區塊鏈是如何實現數據的安全共享和業務協作的?


  區塊鏈是如何實現數據的安全共享和業務協作的?

  區塊鏈,簡單來講就是在解決信任問題的基礎上實現了數據共享和業務協作。

  那么,作為一種分布式的底層基礎設施,區塊鏈是如何做到數據共享的呢?它為什么不可篡改?而它又是為什么在多節點之間建立信任的?在《區塊鏈100問》的“技術開發篇”中一一給出了答案。

  區塊鏈如何做到數據共享?

  區塊鏈技術關心的並非是數據的共享,而是數據控制權限的共享,此處的權限主要是指數據的修改和增加的權力,它主要包含兩個含義:一是誰可以進行數據的修改;二是以何種方式進行修改。

  在互聯網模式下,數據讀取、寫入、編輯和刪除一般都伴隨着身份認證操作,只有特定的人才能對數據進行修改,而在區塊鏈模式下,尤其是公有鏈體系下,任何人都可以參與對數據的讀寫,並且以分布式賬本的方式構建了一個去信任的系統,參與讀寫的各個組織或個體可以互不信任,但能對系統存儲數據的最終狀態達成共識。

  簡單地說,區塊鏈式共享和互聯網式共享的本質區別在於區塊鏈共享的不僅僅是數據,而是數據的控制權。

  由於網站運營方完全控制了中央服務器,這些組織可以隨意地編輯和處理數據。

  雖然組織也需要在一定的法律和協議下完成數據修改等行為,但由於其是掌握資源的一方,個人用戶很難享有完全的控制權。

  舉一個簡單的例子,某一用戶上傳了一張照片到網站平台上,並且希望朋友們能看到這張照片。排除掉一些非法要素,這張照片最后的控制權是歸誰呢?

  顯然,從用戶的角度來看,這張照片是歸自己所有的,但事實上,這些社交網站才是真正的控制方,他們可以隨意的進行修改,用戶卻毫無辦法。

  也就是說,在現有互聯網體系下,只要掌握了網站平台的運營權,就能完全地控制平台上的數據。

  而在區塊鏈體系下,數據不被任何權威方掌握,其權限是由規則來進行控制的,這些規則的主要目標是來規定什么樣的信息是有效的,同時還規定了參與者應當如何對其進行反饋。

  這些規則通常是預先定義的,加入區塊鏈網絡的參與者必須遵守規則。

  當然,從技術上來說,參與者可以自行忽略某些規則,並根據自身利益來構建一些無效的數據。

  但是,由於區塊鏈共識機制的存在,其他參與者可以根據預定義的規則將這些無效數據排除在網絡之外。

  總的來說,區塊鏈根據技術層面的規則體系來規范數據的寫入行為,而互聯網是通過權力和資源來控制數據,這是區塊鏈式共享和互聯網式共享的根本性區別。

  區塊鏈是以權限分享的形式,讓每個參與者同時作為數據提供方、驗證方和使用方,共同維護區塊鏈數據的安全和有效性。

  為什么區塊鏈可以做到不可篡改?

  區塊鏈是從零開始有序的鏈接在一起的,每個區塊都指向前一個區塊,稱為前一個區塊的子區塊,前一區塊稱為父區塊。

  每個區塊都有一個區塊頭,里邊包含着父區塊頭通過算法生成的哈希值,通過這個哈希值可以找到父區塊。

  當父區塊有任何改動時,父區塊的哈希值也發生變化。這將迫使子區塊哈希值字段發生改變,以此類推,后邊的子子區塊,子子子區塊都會受影響。

  一旦一個區塊有很多后代以后,除非重新計算此區塊所有后代的區塊,但是這樣重新計算需要耗費巨大的計算量,所以區塊鏈越長區塊歷史越無法改變。

  以現在每秒都有新的交易產生,所以需要趁着新的交易沒有產生的那一瞬間,快速運算出破解程序的結果,從而實現篡改。

  但以目前計算機的能力來看,攻擊所用的時間比正常的交易時間多得多,所以基本不可能偽造成功。

  另一種方式是掌握全部節點的50%以上的節點來篡改,這就相當於相同的一個賬本,分散記錄在互聯網任何一個角落的計算機上,除非能控制這里大多數的計算機,但這是非常難以實現的,否則將不可能進行篡改。

  區塊鏈系統中不同節點之間是如何建立信任的?

  在區塊鏈系統中,不存在任何中心化節點幫助它們互相連接,當一個節點A第一次加入網絡中來時,那它首先會通過一種算法找到距離它最近的一個網絡節點。

  節點將一條包含自身IP地址的消息發送給相鄰節點,相鄰的節點再將這條消息向與自己連接的節點進行分發廣播,以此類推,最終導致新節點的IP地址在全網進行分發,每個網絡節點都知道節點A的地址,可以與之建立直接連接。

  節點A在找到相鄰最近的節點之后,還會向與它相鄰的節點索要它們已知節點的IP地址列表,拿到這些節點的IP地址列表之后,節點A便可以主動與這些節點建立直接連接。

  當節點A加入到網絡中之后,一般會與正活躍的節點連接。如果難以找到這樣的節點,節點A會根據自己得到的IP地址列表,來找到那些長期穩定運行的節點,這種節點就是種子節點,通過種子節點能夠幫助節點A更快速的發現網絡中的其他節點。

  新節點建立更多的連接,使節點在網絡中被更多節點接收,保證連接更穩定。


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