区块链技术回顾及其本质特征

随着比特币的兴起，区块链的概念逐步引起学界和业界的关注；事实上，不仅仅局限于比特币等电子货币领域，区块链技术本身实现了协作维护的分布式记账功能，在去中心化的体系构架中，所有经济主体都能够参与记账和维护的过程，并且通过算法机制解决金融和交易领域信任构建的难题，使得记录基本不可篡改，有助于实现资金流与信息流的高度统一。合理使用该技术将有助于降低金融监管的成本，创新商业合作的模式，可以认为区块链技术开创了依托互联网技术的“众证时代”。以下就区块链技术的四个主要技术特征：分布式数据存储，点对点数据传输、加密算法和共识机制分别阐述，以期全面解读目前区块链主要的技术特征，为进一步分析其面临的问题和潜在的应用奠定基础。

（1）分布式数据存储：区块链技术的本质特征

区块链技术从技术形式上看，本质上属于计算机学科的数据库技术。其区别于传统的集中存储的数据库，区块链技术是基于密码学原理构建的，通过去中心化和去信任的方式形成的集体维护的一个数据库技术方案。具体地，对于系统中所有备份了当前区块链的节点，通过一定的竞争和选择机制，选出一段时间内记账最好最快的节点，应用密码学技术验证和确认，将该节点这段时间内记录的所有有效交易信息和当前区块链的“数字签名”记录到一个新区块上，并将新区块链接至当前区块链的末尾，由此完成了区块链的更新。而整个区块链的更新，都会向系统中所有参与的节点进行广播，实现对所有节点记录信息的同步更新。

（2）点对点数据传输：去中心化的技术基础

在有众多节点参与的区块链中，所有节点都是对等的，它们之间以同样的地位参与记账和验证的过程，并且不需要第三方机构的参与，发生交易的节点间可以直接进行支付和结算，并广播给整个系统。由此，区块链的系统不需要借助可信赖的第三方机构处理支付信息，不需要中心化的硬件设施和管理机构，任何节点的加入和退出不会影响系统整体的运作。只要所有节点的交易、记账和广播规则按照系统所设计的算法机制进行，整个系统就可以稳健地运行，由此可见：掌握、控制和设计系统运行的算法机制是控制整个系统的核心。

（3）加密算法：确保节点间通信和信息安全的技术保障

通过设计加密算法，系统中节点间的通信通过数字签名技术加以相互验证，确保节点之间的通信安全。这类加密算法并不是区块链独有的技术，涉及电子商务和在线支付的诸多领域，都涉及加密算法的内容，但其是区块链技术节点间通信不可缺少的技术保障。而且，加密技术也为交易的匿名化提供了基础。

（4）共识机制：确保数据难以篡改的技术设计

为了防止数据被篡改，需要依据算法技术创造出共识基础的机制。为此，区块链在信息传递的过程中，需要通过解决一个数学难题来获得发送信息的权利，也即：工作量证明。在这一难题的解决过程中，需要耗费一定，有时甚至是大量的计算开销。这一机制的引入，使得特别是在区块链运行一段时间后，数据几乎不可能被篡改，避免了以少数服从多数机制而引起的“串通共谋”问题。但是，该机制以耗费资源为前提，是目前区块链技术存在的主要问题之一。

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编译者/作者：财富人生

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