区块链技术:原理、优势与商业应用
1. 区块链概述
区块链技术吸引了金融、医疗、公用事业、房地产和政府机构等众多利益相关者的极大关注。其潜在应用包括索赔处理、运营透明度和审计、身份管理、供应链溯源以应对假冒产品威胁,以及物联网(IoT)设备信息的完整性保障。
区块链是一个共享、分布式且容错的数据库,网络中的每个参与者都可以共享,但没有实体能够控制。该技术旨在在充满竞争的环境中对抗试图破坏的对手。它假定网络中存在对手,并通过利用诚实节点的计算能力来消除对手的策略,所交换的信息具有抗操纵和破坏的能力,有助于在不信任的环境中开发可信赖的网络。
区块链的前提是应用程序无需可信的中央权威即可运行,能够以去中心化的方式运作。它使不信任的实体之间能够进行信息交换,实现无信任网络,并允许实体在缺乏相互信任的情况下进行交易。由于不存在可信的中央权威或中介,实体之间的对账过程得以加速。由于采用了加密数据结构且不依赖秘密,篡改区块链极其困难。此外,区块链网络具有容错性,允许节点排除受损节点。
与集中式数据库相比,区块链具有以下优势:
- 直接共享数据库 :能够在难以确定可信的集中式仲裁者来执行授权和有效性证明约束的情况下,直接跨不同信任边界共享数据库。在区块链中,交易基于由多个验证节点管理的验证过程和确保同步的共识机制,利用自身的有效性和授权证明。
- 经济高效的鲁棒性 :无需昂贵的复制和灾难恢复基础设施,就能以经济的方式提供鲁棒性。区块链以点对点(p2p)方式连接和同步节点,无需配置,具有内置冗余,无需密切监控。它可以容忍多个通信链路故障,允许外部用户向任何节点传输交易,并确保断开连接