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区块链是什么?它有什么用途?

对区块链感到困惑?以下是你需要知道的关于这种去中心化技术的一切,比特币和nft是如何发挥作用的,以及它是如何在现实世界中使用的。

(插图:René Ramos)

在这一点上,大多数人至少听说过区块链,但它已经成为一个流行的笑话,它是多么复杂的技术可以理解。你很可能会把这项技术与比特币虽然这是区块链技术在现实世界中的第一个应用,但它远不是唯一的用例。


什么是区块链?

电路板上的一段计算节点
(插图:Jonathan Kitchen/Getty Images)

虽然有些人将区块链的发明等同于比特币的匿名创始人中田聪(Satoshi Nakomota),但这个概念早在1991年就出现了,最初是由研究人员Stuart Haber和W. Scott Stornetta在一篇名为“如何为数字文档添加时间戳(在新窗口打开)。"

也被称为分布式账本技术(在新窗口打开)(DLT),区块链是一个任何人都可以添加的记录,没有人可以更改,它不受任何个人或实体的控制。其核心概念是一个公共账本,其副本分布在称为节点的多个位置,节点通常指的是拥有账本副本的个人计算机。

这就是人们把区块链称为去中心化的意思。任何个人或实体都无法控制记录中的信息。相反,它分布在组成网络的许多节点中。

为了更改分类帐,这些更改必须首先得到网络上每个人的验证。只要记录的所有副本都匹配,系统就知道它可以更新信息。这增加了更改存储在区块链中的任何内容的难度,同时还要对所记录的信息建立信任。

正如记者迈克·奥克特所说麻省理工科技评论(在新窗口打开)“使用区块链的全部意义是让人们——尤其是那些彼此不信任的人——以一种安全、防篡改的方式分享有价值的数据。”

区块链的去中心化特性还意味着不存在可能导致整个数据库瘫痪的单点故障。一家公司将其所有客户信息存储在一栋大楼的服务器群中,如果大楼被毁,这些数据可能会丢失。由于区块链的副本同时存在于网络上的每台计算机上,因此即使一个或多个节点脱机,它也可以继续工作。

当新的信息被添加到分类帐中时,它被记录在一个称为块的组中。这些块串在一起构成了一个记录链,因此命名为区块链。一旦数据被记录下来,它就不能被改变——你只需要不断地添加新的数据块。

区块链有点像谷歌文档,在团队成员之间分发。任何被授予访问权限的人都可以添加和编辑文档。每个人都可以实时看到所做的更改,谁做了这些更改,以及所有更改的历史,以实现完全透明。主要的区别是数据不存储在谷歌的服务器上。每个贡献者都有自己的本地副本,可以直接与其他副本通信。


不仅仅是加密货币

而加密货币比特币Dogecoin是区块链技术最著名的用途,他们不是一个和相同的。数字货币使用区块链作为记录交易和维持信任的手段,但它们本身并不是区块链。

理论上,任何需要记录事务或数据点的系统都可以使用区块链来完成。这包括从农业供应链到土地所有权记录的一切。例如,IBM正在使用区块链技术供应链记录(在新窗口打开)还有其他行业,比如医疗保健和食品安全(在新窗口打开)

厨师亚伦·桑切斯在2020年消费电子展上谈到了使用区块链技术跟踪食物
厨师亚伦·桑切斯谈到了使用区块链技术进行食物跟踪。(图片来源:David McNew/AFP via Getty Images)

任何类型的数据都可以存储在区块链中,不仅仅是金融交易。写为边缘(在新窗口打开),米切尔·克拉克解释了他是如何创建一个存储整篇文章的了不起的盖茨比在每个街区。

区块链与典型数据库的不同之处在于,它不是将信息存储在表中,而是将其存储在数据块中。当每个区块被填满时,它会被添加到链中的前一个区块中。由于数据以这种线性方式存储并带有时间戳,区块链数据可以形成事务的时间轴以及可信记录。

这在土地所有权等情况下特别有用,因为任何查看区块链的人都可以看到一块土地的所有权何时从一个人转移到另一个人。这些记录将不断与账本的其他副本进行核对,以消除不一致之处,这意味着创建虚假的所有权记录将变得更加困难。格鲁吉亚这样的国家已经在使用(在新窗口打开)基于区块链的土地所有权系统。


区块链更安全

区块链安全
(资料来源:N. Hanacek/NIST)

就其本质而言,区块链起到了保护作用(在新窗口打开)防止篡改和系统故障。如果网络上的一个节点被黑客攻击,有人更改或删除了该计算机上的交易数据,网络上的其他节点将拒绝损坏的记录,因为它与它们的账本副本不匹配。

甚至可以通过限制访问数据的人员来提高安全性。私有区块链,就像IBM使用的区块链,只允许某些人访问区块链网络。

由于写入区块链的数据是不可变的,并且带有时间戳,因此它提供了添加到系统中的所有内容的透明记录。在网络上拥有节点的任何人都可以看到每笔交易。区块链探险家(在新窗口打开)程序甚至可以让不属于该网络的人实时查看交易数据,以提高透明度。所以,即使有人偷了你的比特币,你也可以追踪到它的花费和去向。

使用区块链技术有助于防止重复记录,无需第三方验证,节省时间和精力。最重要的是,这为数字货币独特的双重消费问题提供了解决方案。


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一切都可能出错

虽然区块链技术的安全性相当强大,但有一些方法可以绕过它。如果有人窃取了访问网络的人的安全凭证,他们就可以窃取数据或比特币等数字加密货币。

网络钓鱼诈骗能偷到人的密码吗钱包证件,用来清空账户。这就是为什么我们建议采取额外的措施上网更安全

如果一个不良行为者获得了网络上超过51%的节点的访问权并更改了数据,那么该数据集就会成为记录的商定版本,即使它不是真的。一个51%的攻击(在新窗口打开)听起来很糟糕,但在具有较高复杂性和庞大用户群的区块链上实现这一点非常困难。例如,比特币所基于的区块链现在是如此之大,以至于试图进行这样的攻击需要大量的资金和计算能力。

其他网络攻击包括女巫攻击(在新窗口打开)或者路由攻击可以在交易被写入区块链之前拦截交易,或者用大量虚假账户使系统崩溃。


区块链能解放世界吗?

前推特首席执行官杰克·多西在比特币2021年会议上
杰克·多尔西在2021年比特币大会上(图片来源:Eva Marie Uzcategui/Bloomberg via Getty Images)

科技界的很多人,包括杰克·多西和埃隆·马斯克他们相信区块链可以通过去中心化货币等资产,并将控制权重新分配给个人用户,让世界变得更美好。这个想法的很大一部分是为没有银行账户的人提供获取资金的替代方式。通货膨胀严重的国家或无法使用传统银行的偏远人口可以通过使用区块链技术和手机应用程序的数字货币完全绕过该系统。

然而,尽管给人们带来钱听起来很好,但说起来容易做起来难。这些人仍然需要某个地方将他们的数字货币兑换成法定货币或购买商品和服务。区块链技术带来最大好处的发展中国家也往往最容易受到基础设施故障的影响,并因此出现电力和互联网中断等问题。

另外值得一提的是,维护和增加区块链的成本很高。在这种情况下比特币矿业,例如,它需要a巨大的能量(在新窗口打开)只是为了挖掘新的货币单位,更不用说维护网络了。

俄罗斯Nadvoitsy的Minto加密货币挖矿中心
俄罗斯Nadvoitsy的Minto加密货币挖矿中心(Andrey Rudakov/Bloomberg via Getty Images)

人们正在探索依赖可再生能源的采矿替代方法,以减少资源消耗,但目前的方法尚未被取代。除非我们能找到碳中和的解决方案,否则很难看到加密货币或任何区块链技术将我们从当前世界秩序的问题中解放出来。

最后,区块链上交易的匿名性可以保护用户的隐私,但也为非法活动提供了便利。的暗网市场丝绸之路可能是这方面最著名的例子。一些加密货币,如门罗币,被设计成完全匿名的,这使得犯罪分子有可能进一步掩盖他们的身份。

所有与加密货币等区块链资产相关的欺诈行为非功能性测试在美国,要让公众接受它们不仅仅是昙花一现,还需要付出大量的努力。


区块链是一个工具

区块链技术是一个在金融领域和其他领域具有无数应用程序的工具。目前它还处于边缘地位,但在未来几年,我们可能会看到更广泛的主流采用区块链。从加密货币到供应链库存再到医疗记录保存,这项技术目前在现实世界中有实用的用例。

我们只是触及区块链技术的表面,它的用途和机制。要了解更多,请查看上面视频中的简单解释。您还可以使用IBM的extended区块链指南(在新窗口打开)和Investopedia详尽的总结(在新窗口打开)

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关于约翰·博格纳

作者的贡献

约翰是一名作家兼摄影师,目前居住在德克萨斯州的休斯顿。他的作品从政治到加密钱包无所不包,他还担任过摄影记者,报道过太空人队胜利游行和昼夜音乐节等著名事件。目前的爱好包括学习拍摄35mm电影,创建Spotify播放列表,以及在床头柜上完成威胁性的TBR堆栈。

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