究竟什么是区块链技术？

一、什么是区块链技术？

只要我们接触到区块链，我们总会听到一些说法，比如区块链技术有多伟大，区块链技术有多先进。那么，区块链是一种技术吗？

从技术发生和发展的角度来看，区块链本身并没有自己独特的技术。区块链是多种技术的有机结合。正是因为这些技术相结合，才产生了新的能力。

我不敢说我​​可能是中国第一个阅读中本聪白皮书的人。作为博士在密码学方面，我还从事信息安全领域的教学和研究工作。因此，在 2008 年，我阅读了中本聪的白皮书。但当时我只是从单一的技术角度来看这个白皮书，所以从这个划时代的白皮书中看不到技术创造或技术创新以外的任何东西，所以我不认为区块链是在当时是一件很棒的事情。的东西。

我们常说区块链是一种去中心化的技术架构。该系统具有数据不变性、数据可追溯性和可追溯性等一系列特点，系统无第三方信任。那么是通过哪些技术手段来实现区块链的这些特性呢？

在我看来，区块链的底层架构是以下四种原始技术的结合，分别是非对称密码学、哈希函数、安全多方计算和点对点网络。

也许不同的人会从不同的角度总结不同的区块链技术组合。比如有些人认为脚本语言是区块链的底层技术，但我认为脚本语言充其量只是一种工具，而不是一种技术。

那么，这四种底层技术是什么，它们是如何结合起来实现区块链的特性的呢？

二、什么是非对称密钥加密？

非对称密码学区块链技术的定义，也称为公钥密码学，是相对于传统对称密码学的。

在秘密通信系统中，明文通过密码加密生成密文，通过密码的逆运算将密文恢复为明文。传统上，在这个系统中，所有的密码都是一样的，即加密密码和解密密码完全一样，不能泄露。秘密一旦泄露，将不受保护。这种系统在应用上效率很高，但最大的麻烦是双方需要事先约定好密钥才能进行保密通信。在某些情况下，这是困难的，甚至是不可能的。我们之前看过的一部电影叫《鸡毛信》，那么鸡毛信到底是什么？鸡毛信其实就是秘密通讯前约定好的钥匙。

1970 年代，两位美国数学家 Diffie 和 Hellman 发表了一篇名为《密码学新方向》的论文。文中提到，能否为每个人设计两个密码，一公一私，一加密一解密？

那么这个密码系统有什么优势呢？例如，如果 A 和 B 想要进行保密通信，传统上他们需要提前沟通加密和解密算法以及使用的密钥，但在这个系统中，不再需要提前协商密钥。 A 向 B 发送秘密消息，A 只需用 B 的公钥加密即可。虽然加密后的信息任何人都可以得到，但只有B可以用自己的私钥，也叫私钥解密，从而得到秘密。

再举个例子，A向B发送一条消息，如果A用自己的私钥加密，那么任何人都可以得到消息，任何人都可以用A的公钥解密得到消息。 那么这说明了什么？这个事实说明消息确实是A发的，不是别人发的区块链技术的定义，而且只能A发，除非A的私钥已经泄露。此过程在密码学中称为身份验证，有时称为签名。

非对称密码的安全保证来自数学难题。非对称密码在理论上是不安全的，但实际上是安全的。这句话是什么意思？也就是说，非对称密码理论上是可以破解的，但是破解过程耗时耗力，资源消耗也很大。当谜题解开后，这个秘密就不再需要保密了。两种最常用的非对称密码系统是从分解大数的数学问题衍生的 RSA，以及从数学离散对数问题衍生的椭圆曲线或 ECC。

在区块链系统中，数字身份证书、钱包地址、加密资产交易都需要使用非对称密码学。非对称密码学已成为现代密码学的基石。

三、什么是哈希函数？

那么什么是哈希函数？我们都学过数学，数学函数的一般表示是y=f(x)。散列函数是一种具有特殊性质的单向函数，即y可以很容易地从x计算出来，但是x不能从y推导出来。另外，如果x有很小的变化，y的值也会有很大的变化。

区块链通过哈希函数实现区块内数据的完整性和链间数据传输的可靠性。即一旦交易记录发生变化，无论是区块内的数据，还是区块链之间的数据，都会立即被发现。

四、什么是安全多方计算？

安全多方计算听起来相当深奥，但它实际上解决了两个或多个用户如何在不信任的环境中协作执行而不泄露他们的私人信息。一些任务。

安全多方计算由美籍华裔计算机科学家、图灵奖获得者姚启智教授于 1982 年通过百万富翁问题首次提出。问题被表述为两个百万富翁想知道他们谁更富有，但他们都不希望对方知道任何关于他们的财富的信息，当双方都没有提供真实的财富信息时，如何比较两个人的财富，并给出可信的证明。

多方安全计算在区块链系统中非常重要。例如，在公共链中。因为公链是对所有人开放的，是一个非许可系统，所以我们不知道这个系统有没有坏人，有多少坏人，所以我们需要使用安全的多方技术，假设有坏人，系统怎么能正常运行。

联盟链也需要安全的多方计算。联盟链虽然是许可链，但所有用户都需要经过批准才能进入，没有不良行为者。但是，在分布式网络系统中，我们不知道哪个节点可能发生故障，一个或部分节点如何发生故障而无法正常运行，以及如何保证系统的正常运行。还需要考虑和利用安全的多方计算。设计的。

四、什么是点对点网络？

点对点网络比以前的技术更容易理解。我们大家都下载过电影，而用来下载电影的电骡其实是一个点对点的网络系统。在这种网络系统中，没有中心节点，就会有一个地位较弱的中心节点。所有网络节点状态相同，系统数据的传输无需中间节点存储转发，直接通过点对点协议传输。

区块链中数据的全网一致性是通过点对点协议实现的。在点对点的点对点网络系统中，整个系统的运行不涉及中心节点的参与，从这个角度也保证了系统的稳定性和稳定性。

五、区块链如何通过技术组合产生新的功能？

以上我们分析了区块链底层的4个基本技术基础。每种技术都有其特定的应用场景、应用环境以及相应的独特作用。当我们按照区块链的技术架构将这四种技术有机结合起来，就产生了一个具有去中心化、无第三方信任、数据不可篡改、可追溯、可追溯等特点的区块链系统。

区块链使用点对点的点对点网络协议来实现数据在整个网络中的一致分布，同时也保证了系统的去中心化和健壮性。通过哈希函数，数据不可篡改，块与块之间的链式保证了数据的可追溯性和可追溯性。通过非对称密码学，实现用户身份认证和数据的数字签名。通过安全的多方协议，在存在不良行为者或系统中个别节点不稳定的情况下，保证系统的正常运行。

区块链通过技术的组合产生新技术，新技术因新功能而有新用途。所以从这个角度来说，我常说区块链存在技术问题，但区块链本质上不是技术问题，而是技术应用问题，即如何将区块链的技术与它的新一代结合起来功能，应用到更广阔的空间，结合更大更多的应用场景，创造更多价值。