區塊鏈技術關鍵詞解讀:“區塊”和“鏈”

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幾個世紀以來,人類社會的商業行為主要依賴於三個方面:等價交換物、交易雙方的信任和被證實的身份。

簡單地說:正在交換甚麼,誰在確認?商業領域的信任關係通常要依賴於正直、誠信的個人、中介機構或者其他組織才能建立起來。

然而,一度曾經是直接面對和現實交易的商業行為,今天大多數已經轉移到網路上進行。所以,更加有必要要求銀行、政府或其他中央機構等第三方機構驗證每一方的身份,並建立他們之間所需的信任。

而區塊鏈,就是一種透過建立對現代商業至關重要的信任、問責制和透明度,來支援網路交易和簡化業務流程的新技術。

實際上,和區塊鏈相關的技術名詞除了分散式儲存,還有去中心化、智慧合約、加密演算法等概念。這些技術究竟能改變甚麼?將會為醫療健康領域帶來甚麼變化呢?接下來,我們將一起探討。

關鍵詞解讀(一):“區塊”和“鏈”

想要瞭解區塊鏈技術的基本原理,首先要弄清楚的就是甚麼是“區塊”,他們是怎麼“鏈”起來的,區塊裡面記錄了甚麼資訊?

區塊鏈(Blockchain)這個詞由兩個詞根組成,一個是“區塊”,一個就是“鏈”,這是從資料的形態對這項技術進行了描述。

區塊鏈技術把資料庫中需要儲存的資料分成了不同的區塊,每個區塊透過特定的資訊連結到上一區塊的後面,前後按時間順序連線起來呈現一套完整的資料。

每個區塊鏈資料庫本質上是一個按照時間順序串聯起來的事件鏈,它使用協議規定的密碼機制進行了認證,保證不會被篡改和偽造。

區塊結構

區塊是使用密碼學方法產生的資料塊,資料以電子記錄的形式被永久儲存下來,存放這些電子記錄的檔案我們就稱之為“區塊(block)”。以比特幣的區塊鏈為例,它完整記錄了網路上的每一筆歷史交易,好比是一個銀行賬本。

每個區塊記錄了這幾個內容:神奇數、區塊大小、資料區塊頭部資訊、交易計數、交易詳情。

每一個區塊都由塊頭和塊身組成。塊頭用於連結到上一個區塊的地址,並且為區塊鏈資料庫提供完整性的保證。塊身則包含了經過驗證的、塊建立過程中發生的交易詳情或其他資料記錄。

區塊鏈的資料儲存方式透過兩個方式來保證資料庫的完整性和嚴謹性。

第一,每一個區塊上記錄的交易是上一個區塊形成之後、該區塊被建立前發生的所有價值交換活動,這個特點保證了資料庫的完整性。

第二,在絕大多數情況下,一旦新區塊完成後被加入到區塊鏈的最後,則此區塊的資料記錄就再也不能改變或刪除。這個特點保證了資料庫的嚴謹性,即無法被篡改。

鏈式結構

區塊和區塊之間是如何“鏈”起來的呢?主要依靠各個區塊之間的資料區塊頭部資訊連結起來,頭部資訊記錄了上一個區塊的HASH值(透過雜湊函式變換的雜湊值)和本區塊的HASH值。本區塊的HASH,又在下一個新的區塊中有所記錄,由此完成了每個區塊的資訊鏈。

同時,由於包含了時間戳,區塊鏈還帶有時序性。時間越久的區塊後面所連結的區塊越多,修改該區塊所花費的代價也就越高。區塊鏈採用了密碼協議,允許計算機(節點)的網路共同維護資訊的共享分散式賬本,而不需要節點之間的完全信任。

該機制保證,只要大多數網路按照所述管理規則驗證釋出到分類賬(即,鏈)的塊,儲存在區塊鏈中的資訊可被信任為可靠的。

這確保交易資料在整個網路中一致地復製。分散式儲存機制的效果通常意味著網路的所有節點都儲存了區塊鏈上儲存的所有資訊。

這裡借用一個形像的比喻,區塊鏈就好比地殼,越往下層,時間越久遠,越穩定,不會發生改變。

由於區塊鏈將從創世塊以來的所有交易都明文記錄在區塊中,且形成的資料記錄不可篡改,因此任何交易雙方之間的價值交換活動都是可以被追蹤和查詢到的。

這種完全透明的資料管理體系不僅從法律角度看無懈可擊,也為現有的物流追蹤、操作日誌記錄、審計查賬等提供了可信任的追蹤捷徑。

區塊鏈在增加新區塊的時候,有很小的概率發生“分叉”現象,即同一時間出現2個符合要求的區塊。對於“分叉”的解決方法是延長時間,等待下一個區塊生成,選擇長度最長的支鏈新增到主鏈。

“分叉”發生的概率很小,多次分叉的概率基本可以忽略不計,“分叉”只是短暫的狀態,最終的區塊鏈必然是唯一確定的最長鏈。

從監管和審計的角度來看,條目可以新增到分散式賬本中,但不能從中刪除。執行專用軟體的通訊節點網路以對等方式在參與者之間復製分類賬,執行分散式分類賬的維護和驗證。

在區塊鏈上共享的所有資訊都具有可審計的痕跡,這意味著它具有可追蹤的數字“指紋”。分類賬上的資訊是普遍和持久的,並建立可靠的“交易雲”,使資料不會丟失,所以這項技術從根本上消除了交易對手之間的單點故障風險和資料碎片差異。

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