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区块链技术基础:分布式账本简介

每个人都认为区块链技术(Blockchain)会彻底改变企业的交易方式。让我们来了解一下区块链网络的工作原理,看看是什么让它如此与众不同,以及 IBM 如何帮助改进该技术。我们首先介绍一下相关背景。

账本的作用
在如今的互联一体化世界中,经济活动都是在跨越国家、地理和司法边界的商业网络中进行的。商业网络通常汇聚在生产者、消费者、供应商、合作伙伴、市场创造者/推动者和其他项目干系人云集的市场中,这些项目干系人能够拥有、控制并行使他们在价值对象(也称为资产)上的权力、特权和权利。
资产可以是有形的物理资产,比如汽车和住房,也可以是无形的虚拟资产,比如证券和专利。资产的拥有和转移会在商业网络中创造价值,这个过程被称为交易(transaction)。
交易通常涉及不同参与方,比如买家、卖家和中介(比如银行、审计员或司法人员),他们的商业协议和合同记录在账本(ledger)中。一个企业通常使用多个账本来跟踪资产的所有权,以及在其各种业务中的参与者之间的资产转移。账本是企业的经济活动和利益的记录系统(System of Record,SOR)。
典型的商业账本类似于:
图片描述

当前商业账本存在的问题
当前使用的商业账本存在许多不足之处。它们效率低下、成本高、不透明且容易发生欺诈和滥用。这些问题源于集中化的、基于信任的第三方系统,比如金融机构、票据交换所,以及现有制度安排下的其他中介。
这些集中化的、基于信任的账本系统会给交易结算带来瓶颈和障碍。缺乏透明性,而且很容易发生腐败和欺诈,并导致争议。解决争议、逆转交易或提供交易保险的成本很高。这些风险和不确定性导致了错失商机。
此外,每个网络参与者自己系统上的商业账本副本都是不同步的,这会导致因为临时的、错误的数据而制定错误的商业决策。在最好的情况下,能够解决账本不同副本之间差异,但却延误了制定明智决策的时机。

区块链到底是什么?
区块链是一种防篡改的、共享的数字化账本,用于记录公有或私有对等网络中的交易。账本分发给网络中的所有成员节点,在区块 中永久记录网络中的对等节点之间发生的资产交易的历史记录。
所有经过确认和证明的交易都从链的开头一直链接到最新的区块,因此得名区块链。区块链可以充当单一事实来源,而且区块链网络中的成员只能查看与他们相关的交易。

区块链网络的工作原理
区块链网络中的成员节点不依赖于第三方(比如金融机构)来仲裁交易,它们使用一致性协议来来协商账本内容,使用密码哈希算法和数字签名来确保交易的完整性。
一致性能确保共享账本是精确副本,并降低了发生交易欺诈的风险,因为篡改需要同时在许多地方同时执行。密码哈希算法(比如 SHA256 计算算法)能确保对交易输入的任何改动 — 甚至是最细微的改动 — 都会计算出一个不同的哈希值,表明交易输入可能被损坏。数字签名 确保交易源自发送方(已使用私钥签名)而不是冒名顶替者。
去中心化对等区块链网络可阻止任何单个或一组参与者控制底层基础架构或破坏整个系统。网络中的参与者是平等的,都遵守相同的协议。它们可以是个人、国家代表、企业或所有这三种参与者的组合。
在其核心,该系统会记录交易的时间顺序,而且所有节点都赞同使用选定的一致性模型的交易的有效性。这会使交易不可逆并被网络中的所有成员接受。

区块链技术的商业优势
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