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为什么做不到这一点?答案很简单:信息互联网是能够复制的,价值互联网却不能够复制。怎么做到点对点的价值传播呢?最重要的突破是2008年11月1日,中本聪在《比特币:一种点对点的电子现金系统》(Bit coin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)中提出了“比特币原理”。简单来讲,就是一种去信用的算法,可以不用中介机构,通过互联网,实现直接的、点对点的价值传播。
第一个是组网结构。它是分布式的,每一个节点周围有很多不受任何节点管制的节点,这些节点构成网状结构,可以有新的节点加入,也可以从现在的节点退出。这种分布式结构在效率性、安全性和成本上与中心化结构相比,都有很大的不同。随着交易数量的增加,中心化结构有可能会产生拥堵,会降低执行的效率,而分布式结构式刚好相反,节点越多,效率越高。从安全的角度讲,只要攻克中心化结构的中心节点,整个系统就会崩溃。但是,对于分布式结构而言,攻克其中一个点,其它的点依然存在。分布式结构的安全性也决定了不需要做像中心式结构那么高级的防卫系统,整个系统的成本也会下降。
第二个是账本结构。账本结构是理解区块链的一个关键点,理解账本结构要知道区块链的运作原理。在比特币区块链上,每隔10分钟产生一个数据块,每一个数据块中包含了过去十分钟内所有交易信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。简单来说就是,过去十分钟内的交易信息都记录在一个数据块上,这个块记完以后,先打上时间戳以示其有效性。再有新的交易产生,就会在新的10分钟的数据块上进行一次记录,每笔交易都需要经过所有节点确认。原来的数据块和新的时间块按时间顺序排列,就形成区块的链条。
区块链的区块之间是使用密码学的方法相关联的,也就是通过密码学形成哈希值,使信息相关联。哈希值是密码学中的一个单向函数,简单的说就是一种把任意长度的信息压缩到某一固定长度的信息摘要的函数。通过这个值,我们可以在区块链中识别出特定区块,并且每个区块头都还包含它前一个区块的哈希值。每一个摘要都和原件对应,只要原件发生变化,哈希值马上发生变化。因此哈希值能够追踪历史的真实性。哈希值可以做成一个秘钥,用原来的钥匙打不开了,篡改就会暴露,就保证了真实性。
每个节点总是选择并尝试延长拥有最大工作量证明(最长或者最大难度)的区块链。我们设定全球比特币证明处于达成一致的状态为初始状态,用不同的颜色代表不同的链条。初始状态只有一个区块链,用蓝色表示。这时出现新的交易,就要产生新的区块。这时,如果A、B两个矿工同时发现了新的区块,区块链就会分叉,我们用红色和绿色分别代表A、B形成的链条。当A和B矿工将信息公布到网络上时,由于信息接收的速度不同,有两批人分别跟A矿工和B矿工新开发的红块和绿块继续记账。这时,假设又有新的交易可以生成新的区块,记录这笔交易的C矿工是跟随A矿工记账的,所以A矿工的红色链条就延长了。这时B开发的区块链的矿工们可以有两种选择:一是跟随C矿工的新区块,也就是认可了A矿工的红色链条,即大家达成了共识;另一种是不再参与挖矿,也即被抛开系统。