区块链中的分布式账本技术：定义及工作原理

区块链是一种去中心化、分布式的数字点对点账本。在区块链中，分布式账本技术用于存储所有交易的数字记录。在本教程中，我们将简要介绍与此主题相关的所有细节。

涵盖的主题

• 什么是分布式账本？
• 分布式账本的主要特点
• 分布式账本技术的缺点
• 分布式账本技术的用途
• 中心化账本与分布式账本的区别
• 区块链与分布式账本技术的区别
• 分布式账本技术的未来
• 结论

什么是分布式账本？

分布式账本是数据库，通过在网络成员之间共识地共享、复制和同步来存储所有交易的副本。简单来说，它们是记录保存文档，您可以跟踪所有交易。每个分布式账本都由多个独立的节点管理，每个节点都拥有账本的完整副本。区块链网络中的每个利益相关者都拥有账本的副本。

分布式账本的创建是为了与中心化账本形成对比。中心化账本由中央机构或第三方中介控制，它们如今主要用于所有机构和服务，例如银行、政府、医疗保健和供应链。使用中心化账本的缺点是它们容易受到安全威胁，因为所有数据都存储在一个中央位置。如果中央位置被黑客攻击或关闭，整个系统将崩溃。因此，对分布式账本的需求更大。

分布式账本的主要特点

1. 去中心化和数字化：数字化工作流自动化和管理有助于需要验证和可追溯性的多步骤交易的验证和可追溯性。
2. P2P：点对点（P2P）是一种网络架构，其中多台计算机连接在一起，所有节点在网络中具有相同的责任和资源访问权限。
3. 不可篡改：在分布式账本中，数据不能被更改，只能追加。
4. 匿名性：分布式账本的交易将保持匿名。交易是半秘密的，只对特定成员可见。所有参与者都是已知的，他们的身份与他们的真实身份相关联。
5. 分布式和持久：分布式、P2P 架构使其更加持久。所有资源和计算都在所有参与的利益相关者之间共享。
6. 共享：分布式账本不与任何单一实体关联。它在网络上的节点之间共享，其中一些节点拥有账本的完整副本，而另一些节点只拥有使其正常运行和高效所需的信息。
7. 审计：分布式账本使审计更容易，因为每笔交易都被记录并且账本不能被更改。这提高了财务审计的透明度和准确性。
8. 智能合约：智能合约是存储在以太坊区块链上的计算机程序。
9. 容错性：分布式账本由于其在全球范围内分布的点对点性质而具有高度容错性。即使 90% 的节点宕机，网络仍能正常运行。
10. 透明度：公共账本和共识使数据对所有人可用。

1. 安全性：加密哈希对数据进行加密。它是使信息安全地在两个或多个方之间发送的科学。密码用于加密数据，密钥用于解密。
2. 弹性：与传统数据库相比，分布式账本具有弹性，因为它分布在多个节点上。这意味着即使一个节点宕机，网络仍然可以运行，因为其余节点可以继续验证交易。

DLT 的缺点

1. 51% 攻击：挖矿，特别是对于大型公共区块链，需要大量的计算能力。如果一群矿工联合起来，他们将拥有足够的资源来获得超过 50% 的区块链挖矿过程。因此，他们将有能力控制和操纵它。
2. 时间：在中心化账本中，只有一个人（主要是首席执行官）掌管整个帝国。因此，中央机构参与决策。通常，只需要一次投票或 6-7 人的小组投票即可决定特定行动。然而，分布式账本将决策权赋予组织中的每个成员。尽管去中心化和分布式网络有诸多好处，但同时它们也耗费时间，因为它们需要更长的投票期。
3. 交易成本：连接的节点被设计用于验证给定分布式账本技术的交易，这导致高交易成本，因为其他节点会获得激励来验证交易。
4. 交易速度慢：速度是分布式账本技术的主要障碍。分布式账本与多个节点连接，因此验证所有节点之间的交易所需的时间增加，从而导致交易速度缓慢。
5. 可扩展性问题：分布式账本技术由于速度慢和交易成本高而面临可扩展性问题。随着节点数量的增加，需要处理的数据量增加，网络的可扩展性降低。

分布式账本技术的用途

尽管分布式账本技术因其在不同行业中的贡献而闻名，但在许多情况下，它都增加了价值并有助于维护完整性。以下是 DLT 已被使用的一些示例：

1. 记录交易：DLT 是一个点对点、去中心化和分布式系统。它安全、只追加、不可篡改，并且可以通过所有参与者之间的共识或协议进行更新。DLT 实现了安全、透明、去中心化的交易，无需中央机构。它们保留所有记录，您可以跟踪所有交易。

1. 保护隐私：网络上存储的所有数据都经过加密。只存储私人数据的哈希值，而不是个人数据。因此，它用于为所有利益相关者创建安全、可靠且防篡改的数字身份，并有助于防止身份盗用。
2. 收集投票：分布式账本技术还可用于管理所有权凭证和契约，以及投票平台。它创建了一个安全透明的投票系统，可以防止投票舞弊并保障整个投票程序的完整性。
3. 实施智能合约：分布式账本建立在智能合约之上。它们是满足特定条件后自动执行的计算机程序。现代公司实施 DLT 以确保其流程的安全。例如，一旦索赔经团队处理和批准，保险索赔可能会自动发放资金。通过引入 DLT，具有恶意意图的用户很难从其来源更改数据。
4. 证明所有权：分布式账本以防篡改和透明而闻名，因此它们被用于记录所有交易，以及最近所有与财产相关的转让。然而，它们仍处于形成阶段，在实物资产所有权转让方面存在一些限制。

分布式账本技术的应用

1. 贸易金融

没有分布式账本技术

贸易金融是对涉及销售商、买家、托运人和管理信贷业务的银行的贸易进行融资。最初，金融业严重依赖授权的中央机构（如银行）作为中介来应对贸易。它常常因为中心化而导致欺诈和贸易纠纷。由于所有流程都是手动的，因此需要大量的文书工作进行演示，复杂的交接导致所有权转移复杂，多方参与导致贸易流程复杂，以及中心化数据操纵可能导致网络攻击或系统故障。

借助分布式账本技术

区块链贸易解决了使用中心化技术所面临的所有挑战。由于 DLT 是不可篡改、基于共识和分布式的账本网络，因此它建立了可信赖的贸易环境。它使用分布式账本上的数字文档，从而消除了所有欺诈和篡改问题。DLT 实现了带有智能合约设置的事件驱动机制。由于所有操作都已数字化，因此它显着减少了传输和交付时间。

2. 医疗保健用例

医疗保健是一个庞大的行业，需要维护包含患者所有病史信息的健康记录。病史通常包括过去和现在的健康问题和用药报告。这些医疗记录存储在医院的中心化数据库中。每当任何患者想要访问信息时，他们都必须经历批准的迷宫。当数据不方便时，很难获得第二意见。对数据没有控制权，甚至存在医院出售或更改医疗记录的风险。

使用 DLT

DLT 为制药和医疗保健行业提供区块链系统。它还确保了制药的先进跟踪、规划和预测能力。区块链技术有潜力将医疗保健行业的 IT 基础设施从中心化、孤立和小规模系统转变为分布式、去中心化和全球系统，从而显著提高护理质量并消除昂贵的管理效率低下问题。

3. 药品溯源

区块链系统和分布式账本对制药和医疗保健行业都非常有利。它确保了制药的先进跟踪、规划和预测能力。

4. 供应链

供应链是各方之间的关系网络，其中产品从原材料创建，然后交付给最终消费者使用。供应链中的分布式账本技术有助于提高透明度、消除中间商、确保产品真实性并监控产品。

5. 银行

目前，银行转账可能既昂贵又耗时。通过区块链，所有交易都将正确记录且不可篡改。现在，人们可以访问世界各地的银行服务。比特币允许用户以最低费用和无需等待时间进行无国界金融交易。

中心化账本与分布式账本的区别

如今，大多数知名的机构和服务都采用中心化架构。一些例子是银行、政府、医疗保健和供应链，但中心化系统有其缺点，这就是为什么需要分布式账本的原因。下面是中心化账本和分布式账本的比较表

区块链与分布式账本的区别

以下是区块链与分布式账本的比较表

分布式账本的未来

1. 区块链开发者将分布式账本技术视为未来，因为它解决了网络上存在的许多问题。因此，它也被称为“价值互联网”，它理解挑战并充当解决方案。在互联网的帮助下，所有交易都将实时发生。
2. 分布式账本技术有能力为用户在金融或银行、网络安全、医疗保健、政府、数据安全等领域面临的挑战提供有效的解决方案。
3. 企业和有远见的人现在面临的挑战是建立实体网络，这些网络可以共同利用分布式账本技术，从根本上改变他们共享和保存记录的方式并进行创新，其中分布式账本可以实现全新的流程和业务模型。

结论

分布式账本是复制、共享和同步的数字数据数据库，地理位置分布在不同国家、机构或多个站点，并且可供多人访问。网络上存储的所有数据都经过加密。只存储私人数据的哈希值，而不是个人数据。因此，它用于为所有利益相关者创建安全、可靠且防篡改的数字身份，并有助于防止身份盗用。分布式账本技术为制药、银行、供应链、医疗保健等行业提供区块链系统。它还确保了先进的跟踪、规划和预测能力。