编者按:
由三十余位行业精英共同编写的《资本天道—区块链+未来》一书已写作完成。现在正在紧张的印刷过程中。为了满足大家一睹为快的要求,我们将分段刊出本书内容。

区块链通过各个节点的分散证明,参与者按照约定的规则在链上执行相应的合约,打破三方信用中介的垄断,由交易历史、参与者在区块链上共同记录来形成信用。区块链有如下优点使得信用得到有力的保证。
五、区块链用公钥、私钥来标识身份
在区块链中,信息的传播按照公钥加私钥的方式进行。公钥相当于桃花岛上每家每户居民的信箱地址,当别人获知你的公钥时,可以与你通信。相应地,私钥相当于信箱的钥匙,只有拥有私钥的人才能查看信箱中的信件信息。在区块链中,数字签名可以用于验证信息发送者的身份,用户可以公布自己的公钥,然后发送可以被公钥所验证的、已经通过私钥加密过的信息。如果信息的接收者能够使用公钥解密加密过的信息,即可证明这条信息发送者的身份属实。上述过程可以用图3-4表示:区块链中有两个用户Aice和Bob, Alice想让Bob知道自己是真实的 Alice,而不是他人冒充的。 Alice只需要使用私钥对文件签名并发送给Bob,Bob使使用 Alice的公钥对文件进行签名验证,如果验证成功,则该文件一定是使用 Alice的私钥加密的。由于 Alice的私钥只由 Alice一人持有,Bob就可以确定文件的发送者正是 Alice本人。

此外,公钥与私钥还可以保证分布式网络中点对点信息传递的安全。我们不妨假想这样一个情形: Alice想在分布式网络中发送一封情书给Bob。但由于分布式网络的信息传递特性,这封情书将被发送至每一个用户手中。 Alice不希望情书的内容被其他用户看到,因此 Alice使用Bob的公钥对情书进行加密。网络中除Bob外的其他用户接收到这封经过加密的情书,看到的只是一段密文。只有Bob可以使用自己的私钥对密文进行解密,得到一份情书的明文。通过这个加密与解密的过程, Alice与Bob之间实现了点对点的数据传递。
在区块链的信息传递过程中,信息传递双方的公私钥加密与解密往往是成对出现的,即信息发送方使用私钥对信息签名、使用信息接收方公钥对信息加密,信息接收方使用对方公钥验证信息发送方的身份、使用私钥对加密信息解密。

Merkle树是区块链的基本组成部分, Merkle树的叶子节点存储的是数据文件的哈希值,非叶子节点存储的是对其下面所有的叶子节点值的组合结果进行哈希计算后得出的哈希值。区块链利用用 Merkle树这种数据结构存放所有叶子节点的哈希值,并以此为基础生成一个统一的哈希值。区块中的任何一笔交易的发生和交易信息的变动都会使 Merkle树发生改变。在交易信息的处理、比对及验证的过程中,尤其是在分布式环境下进行比对或验证时, Merkle树会大大减少数据的传输量和计算的复杂度。
七、区块链为每一笔交易盖上时间戳
黄老邪在传授记账方法时,要求居民将发生在桃花岛上的每一笔交易都记录下来,并且要求他们将交易发生的时间也一并记录在账本上,这就相当于区块链为每一笔交易在发生时盖上了时间截。在区块链中,时间戳的应用是对每一次交易记录的认证,它就像交易合同公证一样,能够显示交易记录的真实性。时间戳作为区块元数据的一部分,具有天然的时间特性。从某种意义上讲,区块链的本质可以被理解为构造了一个永不停息、无坚不摧的时间戳系统。在现实经济交易中,常常会出现信息欺诈等虚假交易现象。为了减少这些不法行为给交易中诚实守信的一方带来的损失,人们通常会寻求有公信力的第三方机构对交易进行核验。区块链通过时间戳来保证分布式账本的唯一性,避免双花问题的产生。时间戳从区块生成的一刻起就存在于区块之中,它扮演了区块链中的公证人的角色。与现有的公证机制相比,基于时间戳的公证系统更为经济,并且完全可信。

区块链中的时间戳比传统的公证制度更为可信,是因为时间签名是直接写在区块链上的,区块链中已经生成的区块不能以任何方式进行修改。一旦区块被修改,生成的哈希值就无法匹配,操纵行为也将由此而被系统检测到。区块链根据分布式的协议,构建了一个分布式的开放结构体系,交换的信息可以通过分布式记账的方式确定信息数据内容容,加加盖时间戳后生成区块数据,再通过分布式广播发送给各个节点,最终实现分布式存储。
对数据应用安全散列算法加盖时间戳,并将该随机哈希值在全网中进行广播能够证实一组数据在某一时刻是真实存在的,因为数据只有在该时刻的确存在,才能获取相应的随机哈希值。每个时间戳会将前一个时间戳纳入其随机哈希值之中,每一个后面位置的时间戳都会对前面的时间戳进行增强,这一过程不断重复依次推进,最终形成一个完整的链条。时间戳与哈希算法、 Merkle树共同作用,增强了区块链的安全性能。

时间戳证明存在性的功能可能是区块链的另一种用途,它或许会彻底改变人类的未来。由于区块哈希值的不可伪造性,一个区块能提供出哈希值即可证明区块哈希值存在于该区块生成时刻之后,就像你在一张白纸上写下了一串数字,说明的是数字出现的时间晚于白纸一这也称为时间点后向证明。时间点前向证明则需要构造一个包含数字摘要的交易,当该交易进入区块后,便可以证明你在该区块时刻之前拥有该数字摘要。
八、区块链使智能合约成为现实
1994年,密码学家尼克・·萨博( Nick Szabo)首次提出了智能合约的理念。然而在过去的中心化体系下,智能合约几乎是没有意义的,因为保存在中心化系统中的合约可以被系统所有者随时修改甚至删除。但是有了区块链以后,智能合约可以被事先写入到区块链的分布式网络体系中。当合约中的某一事项发生时,智能合约就会被触发并自动执行相应的合约条款。在这个过程中,某一个人或者某一个机构都不能够修改或删除合约,也无法阻碍智能合约的自动执行。

智能合约指的是一段部署在分布式账本中的代码,它可以处理信息,接收、储存和发送价值,是一个能够自动执行合约条款的计算机程序。从本质上讲,智能合约的工作原理类似于计算机程序中的if-then判断语句,智能合约以这样一种方式与现实世界里的资产进行交互。
智能合约拥有自治、自足和分布式的特点,它由代码定义并独立执行。智能合约的执行流程从双方达成合约协定时开始,通过将合约中的内容进行数字化编码并写入区块链中实现对合约内容的形式化。合约中约定的条件事项的发生将自动触发合约的执行程序。借助区块链技术,智能合约可能会在未来对人们的生活带来极大的改变。智能合约能够使得人与人之间的价值交易过程自动化和信任化,通过智能合约实现价值交易不仅节省了时间和金钱,还提高了交易的效率。在区块链技术中,智能合约在分布式交易所、金融衍生品、身份认证、医疗健康和科学发现等领域均有着广泛的应用。
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