区块链和分布式账本技术

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

过去十年最大的技术故事之一就是区块链。虽然似乎每个人都在谈论它,但区块链的实际含义和运作有时在讨论的表面之下变得模糊不清。尽管区块链因其难以理解而声名狼藉,但其核心概念却非常简单。此外,它有能力彻底改变整个行业。

区块链是一种使信息能够安全共享的系统。数据库显然包含数据。账本是记录交易的账户簿。更新区块链的能力在公共或私人计算机网络的节点(或个人)之间共享。区块链是一种去中心化的数据库或账本,是当今顶级技术发展之一。分布式账本技术,也称为 DLT,就是这个。数字代币或货币被用作激励,以鼓励节点更新区块链。

区块链有三个主要特征。首先,最重要的是,区块链数据库必须是加密安全的。因此,为了输入或贡献数据到数据库,需要两个加密密钥:一个公用的密钥,本质上是数据库地址,以及一个秘密密钥,这是一个必须由网络验证的唯一密钥。

分布式账本

分布式账本是一种在去中心化网络参与者之间共享、复制和同步的信息。分布式账本跟踪网络参与者之间的所有交互,例如交易商品或信息。

账本的记录由网络参与者之间的共识更新,他们也监管系统。需要一个中心化机构或中立的第三方(如清算所或金融机构)的参与。由于每条记录都包含日期和独特的加密签名,因此分布式账本是所有网络交易的可审计、不可篡改的记录。

网络中每个节点的用户都可以评估分布式账本,并且他们可以拥有在网络中传播的文件的精确副本。如果账本被修改或添加,参与者会收到通知并被抄送更改。数据库被同步以确保其准确性。比特币和分布式账本都使用了相同的技术。

区块链/DLT 是“价值互联网”的基础,它允许点对点“价值”转移和记录交互,而无需建立中央协调机构。“价值”一词指的是任何资产所有权的记录,例如货币、证券或财产所有权,以及某些信息的拥有权,例如个人身份、健康信息或其他个人数据。

Blockchain and distributed ledger technology

DLT 有潜力显著提高金融行业的效率、弹性和可靠性。

  • 这可能会改变金融体系中利益相关者的职责,并解决长期存在的问题。DLT 有潜力彻底改变包括制造业、公共财政管理和清洁能源在内的众多不同行业。
  • 国际货币基金组织没有关于如何将这项技术用于全球发展的广泛建议,因为它仍处于起步阶段。我们与标准制定组织、政府、中央银行和其他各方合作,跟踪、研究和测试 DLT 和基于区块链的应用程序。
  • 然而,等待“完美”的 DLT 解决方案可能意味着错失影响它的机会。研究以及实际实施和试点对于理解 DLT 如何解决银行部门的问题是必要的。
  • 由于新技术的引入,它还需要解决消费者保护、金融诚信、交易速度、环境影响以及法律、监管和技术问题。
  • 预计 DLT 应用将逐步实施,取代手动和低效的流程和活动。(例如,在结算和支付系统中维护参考数据、贸易融资、贷款辛迪加,以及追踪农产品或商品的来源、其未来销售或其作为融资抵押品的使用。)
  • DLT 有潜力改善目前被排除在传统金融体系之外的未银行社区获得金融服务的机会,并提高效率和降低汇款成本。

分布式账本的工作原理

称为节点的个人持有、管理和修改分布式账本。每个节点独立构建数据库。每个节点处理网络上的每笔交易,并就数据库如何发展得出结论。

Blockchain and distributed ledger technology

根据交易对已进行的数据库修改进行投票。所有节点都参与投票过程,如果至少 51% 的节点同意,则新交易将在数据库上获得批准。之后,所有节点都会刷新数据库版本,以确保每个设备或节点运行的是相同版本。新创建的交易被添加到区块链块中。

在工作量证明(Proof-of-Work)区块链中,节点也称为矿工。矿工因成功将新交易添加到块中而获得奖励。它需要持续可用的专用计算能力。矿工负责计算新块的数字签名。奖励授予第一个正确找到哈希的矿工。

投入更多计算能力寻找哈希的矿工的成功率会增加。然而,随着区块的不断生成,寻找新哈希的难度越来越大。目标是以稳定的速率生成区块。

分布式账本技术类型

分布式账本有三种类型:

  • 许可型 DLT:要访问或以任何方式修改网络,节点必须首先获得中央机构的许可。这些权限通常需要身份验证。
  • 无许可型 DLT:没有管理机构来验证交易;相反,所有现有节点协同工作来完成它。基于预设算法的交易使用各种共识技术进行验证。例如比特币就采用了工作量证明共识过程。
  • 混合型:混合型 DLT 结合了无许可型和许可型分布式账本技术,以获取两者的优势。

分布式账本的特点

  • 在分布式账本中,条目直接在信息系统中录入,无需第三方协助。一旦录入分布式账本的记录,任何其他人就无法更改。因此,在会计记录传播之前,文件无法被篡改。
  • 不再需要外部组织:虽然不总是必要,但无需外部组织即可运行分布式数据库通常可以节省大量成本和时间。物流领域的传感器可以直接将结果写入区块链,无需中间人。它为您节省了大量的金钱、时间和精力。
  • 分布式账本固有的去中心化结构增加了另一个安全级别。其中的信息分布在全球各地,使得攻击变得困难。
  • 分布式账本展示了高度的透明度。它们使得可以自由方便地查看所有已保存的数据。它提供了许多行业所期望的相当一部分的开放性。

示例

分布式数据库的一个非常知名的例子是比特币。它是一种数字货币,可用于在允许用户以低于传统在线支付方式的成本进行不可逆交易的网络上进行购买。

以太坊是一个知名的分布式账本,它允许程序员构建自定义应用程序。自引入智能合约以来,它非常受欢迎。当满足特定的现实世界条件并向区块链添加相关数据时,就会激活自执行的智能合约。

瑞波币(Ripple)是另一个分布式数据库的例子,它专注于支付,特别是跨境交易。瑞波币是一个开源账本。它最初是为银行设计的。

去中心化金融、加密货币和区块链之间如何关联?

借助区块链技术,买卖双方可以在线交易加密货币,而无需银行或其他中间人的帮助。

加密货币和所有其他数字资产都构建在区块链技术之上。一系列称为“去中心化金融”(DeFi)的区块链或加密货币应用程序旨在通过基于智能合约的服务取代当前的金融中介机构。去中心化意味着任何能够访问程序的人都可以控制对其所做的任何更改,就像区块链一样。这使得用户现在可以对自己的资金拥有更大的直接控制权。

结论

该领域的专家将 DLT 推广为解决各种在线问题的解决方案,这些解决方案将从根本上解决所有这些问题。“价值互联网”是用于描述分布式账本技术的一个概念。互联网将被用于促进实时交易和流程。凭借其高效的解决方案,分布式账本的使用有机会对金融或银行、在线安全、医疗保健、政府和数据安全等领域的问​​题产生积极影响。