比特币:区块链入门 | “区块链村”里不为人知的秘密……_ECE

作者：方军

来源：大咖领读?

假设，有一个村子叫“链村”，区块链的村子。在一个村子，各家各户之间自然有些钱财来往，因此就需要记账。我们来讨论：

第一，?从集中记账到分布式记账的过程。

第二，?谁负责记账？

第三，?分布式记账如何实现不可篡改？

从集中记账到分布式记账

第一部分，我们来讨论，从集中记账到分布式记账。很久很久以前，一个村子里是怎么记账的呢？没有记账。春天，这家人家没粮食了，找邻居借几斤稻谷，到了秋天再还。又或者，村里有的年轻人想要出门做生意，找几家凑齐本钱，等把货物卖了就还了。没有记账，很容易出现纠纷。比如，欠条丢了，要不回来钱了。

随着村子逐渐地变富了，村里人家的钱财来往多了，必须要有一个新措施了。村里的一个有威望的大户人家开始承担起来大家长的责任，方便起见，我们就把这个大家长叫村长吧。从此，村长帮大家来记账，他帮村里人记录下来，某年某月某日，张三向李四借了100两银子。某月某日，李四把这笔钱还了。等等。这就是过渡到了集中式记账。这有不少好处，比如，可以减少很多账目对不上的纠纷。由村长来记账有好处，也有不足：比如说，你们两家要记录一笔银子的借款，但是几次去找村长，他都不在家，没法记账。比如说，村长老眼昏花，记错了。

行情 | 美股区块链中概股涨跌各异:美股行情，三大股指小幅上涨，在美上市区块链中概股涨跌各异。人人网上涨0.69%，寺库平盘，中网载线下跌1.44%，迅雷平盘，猎豹移动上涨0.34%，兰亭集势平盘。[2019/5/16]

在大家的要求下，村长找了一个账房先生来帮他记账，这样，就解决了他不在家的问题。账房先生算术也比村长好，不容易记错了。

但一个解决方案往往会带来新问题，比如，有人偷偷塞钱给账房先生，让他偷偷改下账本。因此，村长不但要承担账房先生的工资，还要采取措施防止他做坏事。

由村长和账房先生来集中式记账，还有一些其他的不足。比方说，历代村长记的帐越来越好，几百年都没有出问题，因此，村子的人都非常信任，相互借款就不再写欠条了。但是突然某一天，村长家突然着火了，账房烧了。这可能是天灾，打雷房子着火了。也可能是人祸，比如有人欠了太多的债了，比如村长已经挪用了很多钱，他干脆一把火把村子的账本烧了。村里人痛定思痛，决定要改革一下记账方法，干脆不要让村长记账了。这就是村子里的第三代记账方法：-??链村的第一代记账方法，是大家相互之间打个欠条。

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-??链村的第二代记账方法，是靠村长来集中记账。

-??链村的第三代记账方法，变成分布式记账。

所谓分布式记账，就是区块链用的思路。接下来，我继续用链村的故事来为你解释。

既然村长不可信，那我们就改成信自己。分布式记账是这么做的：从此之后，村子里每家都替所有人记账。每家都记录一个全村的账本。原来，我们两个有钱财往来，我们到村长那儿去，请他记账。村长保管的账本烧了，村子里一团混乱。现在，你找我借钱一千两银子，我们到村口的广场上去，敲锣打鼓，说：请大家帮忙在自己的账本记一下，老张家找老王家借了一千两银子。

在现实的村子里，这当然不容易实现，但在计算机世界里，这是很容易实现的，我们在网上给大家都发个通知，每家的计算机都自动地记录下来。很多人都可以一下子看到分布式记账的好处：它和集中式记账一样有效，如果出现了纠纷，那么按照大多数人家的账本为准，这和原来大家相信村长的账本是相似的。但它比村长家的账本要好，现在我们不用担心账本被烧了，因为有很多副本。现在，我们也不用太担心账本被有人偷偷涂改了，如果谁要涂改账本，他得把所有人家的账本都改了才行。

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这样的分布式记账方式，你还要特别注意一点，它是用公开透明来对抗原来老村长或者账房先生作恶的问题。那么，区块链就是把账本分散到很多人那里去这么简单吗？不是的，因此，我们接着往下挖。

谁负责记账

这是我们今天第二部分要讨论的：谁负责记账？其实，假设所有人都记账，即便是在计算机的环境下，也是不可行的。在比特币系统里，实际上也只是少量的所谓全节点负责记账，刚刚我去查询了一下，现在这一刻比特币的全节点数量是9417个。

用链村的故事说，就是不是每家每户都记录一个账本，而是要靠少量的人家来记账，比起只有村长一家记账，现在记账的人数多了，但不会到家家户户都记账那种程度。一个实际能够运行的链村分布式记账，可能是这样的，在村口的广场四周，有了几十家帮大家记账的账房。当老张和老王去广场上宣布时，这些账房先生就开始争夺记账的权利。他们为什么愿意抢着记账呢，因为如果谁成功记账了，我和老王付十两银子的酬金。负责记账的账房先生，必须检查确认，老王家的确有一千两银子，这个银子也的确给老张家了。如果没有这个检验，万一两家假冒伪造一个借款，后面大家就认为老张家有这笔钱，会带来很多麻烦。那么，哪个账房先生可以获得这个酬金？村民们定下了规则，这些账房进行一个复杂的计算比赛，谁先算出来，谁就获得记账权，获胜者拿到这笔酬金。

声音 | 京东翟欣磊：通过智能合约分享数据是区块链最闪光之处:今日，在上海举行的区块链+供应链峰会上，京东大数据与智能供应链事业部区块链业务负责人翟欣磊表示，对区块链的定义方面，在京东来说，区块链技术的架构还在生长，区块链应该是链接器。

翟欣磊还表示未来本质是数据的生意，让多家数据愿意让数据流动、分享。而且，会有很多技术会叠加上来，这种哲学技术的思想是最重要的。这种把数据分享源通过智能合约进行反馈的技术模型是区块链技术最闪光的地方。[2018/10/26]

这在比特币系统里叫“工作量证明”，工作量，就是进行计算的工作量。讲链村的故事时，我们也经常形象地说，让这些账房先生举石头，谁先在一分钟内把一百斤的石头举完100下，就赢得比赛，获得记账权，拿到酬金。现在，账房先生不只是要脑子好、笔头快，还要体力好。这个类比和比特币系统是非常像的，比特币系统的节点要干跟记账完全无关的事，来争夺记账权利，他们都得是“像大力士一样的账房先生”。

好，有人第一个举完石头，获得记账权利了。他要告诉村口广场的所有账房先生，我已经算完了，这个奖金归我了。请大家把我计算的结果，抄录到你的账本上去。这个时候，其他账房先生就要遵守规则，抄录结果。然后，赶紧去争夺下一次记账机会。

美专家：海军应利用区块链发展decentralized能力:日前，美籍社会学家、澳大利亚悉尼大学教授萨尔瓦多·巴博内斯在《国家利益》网站发表文章《智能“战列舰”已近在咫尺》，称美海军应利用区块链技术，发展“decentralized”能力，不仅保持中心化的既有优势，还能提高军舰的生存力。使用区块链数据库架构，海军可以围绕去中心化的决策节点来组织其下一代作战系统。这种变化将明显加快火控的速度，同时大大提高生存能力。[2018/5/23]

但要注意的是，每个账房先生在把这个账目抄录到自己的账本上之前，每个人都必须再做一遍验算，验算正确，才能记录。如果第一个记账的人记错了，那么错误立刻就被发现了。这里讲谁可以记账，其实讲了三层校验逻辑，我们来梳理一遍：第一层：老张家找老王家借了一千两银子，这件事不能一方去村口说的，必须是双方共同去村口宣布的。如果一个人去说，我借钱给某某了，就这样开始记账，那不得乱套了。第二层：争夺记账权，是进行复杂的计算，也有对应的奖金，这使得账房先生之间有一种按规则进行的良性竞争，这个竞争的作用是保证账本的正确性。

第三层：每个账房先生在记账时，不管是第一个记账，还是把别人算好的记录下来，都要进行验算，这样进一步保证了账本的正确性。

账本的不可篡改

故事的第三部分，我们来讲讲，如何保证账本的不可篡改。这同样非常重要，刚刚讨论的，是保证每次记录进账本的信息的准确性，而一个账本要是安全、可信的，我们还要防止有人偷偷地涂改它。分布式记账，当然是增加了一点安全性。比方说，过去，一个人要改账本，只要偷偷撬开村长家的账房，涂改一下就好了。现在采用分布式记账，账本存放在很多家，他就要挨家挨户地去撬门、涂改，难度大大增加。

这看起来很有说服力，但你要注意，这并不是区块链记账主要的防篡改措施。其实，如果的确有一个很厉害的小毛贼，他能够撬开所有的账房，把所有的账本都改了怎么办？

区块链有更高级的防篡改措施。“区块链”这个名字，是两个词的组合：区块和链。区块，就是数据块，用账本类比就是账本里一页。链，就是用密码学的方法把这些数据区串在一起，它的一个关键特征是，如果你要改较早之前的一页账本上的内容，你必须把后面每一页都改了。这个把账本的页串在一起的方法叫“哈希指针”，你可以在《区块链：技术驱动金融》第一章第二节中读到对它的详细技术讲解。

用链村的故事说，假设现在有一百个账房先生在记账。有小毛贼想改一页账本，首先，他要到一百个账房先生那里去修改。同时，这一页后面已经多了100页。因此第二，它要把这后面每一页都改了。通过一个简单的计算就可以看到，难度一下子增加了一万倍：原来，改一次就好了，现在要改一万次。你觉得这够安全了吧？还有更厉害的安全措施。刚才我们讨论谁可以记账的时候说，每次要记账的时候，大家要通过举石头来争夺记账权。我们假设说，账房先生要比赛举石头，谁先在一分钟内把一百斤的石头举完100下，才可以记账。比特币的区块链的安全措施是这样的，只要你想修改账本的这一页，你必须把石头按要求再举100下。难度一下子又增加很多倍，你看，再厉害的小毛贼也无法涂改账本了。

我们这里打比方说的举石头，在区块链的世界中，就是计算机的计算能力，有了这样的设计，你就发现，即便你有最强大的超级计算机，你也很难攻破区块链，去篡改其中的记录了。

再深挖下去，区块链还有更多的安全措施来保证账本的不可篡改，但我想到这里，你已经能够从原理上理解，区块链这个分布式记账是怎么安全的了。

比特币的系统，它现在上面运行的比特币高达1300亿美元，一定有很多黑客想攻破它，把别人的比特币涂改写到自己的地址中去，但事实证明，在过去十一年，都没有人能够攻破它。在可见的未来，它都很难被攻破，它甚至永远都无法被攻破。

小结一下。今天，我们用链村的故事来给你讲解区块链的原理。我们讲了三点：

第一，?我们讲了链村的记账方法的演变，从集中式记账到分布式记账；

第二，?我们讲了谁可以记账，这里的做法主要是用来保证第一次记录到账本中的信息是正确的。

第三，?我们讲了区块链用什么机制，来保证账本的不可篡改特性。

“链”村的故事到这里就结束了，怎么样?是不是觉得意犹未尽？今年10月，中国宣布，要将区块链作为技术创新突破口，发展区块链产业，这使得，比特币、区块链不再是跟你没关系，现在，每个人都需要学习这项新技术、它的应用场景、它的未来价值。

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