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第1章 区块链概要

第1章 区块链概要 数组智控产业发展科技院
2023-05-14
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导读:文章来源《DAPP开发指南》1.1 区块链诞生之前我们通常把比特币的发明看成是区块链诞生的标志性事件。但区块

文章来源《DAPP开发指南》

1.1 区块链诞生之前

我们通常把比特币的发明看成是区块链诞生的标志性事件。

但区块链就像很多技术一样,并不是凭空出现的,通常都会有一些渊源。

1991年,比特币发明出来的17年前,斯图尔特·哈伯(Stuart Haber)和W.斯科特·斯托内塔(W. Scott Stornetta)就提出了区块链的前身。

他们创造性地把一系列区块链接起来,最终保证了电子文档的时间戳不可篡改。

一年之后,他们升级了这套系统,往其中加入Merkle哈希树

得益于此,他们系统的效率大大提升,可以在一个区块中放入一组文档。

链接在一起的区块、防篡改特性、Merkle哈希树,这些最终都成为区块链的重要组成部分。

1.2 区块链的诞生标志——比特币

2008年10月31日,一名叫中本聪(Satoshi Nakamoto)的用户在密码学的邮件组中发了一个链接,链接指向一篇叫作《比特币:点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的论文。

论文中指出,比特币使用一组链接在一起的数据块存储转账信息。

而这个存储技术就是我们熟知的区块链。

之后的区块链系统都是在此基础上根据需要进一步改善而来。

从这个角度出发,我们可以说比特币是区块链诞生的标志。

有意思的是,在比特币诞生之后的一段时间内,比特币是区块链的唯一应用,以至于很长一段时间内,人们把比特币和区块链视为等同,甚至到现在也有很多人误把比特币的一些属性加在区块链上。

1.3 比特币之后的区块链

1.3.1 比特币与区块链的分离

比特币诞生的几年后,人们开始意识到区块链本身的潜力,于是形成一股力量,开始把区块链从比特币中分离出来。

最终区块链被定义为一种去中心化的分布式账本技术,主要用来记录交易信息,其交易记录具备不可篡改性,并且不需要额外的第三方机构来证明记录的正确性。

所以,在很多交易场合,区块链都有着巨大的前景。

需要注意的是,这里所说的交易可以理解为一种广义的交易,并不仅仅是简单的货币交换。

正是基于这种认识,整个业界都对区块链报以极大的热情,大量的投资和研发工作因此展开。

在健康、保险、供应链、投票等领域都开始出现区块链的身影。

到2017年,全世界有15%的银行都开始或多或少地使用区块链。

1.3.2 智能合约

2014年,一名叫维塔利克·布特林(Vitalik Buterin)的年轻人发明了以太坊,并在其中创造性地发明了智能合约,智能合约被认为是比特币之后的又一重大发明。

在以太坊被发明出来前,区块链上可进行交易的一般都是像比特币这样的加密货币,然后在交易的附言阶段附带上一些信息。

而以太坊扩大了交易的边界,它让交易发生的同时可以执行一段代码。

这也就意味着交易本身具备了逻辑,毕竟现实中的很多交易都会伴随着逻辑,比如分期付款或者多方参与的借贷。

像保险合同的执行也是有事前约定的条件,这些合约条件都没办法单纯地依靠比特币这样的转账记录达成。

而当交易可以附带一份代码的时候,情况就完全不同了,我们可以通过代码写出这些合约的执行条件,在条件满足的时候才执行真正的加密货币转账。

甚至,交易可以完全不产生货币转账,而是用代码来描述一份数字资产。

总之,当区块链中可以存储代码,它的想象空间就是无限的。

智能合约是区块链的又一里程碑事件,在智能合约发明出来之后,区块链已经完全从比特币中分离出来。

时至今日,智能合约之后发明出来的新技术,像闪电网络、侧链这些都是根据具体应用场景所作出的一些优化。

在未来可能发生更大的变化之前,区块链的主要历史就到此结束。

分布式、防篡改、交易、智能合约成为现今所有区块链的基础特点。

1.4 分布式系统

在讲区块链之前,我们先看一下区块链的产生背景。

在计算机领域,有一类非常经典的问题是关于多台计算机如何同时运行同一个任务。

我们通常把解决这类问题的系统称为“分布式系统”。

分布式系统如今已经越来越重要,根本原因是我们要处理的问题越来越复杂,如果单纯只靠一台计算机,哪怕这台计算机有最顶尖的配置通常也不够。

另外一个原因就是我们要处理的问题所覆盖的地域越来越广,现在服务全世界已经不是什么特别远大的理想,而是比较常见的一个需求。

而不同的地域有不同的网络环境,如果只把服务放在单一某个地方,那么在某些地区就很容易遇到服务质量下降的问题,这时我们就需要把服务放在不同的地域来满足需求。

在这些情况下,最终都是多台计算机同时做一个任务的问题。

而如何很好地同步多台计算机之间的状态是一个非常棘手的问题。

CAP理论

分布式系统的状态同步是一个很有难度的问题,其中诞生了非常重要的CAP理论。

CAP理论指出,在分布式存储系统中,有三个主要的指标,而这三个指标在某一时刻不可能同时满足,它们分别是一致性、可用性和分区容忍性

(1)一致性(Consistency):当你向系统发出读取数据的请求时,你一定只会读取到最后写入的结果。

(2)可用性(Availability):当你向系统发出读写请求时,你一定能得到结果。(注意这个结果不一定需要满足一致性,也就是你发起读请求的时候,可能会读到过期的数据。

(3)分区容忍性(Partition tolerance):分布式系统中的多台计算机通过网络相连,如果某些计算机之间丢失消息或者消息的发送发生延迟,整个系统需要能够继续正常运行。

考虑到我们解决的是分布式系统问题,所以分区容忍性是一个需要满足的特性,那么当分布式系统中的消息传递出现问题的时候,我们有两个选择:

(1)暂停接下来的操作,等待各计算机节点间的数据同步完成。

这样就削弱了可用性,保证了一致性。

(2)继续正常提供服务,这时候访问不同的节点就可能得到不同的数据。

这样就削弱了一致性,但保持了可用性。

接下来,我们用大家常用的自动提款机来举一个例子。

每台自动提款机可以看成分布式系统中的一个节点。

我们假设,某一时刻,某台自动提款机和银行总部的网络连接断开,这就是发生了分区错误。

对于自动提款机的设计者来说,有两种选择:

一种选择是让自动提款机继续工作,因为毕竟自动提款机中是有现金的,所以理论上能够继续取钱。

这时候就是满足了可用性,代价就是用户的账户无法及时同步,可能会出现超额取钱的情况,也就是牺牲了一致性。

另一种选择就是让自动提款机暂停工作,直到网络恢复。这就是牺牲了可用性,而保证了一致性。

日常生活中,我们通常都会认为第二种方案更加可取,但其实第一种方案在某些国家也是存在的。

不过为了预防太恶劣的情况,实际的设计是如果自动提款机掉线,那么取款就只能是小额取款。

这种设计方案就是满足部分可用性,同时也牺牲一致性。

值得提出的是,CAP理论容易会被误读为一致性、可用性、分区容忍性只能是单纯的满足和不满足两种状态,实际上应该是指满足的程度如何。

就好比自动提款机的例子,我们可以把它设计成同时牺牲一部分可用性以及一部分一致性。

另外需要注意的是,我们说不满足一致性,并不是说永远不一致。

当出现故障的节点恢复之后,仍然可以继续同步到最新的数据。

所以最终所有节点还是能保持一致,这就是最终一致性。

区块链从技术的角度看其实就是一种分布式系统的解决方案。

通常的设计都是以满足分区容忍性为前提,然后满足极高的可用性,牺牲数据的一致性。

1.5 什么是区块链

区块链最常见的定义是:去中心化、分布式、公开的数字账本,主要用于记录交易信息。

与传统方案不同的是,区块链的交易记录存储在很多不同的计算机上。

而任意一个参与记录的计算机都很难修改交易记录,如果想要修改某一条交易信息,那就需要修改之后的所有交易信息。

正所谓“牵一发而动全身”,任何微小的修改都会扩散到区块链的所有后续记录上,而这在实际操作中几乎不可能实现。

这样的结果就是,所有参与的计算机都可以独立地验证交易或者发起交易,同时这样做的成本还很低。

因此,区块链不需要任何独立机构单独维护,却具备不可篡改的特性。

正是这种特性,让区块链具备了巨大的潜力。

我们通常把区块链存储交易记录的部分称为“区块链数据库”

区块链数据库和传统数据库也有着巨大的差别,它是存储于点对点的分布式网络之中,和BT下载等分布式下载技术有相似之处。

这也意味着没有任何一家机构拥有区块链数据库,相反,是参与到网络中的所有计算机共同拥有数据。

区块链中存储的信息非常简单,主要就是表示从一个地址到另一个地址的转账信息。

而转账的内容被标注为不可重复,这也就意味着,和传统银行账户一样,当你发起转账之后,转账物的拥有权就发生了永久性的转移。

但由于区块链本质上是一堆二进制数据,所以转账的数据并不局限在金钱的范畴。

比如你完全可以把对某个网站的操作权限进行转移,当转移过后,操作权限就和新的交易地址唯一绑定,而旧的交易地址也就失去了权限。

从这个角度出发,我们可以认为区块链其实是一个价值交换网络。

任何有价值的东西都可以通过区块链来完成拥有权的转移。

1.6 代币是什么

需要注意的是,由于区块链记录的是转账信息,自然就会出现转账物的概念。

如果任意定义这个转账物,那么区块链和传统的存储技术也就没什么太大的区别。

因此,大部分区块链都会定义通用转账物,而其他的数字资产可以通过某种规则映射到这个通用转账物上。

随着时间的推移,大家就开始使用代币(token)来表示这个通用转账物。

代币是区块链里的一个关键概念,但是考虑到一些特殊的情况,也有可能出现无币区块链,所以代币并不是区块链的必要属性。

1.7 什么是区块

区块是区块链中的数据存储单元。

每一个区块中存储了一组交易信息以及这些交易信息的哈希数据。

这些交易信息的哈希数据编码为默克尔树(Merkle哈希树)存储。

每一个区块还会存储前一个区块的哈希信息,因此区块就能够通过哈希信息链接起来,形成区块链。

通过前一个区块的哈希信息去定位,我们就可以不断地往前追溯,直到找到创世区块(区块链启动的时候产生的第一个区块)。

由于对区块中交易数据的微小修改都会导致区块自己的哈希信息改变,所以如果篡改了任何一笔记录,就意味着此区块的内容发生了改变,那么此区块的哈希信息也就改变了。

由于下一个区块的内容会保存当前区块的哈希信息,那就是说篡改者需要同时修改下一个区块的内容,这同样会导致再下一个区块的哈希信息改变,依此类推,篡改者需要修改后续的所有区块。

1.7.1 区块是怎么产生的

每个区块由参与其中的计算机节点独立生成。

由于是分布式网络,所以就会有不同的区块在同一时间被生产出来。

区块链数据库中的区块通过哈希信息相连构成了一条基于哈希信息的历史链。

不同的区块在同一时间产生,系统中就出现了多条历史链。

区块链会提供一套算法来对每一条历史链进行打分,以此来留下分数更高的链,同时淘汰分数低的链。

随着时间的推移,区块链的每一个独立节点都在生产自己的区块,同时接收其他节点传递过来的区块。

所以节点本地总是会有多条历史链。

这时候,节点就需要在本地生产的区块和接收到的区块中进行选择,如果接收到的区块构成的历史链优于自己本地的,那么就会销毁自己刚刚生成的区块,然后以更优的历史链为基础,再生成新的区块并广播给网络中其他的节点。

由于区块生成一直在各个节点中不停地发生,所以从任何一个节点上得到的历史链都无法保证是最优的。

但是由于区块链总是把新的区块不停地加到旧的历史链上,每一次添加都会增加这条链的分数。

这也就意味着,随着时间的推移,某一个区块后边总是会跟上很多新的区块,当它被广播出去之后,该区块也更可能被更多的机器所识别,并以此为基础构建本地的新链,所以虽然这个区块后边跟随的新区块在不同的历史链上可能不一样,但是就这个区块来说,这个区块被所有节点都认为是有效的可能性会越来越高。

到一定的程度之后,我们就可以认为这是一个不可修改的区块。

这也是我们经常听到当区块达到一定高度,我们就信任这笔交易的原因。

1.7.2 区块生成时间

区块生成时间是指区块链系统中生成一个新的区块所需的平均时间。

当一个区块生成时间走完,最新的区块进入可验证的状态。

区块生成时间越短,交易完成的速度也会越快。

但是由于区块的生成涉及数据打包以及处理软分叉的打分系统,这都需要一定的时间开销。

而不同的打分系统会有不同的时间开销,同时如果对安全性、稳定性各方面的要求越高,那么生成一个区块的时间自然也会越慢。

所以区块生成时间在不同的区块链中的差别会非常大。比如以太坊的区块生成时间在10~15秒,而比特币是10分钟。

1.8 区块链的硬分叉

区块链就和传统的程序一样,随着时间的推移,软件的设计本身也会发生改变,甚至是在软件中出现严重的漏洞,如果在传统软件中就会产生升级的操作。

而升级后是否向下兼容就会对整个软件造成完全不同的影响。

区块链也是一样,区块的数据格式、生成区块的算法以及对区块链进行打分的算法都可能会升级。

如果这种升级向下不兼容,就会出现两套算法在同时运行的情况。

运行旧软件的计算机节点会继续用旧的协议来继续构建区块,而运行新软件的节点就会用新的协议去构建新的区块。

通常升级会从某一个固定的区块开始,所以从这个固定的区块开始,就会分叉出两条完全不同的链。

两者再也没有互相融合的可能。

这就是区块链的硬分叉。

和传统软件升级不一样的是,硬分叉的代价很大,因为节点是否升级所牵扯的面很广,其中除了技术的原因,还有很多利益纠葛,比如有的节点的硬件就是专门为旧的协议设计,无法很好地适配新的协议,那么这些节点升级新协议的可能性就很小,甚至这种升级根本就不可能实现。

更进一步,不同的人对区块链的想法不一样,不同的工作组有可能给出完全不同的升级协议,而这些协议都可能被一定数量的节点所接受,结果就是同一个区块链随着时间的推移,可能会发生很多次硬分叉。

例如,比特币就被分叉过很多次,在交易市场上,很多和比特币的名字很类似的币,其实就是硬分叉导致的。

以太坊也在某一次DAO黑客事件后进行回滚,有的节点不接受这次回滚,结果就是分叉出以太坊和经典以太坊两条链。

要解决硬分叉问题,在技术上并没有什么好的办法。

不过随着时间的推移,不同的链在进行公平的竞争,最终总会有一些更好的被留下来,其他一些则被慢慢淘汰。

所以,硬分叉到底是不是一个严重的问题,更多的就要看观察角度了。

1.9 区块链的去中心化

区块链数据库本质上存储在区块链所有的计算机节点上,这是一种经典的点对点网络系统,也就是去中心化的由来。

通过去中心化,区块链避免了很多中心化系统的风险。

传统的中心化系统中,如果由于人为的攻击或者其他不可抗力的原因,导致服务器发生了故障,那么整个系统也就彻底瘫痪。

在去中心化的区块链系统中,我们可以认为每一个节点都是一个功能完备的系统,除非整个区块链网络中的大部分节点都发生故障,不然区块链始终能正常运行,从这个角度看,去中心化的区块链系统很好地避免了单点故障。

由于每一个区块链节点都存储有一份区块链数据的备份,没有一个所谓权威的数据备份,这也就意味着从数据的角度来看,每一个节点的地位都是对等的,大家不用特别信任某一个节点。

每个节点做的事情都一样,接受别的节点的数据,比较本地数据,生成新的数据,然后广播出去。

区块链的各种算法会协调这些步骤,最终不断地记录合法的数据,如果系统中有恶意节点,随着时间的推移,由于它们的数据在评分系统中会越来越低,所以它们产生的恶意数据会自动被清除出去。

但是现实通常会更微妙,随着区块链系统的发展,很可能会伴随着去中心化的削弱。

因为区块链系统的运行需要一定的计算资源,而这个资源有可能会越来越大,以至于普通的节点无法负担,那么大型资源节点最终就会占据越来越大的优势,最终区块链系统可能会被有限的大型资源节点接管。

在比特币的发展中,我们就能看到大型矿池的出现。

1.10 区块链的主要种类

1.10.1 公链(public blockchain)

公链是一种公开透明的区块链。

作为用户,任何人都能够在公链上发起转账操作,也可以无条件地查询整条链上的交易信息。同时,只要有对应的硬件,任何人都可以根据协议接入区块链,然后成为区块链中的一个节点。

公链通常都开放源代码,作为开发者,可以浏览整个公链的实现方式,也可以对公链的实现提出自己的建议,甚至可以给公链提交代码,当然,代码是否被接受需要通过公链开发团队的审核。

公链是完全去中心化的,也就是说没有单一的人或者组织拥有公链。

在“交易”和“查询”这两个最基础的区块链操作上,所有人都是平等的,不会说谁有优先权。

这种人人平等的特性使公链具有全球性,既然所有人都拥有公链,那意味着也就没有机构能够关闭一条公链。

为了奖励参与整个区块链运作的工作节点,公链都会有一定的经济刺激机制,一般通过代币(token)来实现。

参与工作的节点如果完成了一个区块的创建,通常会收到一定的代币奖励。

公链中的工作节点通常都是匿名的,因此参与公链运作本身会受到匿名性的保护。

做得常见并且成功的公链包括比特币、以太坊等。

1.10.2 私链(private blockchain)

私链,有时候也称为许可链(permissioned blockchain)。

和公链相比,私链有以下不同点:

(1)作为用户,必须得到私链拥有者的许可才能够发起转账和查询操作;

(2)作为节点,也需要许可才能加入私链网络;

(3)更为中心化。

需要注意的是,私链的代码也可能是开源的。

不同的组织用同样的代码搭建自己的私链,彼此虽然共享代码,但链中的节点以及链上的记录互相独立。

私链对很多企业来说是首选。

因为对于企业来说,企业内部的各种信息并不能公开,这和公链天生的透明性正好互相冲突。

私链的拥有者对私链有最高的权限,其权限远远高于其他参与方。

比如,拥有者能随时关停私链,也可以在需要的时候进行分叉以此实现记录回滚等操作。

最后,在私链中,由于控制方唯一,所以完全可以做到只用区块链来记录数据而不对参与的节点进行代币奖励。

因此,代币在私链中并不是必需项。

当区块链中没有代币也就成了无币区块链。

无币区块链通常会在私链中出现。

1.10.3 联盟链(consortium blockchain)

联盟链是从私链中分出来的一个概念,联盟链由多个组织共同拥有,而不是像私链一样,只是由唯一的一个组织拥有。

但是从其他属性来看,联盟链和私链几乎一样,所以也可以认为联盟链是一种特殊的私链。

从价值上看,联盟链可以让不同的组织之间共享数据,能很好地提升商业行为的效率。

同时,因为有多个参与方,各参与方之间互相博弈,让私链那种可以任意修改的情况好了很多,所以又具备了一定的公链优势。

但是从另一个角度来说,也可以说联盟链没有私链那么可控,也没有公链那么开放,所以反而有自己的困境。

最大的困境来源是传统的中心化系统,各商业组织之间有很多既有的方法来交换数据,这些都是联盟链最大的竞争对手。

而由于联盟链的折中特性,与已有技术相比,很多时候并没有特别大的优势。

1.11 加密货币

加密货币应该算是区块链最为人所熟知的应用,也是目前最为成熟的应用。

除了少数的例外,大部分的加密货币底层都是使用区块链技术,更准确地说是使用区块链技术来存储交易数据。

其中以比特币网络和以太坊网络最为有名。

早期的加密货币正如其名,主要是突出了加密的特点。

一般来说都会使用公、私钥这类的加密技术来加密交易数据,其中包括支付双方的身份、支付的内容等。

最终以此来保证交易的安全性以及匿名性。

但这些早期货币都没有摆脱中心化的问题。

使用者还是需要在某个服务商那里统一注册自己的账户,理论上只要通过服务商的注册系统,那么就有可能破坏加密货币的安全性。

随着比特币的发布,加密货币终于迎来了技术性的突破。

比特币底层所使用的区块链技术,让加密货币首次摆脱了中心化的问题。

自此以后,加密货币不再依赖于任何机构,自己就可以在全世界的网络中运行。

很快,成千上万的加密货币出现,而使用区块链技术的加密货币则成为主流的选择。

随着加密货币的发展,现在大家对加密货币已经形成一定的共识,不再只要是网络上的金钱系统就能称其为加密货币系统。

加密货币的研究人员扬·兰斯基(Jan Lansky)在自己的论文《加密货币的可能实现方法》(Possible State Approaches to Cryptocurrencies)中认为加密货币系统需要满足以下6个条件。

(1)系统的运行不需要任何的中心化机构,分布式共识负责维护系统的状态。

(2)从系统中可以查询到任何一枚加密货币以及对应的拥有者。

(3)新的加密货币的生成由系统决定,当加密货币生成以后,系统负责定义新加密货币的初始状态,同时系统定义了以何种方式确定新加密货币的拥有权。

(4)只需要通过密码学算法就可以验证加密货币的拥有权。

(5)只有在加密货币的拥有权发生转移的时候才能产生交易。

只有在某人证明了对加密货币的拥有权的时候才能进行交易。

(6)如果两个不同的拥有权转移指令同时发生,系统最多只能接受其中一个指令。

可以看出,区块链能够很好地满足这6点要求,所以在加密货币的实现上,区块链成为一种主流的选择。

1.12 智能合约(smart contract)

1.12.1 什么是智能合约

智能合约是一种电子化的合约,表现为计算机协议的形式。

从功能上看,智能合约可以在没有第三方干预的情况下执行合约,并可以随时追踪合约的执行情况。

此外,合约本身可以做到绝对无法撤销。

智能合约的目标是提供比传统合约更好的安全性。

另一方面,在传统的合约执行过程中,需要律师、法院等各种各样的第三方介入,本身的成本非常高。

而智能合约着眼于自动执行,以此来减少执行合约的成本。

随着大部分的加密货币都实现了智能合约,现在智能合约的主流实现方式都是基于区块链技术。

所以很多时候我们说智能合约,都是特指通过区块链实现的智能合约。

需要注意的是,虽然智能合约中的“合约”二字取材自现实中的合约,但并不是说所有的智能合约必须与现实中存在的合约一一对应。

由于智能合约本质上是一组计算机协议,所以智能合约完全可以实现一种现实世界中不存在的协议。

1.12.2 智能合约的实现方式

通过区块链实现的智能合约中,智能合约的去中心化属性通过区块链中的分布式一致性算法来保证。

分布式一致性算法就成了智能合约的主要组成部分。

除此之外,为了描述智能合约,就需要一种特定的描述语言来支持,这种描述语言一般就是一种特别设计的编程语言。

比特币提供了一种图灵不完备的脚本语言。

通过这种脚本语言可以实现有限的智能合约,主要包括支持多重签名的账户、第三方托管服务、跨链交易等。

主流语境中人们通常不认为比特币实现了智能合约,但是从这门脚本语言的成果来看,我们可以认为比特币支持了一定程度上的智能合约。

智能合约最有名的实现成果应该是以太坊。

以太坊提供了一门几乎图灵完备的编程语言。

结果就是理论上开发者可以在以太坊的智能合约上编写任意复杂的逻辑,甚至可以实现自己能想到的任何程序。

得益于此,以太坊上出现了形形色色的应用,甚至因此出现DApp这种新的程序类别。

1.13 区块链应用

1.13.1 金融服务

不可否认,目前区块链最大、最成功的应用是加密货币。

而由于加密货币天生接近金融的特性,所以区块链在金融服务中也开始逐渐扮演越来越重要的角色。

具体到行业中,首先是银行业。

由于银行对记账有着天生的需求,而区块链的分布式账本技术是一种全新的技术,所以有不少银行都在研究区块链技术。

区块链技术在某些方面能很好地提高银行业的效率。

例如,在跨境支付中,区块链对现有技术是一种很好的补充。

跨境支付业务由于涉及不同的国家,不同的国家有不同的政策法规,结果就是跨境支付的环境十分复杂多样,而为了满足这些多样化的环境,就需要各种各样的系统来配合运行。

其中一些问题已经解决得很好,还有一些问题则没有很好的方案。

在某些环境下,区块链是一个非常好的解决方案。

举例来说,在网络连接是一种奢侈服务的地区,使用传统的银行记账业务是非常困难的,大多时候会退化到传统的纸笔记账。

而在这种环境下,区块链可以有很好的用途,毕竟区块链的分区容忍性非常高,理论上完全可以在没有联网的情况下正常工作,然后在固定的时间连上主网,接着同步数据即可。

虽然传统的解决方案也完全可以做到这一点,但是区块链从设计之初就决定了它可以完美适配这种环境,所以在这种情况下,区块链是一个非常好的技术选择。

2019年,Facebook(脸书)宣布了自己的区块链支付方案Libra(现更名为Diem)。

这是一个非常有创意的计划。

虽然我们很难断言其最终是否成功,毕竟在金融领域,除了技术,还有政治、社会等各方面的因素需要考量。

但是只从技术的角度看的话,它确实是把区块链用在了一个非常合适的地方。

1.13.2 游戏

2017年11月,以太猫(CryptoKitties)在以太坊上线。

以太猫是一个十分简单的游戏,用户可以通过以太币购买虚拟的以太猫,然后繁育下一代,同时也可以出售自己拥有的以太猫。

以太猫和传统游戏不同的是,以太猫的拥有权完全在用户手里。

每一个以太猫就是一个以太坊上的数字,而这个数字和一个以太坊的地址绑定。

拥有这个地址的用户就完全拥有这只以太猫,没有任何人、任何机构能够改变这个拥有权。

这和传统的游戏非常不一样,传统的游戏数据是存储在游戏公司的服务器上,游戏公司能够任意修改这些数据。

从这个角度说,传统游戏中的角色、装备等其实都是由游戏公司所有。

另一个特点,由于以太猫是运行在以太坊上的智能合约,那么即便是开发公司也无法撤销这个合约,也就是说,哪怕以太猫的开发公司倒闭了,用户所拥有的以太猫仍然可以很好地保留在用户手里。

这和传统游戏也完全不一样,传统游戏公司如果倒闭了,玩家通常都会永远地失去游戏中的角色和装备。

更进一步,由于用户完全拥有以太猫,所以另一个公司可以根据用户拥有的以太猫来开发新的游戏。

这就等同于可以把一个游戏中的资产转移到另一个游戏中。

这在传统游戏中也是极为少见。

从这个角度来看,区块链在管理游戏资产方面有非常大的意义。

它让玩家真的拥有了自己的游戏资产。

1.13.3 数字资产

我们可以看到区块链在管理游戏资产时的优势,而这种优势完全可以扩展到数字资产的范畴。

比如积分、会员等常见的数字资产,完全可以通过区块链来进行管理。

还有就是我们经常听说的“发币”。

这种发币和区块链本身自带的代币有着本质区别。

它和以太猫类似,是通过智能合约的方式生成的一组数字资产。

通过智能合约编写代码,我们可以规定某个币的总量以及币的转账、收取甚至销毁等操作,进而实现更复杂的金融手段。

具体可以查看本书ERC20相关的章节。

1.13.4 供应链管理

供应链是一个非常复杂的话题。

一家企业在运行的过程中,供应链的管理必然是占据了极大的部分。

由于有多方的参与,其中产品的移交、数据的记录甚至上下游的金融往来都变成了复杂的问题。

供应链有三个方面非常重要,区块链在其中可以扮演很好的角色。

(1)资金的往来,区块链天然适合记账。

2)产品各种单据的记录,可以通过区块链来进行数字化记录。

(3)物流,可以通过与物联网设备的结合来实现追踪管理。

当然,所有的部分都可以用其他的技术来实现,但是区块链的优势在于,这个系统不属于任何一方,并且能够自动运行。

就好像大家拥有了一个共有数据库,参与其中的各方可以根据自己的需要开发自己的应用。

而数据的不可篡改等特性也可以给各方的相互信任提供一层技术保证。

1.13.5 其他

区块链还能用于某些合约的自动签署,比如租房合约这种制式合约就可以直接通过区块链技术存储,然后自动执行一系列的签署、支付等服务。

保险领域也可以使用区块链来实现一些新的业务。

比如小额保险、个人对个人的保险等。

之后是共享经济,由于共享经济参与的个体众多,而很多的交易的额度都很小,这时候通过一个中心化的公司来维护,维护成本很可能高于利润,导致商业模式无法正常运行。

但是使用区块链就可以极大地减少成本,各方可以直接通过区块链来完成交易。

总之,区块链的去中心化、防篡改等特性,让很多以前很难实现或者实现起来成本过高的商业模式成为可能。

       


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