杭州智链达数据有限公司技术总监，兼联合创始人
分类： 大数据
2017-12-04 18:54:15
1、区块链技术是一个解决了拜占庭将军（百度百科）节点的分布式数据系统！这是它最大的不同，也导致了这个技术存在诸多限制。
为了方便理解，先插个话题。做服务器端开发的程序员，都对zookeeper不陌生，我们解决分布式ACP问题时，寻找一致性解决方案时都会想到它。zookeeper实际使用了paxos的简化版算法（本文不展开，请参考我之前写过的两篇文章： 以及）。想搞明白比特币(成于区块链技术)的算法，应先弄明白paxos算法（便于对比），目前商用的方案中，我们都假定服务器内网是不能被攻破的，所以，我们主要解决的是网络传输的不可靠，包括丢包、重发、延迟等问题，以及服务进程的bug导致的服务宕机、重启等。如果内网被攻破，黑客恶意的在某个节点（服务器）伪造网络包，向正常节点发送有问题的数据包，这种场景通常是不考虑的。显然这很合理，企业内网间如果还做大量的安全验证，性能消耗就太大了，基于成本使得商业目标几乎无法达成。
而公有区块链则是不同的，比如目前最成功的比特币，它使用了POW工作量证明算法，这个算法允许网络中存在拜占庭节点！也就是说，网络中即使存在作恶的节点，只要这些作恶的节点小于总节点计算能力的50%，就还能保持一致性！当然这个一致性做得也不怎么样，可能存在分叉好一段时间（1小时甚至更高，其一致性的大小只能获得概率），而且数据的回滚非常糟糕。
2、区块链技术的另一个核心特点是全量帐本。即，每一个节点都保持着全网数据！即，每个节点、每台电脑上都保存着所有的数据。多么恐怖的代价！每台电脑的存储容量是有限的，以网络中最差的那台电脑容量为限制，几十个G就差不多了。存储的浪费是很惊人的！所以，别指望非数字帐户的核心数据也能放到区块链网络上，或者仅放个索引，指向现在的网络存储设施。
当然，区块链的核心优势也是全量帐本，最好的也是最坏的！因为，每个节点都维护全量数据，所以，所有节点本质上都是对等的！即，或许这个区块链网络中既有银联的超级服务器，也有个人开发者的公有云小主机，但大家的数据是相同的，谁也不能说数据出问题了必须以我的为准！
因此，全量帐本解决了社会信任问题！特别对于金融供应链来说，原本的中心化服务企业可能大家都很难接受，而基于区块链技术后，小企业的顾虑没了，大企业考虑做大这个联盟可能更有利于谈判从而做大蛋糕！
全量帐本还带来一个副作用，就是数据透明，没有隐私！！！这对很多人来说是不可接受的。每一个节点都有所有人的数据，你敢把你何时何地消费了多少钱放在上面吗？？？
3、区块链技术还有个特点，就是所有的交易记录都是不可修改、不可删除的！这是其算法决定的。所以，这对于公益、扶贫、反腐等是很有吸引力的，蚂蚁金服目前也只敢在公益上用用区块链技术。
4、区块链技术底层使用了P2P网络技术，大量使用反对称加密技术（相信程序员们没有不知道SSL的）来验证基于公网的消息可靠性，基于哈希算法实现了如快速验证数据未被篡改等诸多特性（POW的工作量证明算法，核心就是哈希算法）。基于多种分布式网络的一致性算法。所以，区块链使用了一堆老技术，实现了新的理念！特别是对公有链和联盟链，这种思维方式打造了技术上的社会信任体系！（私有链从这个角度来说没有任何意义！）
5、比特币的火爆原因，我认为，除了区块链技术本身的以上特性外，更多的是它的激励机制：挖矿奖励。即，确认出全网前1个小时左右所有交易的节点获取50比特币奖励（由于比特币总数固定，所以奖励额持续下降中）。这利用了人性的特点，而只要越来越多的人认可这个想象共同体，其价值就会出现。
当然，POW算法才是程序员们最感兴趣的。所谓工作量证明算法，就是全网的所有节点（电脑），都在拼命的消耗自己的计算力（其实就是消耗钱，包括买机器、显卡的钱，电费、房屋租金等等），以此证明我是乐意合作的。很难懂？
其实很简单：第一，所谓消耗计算力，就是挖矿，所有节点都在不停的挖矿，拼命的用CPU和GPU在运算哈希值，试图抢得新比特币奖励。
第二，为什么消耗了计算力，就能证明我是乐意合作的呢？
先说一个心理学上的囚徒困境。想必大家港产黑帮片看得多吧？警察抓到2个相关的嫌犯时，最怕他们通过其他人、手机等设备互相联络上。如果联络不上，根据囚徒困境原理，双方都会基于为自己获得最大利益从而出卖对方。但是，一旦他们互相间可以沟通时，其中一个多半会通过描述一种对他非常不利的场景（大家可以想象，比如说：如果我出卖了你，一定会XXXX。当然通过言语没有效果，都会描述一种客观事实），向另一个嫌犯证明自己不会背叛他。接着他们就建立了一种信任关系，警察就很难有成果。
所以，先证明对自己不利，将有利于大家可以合作，建立起信任关系。而POW就是认为，51%的计算力都来自于向往合作的好的节点，少数服从多数。而所有节点都在消耗计算力，就是在证明自己是愿意付出的。
所以，一旦出现一家机构掌握了比特币全网51%的计算能力，结果就是灾难性的！
