近日，一則“最便宜的門禁系統(tǒng)”的消息在朋友圈廣為流傳，甚至被網(wǎng)友稱為對(duì)“區(qū)塊鏈了解最透徹的一次”。具體內(nèi)容如下：
廣為流傳的“最便宜的門禁系統(tǒng)”
確實(shí)，區(qū)塊鏈的最典型特點(diǎn)包含了：去中心化、可追溯、不可篡改，然而區(qū)塊鏈特點(diǎn)的體現(xiàn)和價(jià)值卻不是圖中所描述的那樣，并且區(qū)塊鏈還有其他的特點(diǎn)也并沒(méi)有提及，可以說(shuō)該圖對(duì)區(qū)塊鏈的理解僅停留在表層。小編作為區(qū)塊鏈專業(yè)人員，今天就從更加專業(yè)的角度向大家介紹一個(gè)真實(shí)、準(zhǔn)確的區(qū)塊鏈。先用一個(gè)簡(jiǎn)單的故事幫助大家理解區(qū)塊鏈：從前，在一個(gè)小島上有個(gè)王國(guó)，王國(guó)里的居民使用金銀來(lái)進(jìn)行日常交易。但是由于金銀難以攜帶不利于使用，于是王國(guó)里的居民決定把金銀都放在那位德高望重受人信任的國(guó)王那，每次交易都由國(guó)王來(lái)進(jìn)行記賬，有效地減輕了居民們的負(fù)擔(dān)。但是這樣的模式存在比較明顯的問(wèn)題：萬(wàn)一國(guó)王駕崩了如何保證下一個(gè)記賬的人能讓大家信服？萬(wàn)一小偷把錢偷走了如何計(jì)算損失？如果國(guó)王想要增加記賬手續(xù)費(fèi)該怎么辦？甚至國(guó)王利欲熏心監(jiān)守自盜該怎么處理？于是居民們想到了，既然一個(gè)人記賬沒(méi)說(shuō)服力，那就全部人都參與記賬：即每一次交易都會(huì)告訴所有村民，然后每個(gè)村民都把交易記錄下來(lái)，保證了賬本得到了大家的認(rèn)可，且讓修改單個(gè)居民的賬本變得毫無(wú)意義。這就是區(qū)塊鏈的雛形：- 每個(gè)村民都有一個(gè)賬本，這種模式叫“分布式賬本”，或“去中心化賬本”，用計(jì)算機(jī)術(shù)語(yǔ)稱”賬本“為”數(shù)據(jù)庫(kù)“，主要是用來(lái)記錄數(shù)據(jù)和信息；
- 居民的“賬本”每一頁(yè)上都記錄有交易信息，可以簡(jiǎn)單稱一頁(yè)賬本就是一個(gè)區(qū)塊；
- 把這樣一頁(yè)一頁(yè)的賬本按順序用繩子串起來(lái)，形成一個(gè)大的賬本鏈，這個(gè)就叫做“區(qū)塊鏈”；
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式帳本。區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。了解完什么是區(qū)塊鏈，我們?cè)倩剡^(guò)頭看看文章開(kāi)始提到的對(duì)區(qū)塊鏈去中心化、可追溯、不可篡改這些區(qū)塊鏈特性的理解為什么僅僅停留在表層。
區(qū)塊鏈去中心化的核心是參與區(qū)塊鏈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)（即各個(gè)居民）的權(quán)利和義務(wù)一致，交易數(shù)據(jù)由各個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)。事實(shí)上，去中心化并不是消滅中心，而是弱化中心，因此簡(jiǎn)單地將去中心化理解為“不需要統(tǒng)一管理”是片面且不正確的。
區(qū)塊鏈去中心化特點(diǎn)的最大價(jià)值在于建立一個(gè)各方平等的系統(tǒng)，可讓各方互信地參與交易（活動(dòng)）。用文章“最便宜的門禁系統(tǒng)”來(lái)解釋，可以理解成因?yàn)槿ブ行幕T禁的存在，讓各個(gè)住戶都可以平等地?fù)碛羞M(jìn)出大門的權(quán)力，無(wú)需擔(dān)心物業(yè)私自將門鎖更換導(dǎo)致住戶無(wú)法正常出入。
基于密碼算法的區(qū)塊鏈鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)是區(qū)塊鏈可追溯特性實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，這方面涉及到密碼學(xué)及分布式存儲(chǔ)的內(nèi)容，感興趣的同學(xué)可以繼續(xù)深入研究。區(qū)塊鏈的可追溯性主要體現(xiàn)在：存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，所有的流轉(zhuǎn)記錄都是可查詢，可溯源的，能看到它來(lái)自于哪里，又去到了哪里。
因此，區(qū)塊鏈可追溯特點(diǎn)的最大價(jià)值在于能夠記錄下數(shù)據(jù)使用、修改、刪除等完整的過(guò)程，對(duì)于建立數(shù)據(jù)公信力和對(duì)數(shù)據(jù)使用的公開(kāi)有著重要的意義。在“最便宜的門禁系統(tǒng)”中，并沒(méi)有真正體現(xiàn)區(qū)塊鏈的可追溯性，相反由于區(qū)塊鏈中非對(duì)稱加密技術(shù)和身份驗(yàn)證技術(shù)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)節(jié)點(diǎn)身份隱匿地參與到交易活動(dòng)中，因此想要實(shí)現(xiàn)”誰(shuí)沒(méi)鎖找誰(shuí)“在區(qū)塊鏈上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
我們可以簡(jiǎn)單認(rèn)為一個(gè)區(qū)塊包含了兩個(gè)部分：區(qū)塊體和區(qū)塊頭。區(qū)塊體包含了一系列的具體的交易數(shù)據(jù)，如“2019年12月11日A給B轉(zhuǎn)賬了10元”等等。區(qū)塊頭包含了整個(gè)區(qū)塊的概況信息，其中有兩個(gè)內(nèi)容是區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)不可篡改的關(guān)鍵：本區(qū)塊的哈希和上一區(qū)塊的哈希。
哈希（Hash）算法是密碼算法的一種，對(duì)大眾來(lái)說(shuō)可以簡(jiǎn)單理解為通過(guò)哈希運(yùn)算可以得到長(zhǎng)度固定的摘要，其主要特性包括：1、無(wú)論輸入的值是什么，得到的結(jié)果長(zhǎng)度一樣；2、只要輸入值發(fā)生改變，得到的結(jié)果必定改變；3、無(wú)法從結(jié)果倒推得到輸入值內(nèi)容。區(qū)塊頭中的本區(qū)塊的哈希，簡(jiǎn)單理解就是本區(qū)塊區(qū)塊體中的交易信息的摘要；上一區(qū)塊的哈希，就是上一區(qū)塊中所有信息的摘要。
結(jié)合哈希的三大特性，假設(shè)我們想要篡改上圖第二個(gè)區(qū)塊鏈中某個(gè)數(shù)據(jù)而不被發(fā)現(xiàn)，則必須要對(duì)第二個(gè)區(qū)塊中的“本區(qū)塊哈希”、后續(xù)所有區(qū)塊的“上一區(qū)塊哈?！边M(jìn)行修改，拋開(kāi)哈希算法的難度，單從工作量上就讓區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)難以篡改的，加上區(qū)塊鏈的每節(jié)點(diǎn)都保存有這樣的數(shù)據(jù)，使得區(qū)塊鏈的具備了不可篡改的特性。
因此，在“最便宜的門禁系統(tǒng)”中對(duì)不可篡改性的理解是不正確的，區(qū)塊鏈的不可篡改性針對(duì)的是區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，并不是用戶。除了去中心化、可追溯、不可篡改，區(qū)塊鏈還有公開(kāi)透明、集體維護(hù)、不可偽造、隱私保護(hù)、全程留痕、數(shù)據(jù)保護(hù)等其他特性及價(jià)值，而這些特點(diǎn)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)對(duì)密碼算法的研究和應(yīng)用，可以說(shuō)密碼技術(shù)是區(qū)塊鏈的核心基礎(chǔ)支撐。關(guān)于區(qū)塊鏈中密碼算法的應(yīng)用歡迎各位閱讀該文章：《國(guó)密算法在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用》
