16、区块链与数字身份：基础、挑战与应用

区块链与数字身份：基础、挑战与应用

区块链基础

区块链是过去十年中最令人兴奋且具争议性的新技术之一。随着人们寻求更去中心化的架构，它在身份系统中的应用日益广泛。区块链运用了诸多密码学技术和算法，为我们展示了密码学在具有特定目标的大型复杂系统中的应用。

区块链的概念最早可追溯到1982年，David Chaum提出了类似区块链的协议。90年代初，Stuart Haber和W. Scott Stornetta进一步推进了安全块链的概念，并在1995年与Dave Bayer一起将其改进并商业化。2008年，中本聪（Satoshi Nakamoto）构思了第一个现代区块链，作为去中心化数字货币系统比特币的一部分。

去中心化共识

当多个计算机系统合作时，需要一种达成共识并就价值做出集体决策的方法。以Google Docs为例，多人同时编辑文档时，最终大家会看到相同的文档，这就是去中心化共识的体现。但要注意，这里的共识并非是找到“正确”的文档，而是让大家看到相同的内容。

去中心化共识机制需要时间来达成共识，这是由于网络延迟不可避免。如果无法接受最终一致性，就只能使用锁机制，在系统中各节点达成共识时阻止计算的进行。

拜占庭故障和女巫攻击

在分布式和去中心化系统中，有许多达成共识的算法。Google Docs使用的算法与无冲突复制数据类型（CRDTs）相关，另一个广泛使用的是Leslie Lamport的Paxos算法。这些算法能应对节点加入或离开系统、网络故障等问题，但无法抵御恶意节点试图破坏共识的行为。

Lamport用“拜占庭将军问题”来比喻参与者恶意行事时达成共识的问题，参与者报告