在前面的《科普 | 什么是比特幣?》一文中，我們了解了什么是比特幣及其運(yùn)行原理。《科普 | 區(qū)塊鏈為什么能防偽、防篡改?》一文，又請(qǐng)出5位皇帝來(lái)幫你理解比特幣的底層技術(shù)區(qū)塊鏈為什么能防偽、防篡改。

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今天，我們延續(xù)之前的話題，講講區(qū)塊鏈的記賬方式是如何讓其成為制造信任的機(jī)器的?

01傳統(tǒng)的記賬方式

記賬，是大家很熟悉的一件事。尤其現(xiàn)在，出門都不用帶現(xiàn)金，你有多少錢，就等同于你在銀行帳戶、支付寶或微信錢包里對(duì)各種收支進(jìn)行記帳計(jì)算后的余額。

那什么是記帳呢?舉個(gè)例子：

小張每月工資是1萬(wàn)元，在發(fā)工資的過(guò)程中，銀行會(huì)記錄：公司賬戶減1萬(wàn)元，小張賬戶加1萬(wàn)元。發(fā)工資后，小張趁雙11用微信支付買了件衣服，花費(fèi)500元，這時(shí)微信會(huì)記錄：小張的賬戶減500元，商家的賬戶加500元。

我們認(rèn)可這樣的記帳方式，是基于對(duì)記賬者(銀行、微信支付等第三方機(jī)構(gòu))的信任。但它們屬于中心化記賬系統(tǒng)，難以避免因系統(tǒng)故障、公司倒閉或其他原因?qū)е碌挠涃~失效、失真。

如果可以人手一個(gè)帳本，大家共同參與記帳，帳本實(shí)時(shí)同步，賬本就變得公開(kāi)透明、真實(shí)可靠多了。這樣，任何一方出現(xiàn)問(wèn)題，都不會(huì)影響記帳的安全運(yùn)作。與由個(gè)別機(jī)構(gòu)進(jìn)行記帳相比，這顯然是個(gè)更好的記賬方式，這其實(shí)也是區(qū)塊鏈的記賬方式。

02區(qū)塊鏈的記賬方式

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，根據(jù)一套競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則，選出記賬人，參與競(jìng)爭(zhēng)的人都有機(jī)會(huì)獲勝當(dāng)選記賬人。我們假設(shè)這個(gè)規(guī)則是拼魔方競(jìng)賽，誰(shuí)最先拼好魔方，誰(shuí)就獲得記賬權(quán)。這體現(xiàn)了區(qū)塊鏈記賬的一個(gè)特點(diǎn)：非中心化記賬。通過(guò)玩魔方游戲隨機(jī)產(chǎn)生記賬人，保證記賬人不再是某個(gè)中心化機(jī)構(gòu)。

每一次魔方競(jìng)賽中，都只產(chǎn)生一名獲勝者，由他來(lái)進(jìn)行記賬，記賬信息打包生成一個(gè)數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包稱為區(qū)塊(即挖出一個(gè)新區(qū)塊)。其他玩家驗(yàn)證無(wú)誤后，將這個(gè)新區(qū)塊復(fù)制(下載同步)到自己維護(hù)的區(qū)塊鏈上，這就保證了所有玩家雖是分布式記賬，但所有人的賬本數(shù)據(jù)是一致的(區(qū)塊鏈上信息相同)。這體現(xiàn)了區(qū)塊鏈記賬的第二大特點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)(參與游戲的玩家)維護(hù)的賬本一樣，對(duì)賬非常方便。

那如何保證記賬人不會(huì)作弊記假賬呢?

這是通過(guò)驗(yàn)證和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制來(lái)現(xiàn)實(shí)的。所有玩家都會(huì)驗(yàn)證獲勝玩家記賬的真實(shí)性。如果記假賬，其他玩家就不認(rèn)可這次記賬，獲勝玩家就白白浪費(fèi)一次記賬機(jī)會(huì)。而且，每次獲得記賬權(quán)都意味著豐厚的獎(jiǎng)勵(lì)，記假賬就等于自動(dòng)放棄獎(jiǎng)勵(lì)。所以，獲勝玩家出于利益考慮，不會(huì)記假賬。

即使他是一個(gè)破壞分子，特意來(lái)?yè)v亂，最終也無(wú)法通過(guò)其他玩家的驗(yàn)證，因?yàn)橹挥姓_的記賬才會(huì)被所有玩家認(rèn)可。這就保證了記賬數(shù)據(jù)的正確性。

一次記賬完成，就是一個(gè)新區(qū)塊被挖出，這個(gè)區(qū)塊信息是固定的，它有自己獨(dú)有的數(shù)據(jù)指紋(即哈希值。通過(guò)對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行哈希運(yùn)算，產(chǎn)生該區(qū)塊的哈希值，該區(qū)塊發(fā)生任何變化，區(qū)塊的哈希值就會(huì)有巨大改變)。

在下一輪游戲中，新的獲勝玩家，記錄新一頁(yè)賬單(挖出新區(qū)塊)，新的賬單的頭部(區(qū)塊頭)需要記錄上一頁(yè)賬單的數(shù)據(jù)指紋(上個(gè)區(qū)塊的哈希值)，這就保證上一頁(yè)賬單和當(dāng)前賬單建立有明確順序的緊密關(guān)聯(lián)。

若上一頁(yè)賬單數(shù)據(jù)被修改，那它的數(shù)據(jù)指紋(哈希值)會(huì)發(fā)生改變，就無(wú)法與下一頁(yè)賬單中記錄的哈希值對(duì)應(yīng)上。所有玩家就能識(shí)別出這是個(gè)被篡改的無(wú)效鏈，并將其拋棄。

而上個(gè)區(qū)塊的頭部也記錄了上上個(gè)區(qū)塊的哈希值，這樣整個(gè)區(qū)塊鏈環(huán)環(huán)相扣，有嚴(yán)格的先后順序，且只要某個(gè)區(qū)塊數(shù)據(jù)被篡改，其后所有區(qū)塊的記賬數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)生改變，可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。這就是區(qū)塊鏈記賬的第三大特點(diǎn)：鏈上所有區(qū)塊，環(huán)環(huán)相扣，通過(guò)算法保證全鏈信息無(wú)法篡改。

03小結(jié)

區(qū)塊鏈通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，產(chǎn)生記賬權(quán)，保證記賬節(jié)點(diǎn)的去中心和所有記賬節(jié)點(diǎn)賬本數(shù)據(jù)的一致性。通過(guò)新區(qū)塊引用上一區(qū)塊的哈希值的方式，保證全鏈數(shù)據(jù)具備嚴(yán)格的先后順序以及不可篡改的屬性。通過(guò)以上方式確保區(qū)塊鏈上的交易信息都是可信的，所以說(shuō)區(qū)塊鏈?zhǔn)侵圃煨湃蔚臋C(jī)器。