什么是区块链?:区块链是一种去中心化账本技术,可将数据存储在分布式节点网络上的不可变账本上,从而在无需中央控制的情况下增强安全性和透明度。
区块链如何运作:区块链通过包含交易的区块链进行运行,并由节点网络进行验证。一旦经过验证,交易就会以不可变的时间顺序添加到区块链中,从而确保数据的完整性和安全性。
区块链技术的应用:除了为加密货币提供动力之外, 比特币,区块链支持智能合约、去中心化金融(DeFi)以及保险、资产管理、监管合规、供应链管理和医疗保健领域的利基应用。
安全性和透明度:区块链通过其加密、防篡改的结构确保强大的数据安全性,并通过所有参与者均可访问的公共分类账提供透明度。
区块链面临的挑战:主要挑战包括可扩展性、能源消耗和监管问题,我们正在努力通过第 2 层网络等技术和权益证明等替代共识机制来解决这些问题。
什么是区块链技术以及它如何运作?在本指南中,我们将回答此类问题并解决其他问题,例如区块链技术的目的是什么以及什么是区块链。
了解区块链技术
区块链的核心是一种形式 分布式账本技术(DLT) 这使得数据可以存储在全球不同地点的众多服务器上。这消除了任何中心故障点,同时允许去中心化、无需许可的网络。
区块链使参与者能够实时查看其他人的条目,因为所有交易都记录在不可变的公共分类账上。这种数据管理和安全的创新方法是区块链成为突破性技术的一部分。
在传统数据库中,一个实体控制一台服务器或一组服务器。这集中了控制,创建了单点故障,并为数据库所有者带来了根据自己的意愿更改其内容的可能性。控制服务器及其数据库的实体还可以控制谁有权访问系统。
相比之下,大多数区块链都是开源且无需许可的,这意味着它们的软件代码是透明的,任何人都可以使用该系统而无需获得许可。
区块链如何运作
区块链通过一系列区块来运行,每个区块都包含一定数量的交易。每当进行新交易时,都会将其广播到分散在全球各地的计算机网络。这些计算机被称为 节点,使用算法验证交易。经过验证的交易可能涉及发送/接收加密货币、智能合约功能、记录或其他有价值的信息。短信也可以通过交易发送。
一旦交易被确认,它就会与其他交易结合起来,为账本创建一个新的数据块。然后,这个新区块会以永久且不可更改的方式添加到现有区块链中。这个过程确保了区块链的完整性和时间顺序。要篡改账本中任何特定区块的数据,攻击者必须撤消其之前的所有先前区块。通过这种方式,随着时间的推移,区块链往往会变得更加安全。
区块链的革命性应用
区块链技术的目的是什么以及如何使用它?这个问题有多种答案,并且该领域在不断发展。随着时间的推移,新的用例将不断出现。以下是区块链的一些最成熟的应用。
加密货币
在最基本的层面上,区块链为所有加密货币提供动力。在点对点的基础上进行数字货币价值的转移是区块链工作原理最可靠、最真实的应用。一种简单的思考方法如下。就原始加密货币比特币(BTC)而言,有两个内在要素:
- 比特币区块链
- 比特币,货币。 BTC 是在比特币区块链轨道上运行的代币。换句话说,BTC 是比特币链的原生代币。同样的概念适用于任何与之相关的加密货币的区块链。
智能合约
智能合约 是在满足某些条款时自动执行的程序性协议。它们允许在区块链上执行不同的功能,而无需任何人点击按钮或以其他方式向计算机发出直接指令。这项发明导致了去中心化应用程序(dApp)的激增,这些应用程序可以自行运行,而不需要中心化的一方来促进其操作。
去中心化金融(DeFi)
得益于智能合约和 dApp 的功能,许多曾经是银行和传统金融机构专属领域的金融服务现在可供任何人使用。借贷、交易、保险、存款利息、参与平台治理现在都可以在以下领域实现: 去中心化金融(DeFi)。银行账户不足或无银行账户的个人第一次可以使用这些服务,而无需离开区块链和加密生态系统。
其他应用
区块链还有其他更小众的用途。其中一些包括:
保险: 区块链技术可能会使处理保险索赔更加有效。 据IBM称,它已经在利用区块链技术帮助客户实现承保自动化、解决索赔并减少欺诈。
资产管理:区块链金融服务可以使房地产基金、风险投资公司、私募股权公司和资产管理领域的其他类似组织受益。这些组织经常发现他们需要加强风险管理并遵守不断变化的规则。
监管合规性:金融机构可能很难跟上不断变化的法规。区块链可以通过将特定的治理属性编程到数字资产中、消除人为错误并改善网络治理来提供帮助。
供应链管理: 区块链技术可以通过提供不可变的记录、提高可追溯性和减少欺诈来提高供应链透明度。
卫生保健: 区块链在医疗保健领域具有变革潜力,可以增强数据安全性、隐私性和互操作性,从而提高效率和患者治疗结果。
区块链的安全性和透明度
安全
区块链技术提供了一个强大的框架,通过其独特的结构和操作协议确保数据安全性和透明度。区块链的核心是分布在计算机网络(称为节点)上的加密数据库。每笔交易都记录在一个区块中,然后将其链接到前一个区块,形成一条链。这种链接过程确保数据一旦被记录,在不更改所有后续块的情况下就无法更改,从而使得篡改变得极其困难。区块链的去中心化性质意味着不存在单点故障,从而通过降低数据泄露和恶意攻击的风险来增强安全性。
透明度
透明度是区块链技术的另一个关键特征,其公共账本系统促进了这一点。所有交易都以任何人都可以使用区块链浏览器工具访问的方式记录,从而可以完全了解数据历史记录。这个公共分类账确保用户可以独立验证交易,从而促进信任和问责制。尽管具有透明度,但区块链还通过假名提供一定程度的隐私;虽然交易细节是公开的,但参与者的身份并不直接与其数字钱包相关联。这种透明度和隐私的平衡支撑了区块链网络的可信性和完整性。
区块链的挑战和局限性
区块链技术仍处于起步阶段。区块链的概念只有 15 年历史,比特币创世区块(区块链中的第一个区块)于 2009 年初被开采。相比之下,万维网,我们今天使用的互联网版本, 发明于1991年 作者:蒂姆·伯纳斯·李。从这个角度来看,区块链可以被视为与 2006 年现代互联网的发展状态类似。按理说,区块链最有用的迭代尚未出现。
以下是区块链开发人员目前正在努力解决的一些最重要的障碍。
可扩展性
许多区块链面临的挑战是维持去中心化、可扩展性和安全性三大支柱。改善某一领域往往会牺牲其他领域。这个问题被称为“密码三难困境”并为理解开发这些技术的人员所面临的主要挑战提供了一个良好的框架。
提高可扩展性最成功的实现之一是第 2 层网络,例如比特币的闪电网络和以太坊扩展解决方案,例如 Polygon、Arbitrum、Optimism 和 Base。
能源使用
担忧 有 到过 凸起 比特币等工作量证明(PoW)区块链的能源使用。确认新区块需要大量的计算能力和电力。然而, 根据毕马威 2024 年的一项研究比特币挖矿的能源使用效率越来越高,越来越依赖水力发电、风能和太阳能等可再生能源。这种转变不仅有助于稳定电网,还可以通过将废气转化为电力来减少甲烷排放。
PoW 的替代方案已经被发明来缓解这个问题。股权证明 (PoS) 是一种流行的共识机制,被誉为比 PoW 更节能。 PoS 不是使用能量来解决复杂的数学问题,而是依靠用户在一定时间内锁定或“质押”他们的资金来帮助保护网络。截至 2022 年,第二受欢迎的区块链以太坊, 转向PoS共识机制。
规定
还有监管问题。新技术格局与新资产类别的结合给创新者和监管者带来了挑战。法规的制定和实施速度往往非常缓慢,而技术却飞速发展。这种差异导致了许多法律灰色地带长期存在。例如, 一些国家正在建立全面的监管框架 而其他人仍在努力解决如何对数字资产进行分类的问题。
总结区块链转型
维护不可更改的去中心化数据库的能力引入了许多革命性的新想法。它可以实现民主化并使整个行业变得透明,就像 DeFi 已经开始做的那样。许多最有趣的应用程序尚未完善,例如区块链在保险、监管科技和资产管理方面的潜力。
了解区块链的最佳方法之一就是接触技术本身。考虑尝试基于网络或移动的钱包,它们往往是最用户友好的。一些 DeFi 和 Web3 协议也相对易于使用,只需投入最少的时间和金钱。