊鏈的理解僅停留在表層。

 

小編作為區塊鏈專業人員，今天就從更加專業的角度向大家介紹一個真實、準確的區塊鏈。

 

什么是區塊鏈？

先用一個簡單的故事幫助大家理解區塊鏈：

從前，在一個小島上有個王國，王國里的居民使用金銀來進行日常交易。但是由于金銀難以攜帶不利于使用，于是王國里的居民決定把金銀都放在那位德高望重受人信任的國王那，每次交易都由國王來進行記賬，有效地減輕了居民們的負擔。但是這樣的模式存在比較明顯的問題：萬一國王駕崩了如何保證下一個記賬的人能讓大家信服？萬一小偷把錢偷走了如何計算損失？如果國王想要增加記賬手續費該怎么辦？甚至國王利欲熏心監守自盜該怎么處理？于是居民們想到了，既然一個人記賬沒說服力，那就全部人都參與記賬：即每一次交易都會告訴所有村民，然后每個村民都把交易記錄下來，保證了賬本得到了大家的認可，且讓修改單個居民的賬本變得毫無意義。這就是區塊鏈的雛形：

 

• 每個村民都有一個賬本，這種模式叫“分布式賬本”，或“去中心化賬本”，用計算機術語稱”賬本“為”數據庫“，主要是用來記錄數據和信息；
• 居民的“賬本”每一頁上都記錄有交易信息，可以簡單稱一頁賬本就是一個區塊；
• 把這樣一頁一頁的賬本按順序用繩子串起來，形成一個大的賬本鏈，這個就叫做“區塊鏈”；

那么究竟什么是區塊鏈？

 

從狹義來說

區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式帳本。

從廣義來說

區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。

 

了解完什么是區塊鏈，我們再回過頭看看文章開始提到的對區塊鏈去中心化、可追溯、不可篡改這些區塊鏈特性的理解為什么僅僅停留在表層。

區塊鏈的去中心化特性

 

 

區塊鏈去中心化的核心是參與區塊鏈的各個節點（即各個居民）的權利和義務一致，交易數據由各個節點共同維護。事實上，去中心化并不是消滅中心，而是弱化中心，因此簡單地將去中心化理解為“不需要統一管理”是片面且不正確的。

區塊鏈去中心化特點的最大價值在于建立一個各方平等的系統，可讓各方互信地參與交易（活動）。用文章“最便宜的門禁系統”來解釋，可以理解成因為去中心化門禁的存在，讓各個住戶都可以平等地擁有進出大門的權力，無需擔心物業私自將門鎖更換導致住戶無法正常出入。

 

區塊鏈的可追溯特性

基于密碼算法的區塊鏈鏈式結構是區塊鏈可追溯特性實現的基礎，這方面涉及到密碼學及分布式存儲的內容，感興趣的同學可以繼續深入研究。區塊鏈的可追溯性主要體現在：存儲在區塊鏈上的數據，所有的流轉記錄都是可查詢，可溯源的，能看到它來自于哪里，又去到了哪里。

因此，區塊鏈可追溯特點的最大價值在于能夠記錄下數據使用、修改、刪除等完整的過程，對于建立數據公信力和對數據使用的公開有著重要的意義。在“最便宜的門禁系統”中，并沒有真正體現區塊鏈的可追溯性，相反由于區塊鏈中非對稱加密技術和身份驗證技術的使用，能夠實現各個節點身份隱匿地參與到交易活動中，因此想要實現”誰沒鎖找誰“在區塊鏈上是無法實現的。

區塊鏈的不可篡改特性

 

我們可以簡單認為一個區塊包含了兩個部分：區塊體和區塊頭。

 

區塊體包含了一系列的具體的交易數據，如“2019年12月11日A給B轉賬了10元”等等。

區塊頭包含了整個區塊的概況信息，其中有兩個內容是區塊鏈實現不可篡改的關鍵：本區塊的哈希和上一區塊的哈希。

哈希（Hash）算法是密碼算法的一種，對大眾來說可以簡單理解為通過哈希運算可以得到長度固定的摘要，其主要特性包括：1、無論輸入的值是什么，得到的結果長度一樣；2、只要輸入值發生改變，得到的結果必定改變；3、無法從結果倒推得到輸入值內容。

區塊頭中的本區塊的哈希，簡單理解就是本區塊區塊體中的交易信息的摘要；上一區塊的哈希，就是上一區塊中所有信息的摘要。

 

 

結合哈希的三大特性，假設我們想要篡改上圖第二個區塊鏈中某個數據而不被發現，則必須要對第二個區塊中的“本區塊哈希”、后續所有區塊的“上一區塊哈希”進行修改，拋開哈希算法的難度，單從工作量上就讓區塊鏈上數據實現難以篡改的，加上區塊鏈的每節點都保存有這樣的數據，使得區塊鏈的具備了不可篡改的特性。

 

因此，在“最便宜的門禁系統”中對不可篡改性的理解是不正確的，區塊鏈的不可篡改性針對的是區塊鏈上的數據，并不是用戶。

                                                                                                       區塊鏈的其他價值

除了去中心化、可追溯、不可篡改，區塊鏈還有公開透明、集體維護、不可偽造、隱私保護、全程留痕、數據保護等其他特性及價值，而這些特點價值的實現，離不開對密碼算法的研究和應用，可以說密碼技術是區塊鏈的核心基礎支撐。關于區塊鏈中密碼算法的應用歡迎各位閱讀該文章：《國密算法在區塊鏈中的應用》