探究区块链的三大特点：完备可追溯、去中心化和去信用化

完备可追溯、去中心化和去信用化是区块链技术的三大特点。区块链所有的核心技术均围绕这三大问题设计。

区块链的结构设计保证了其记录数据完备可追溯

顾名思义，区块链是由“区块＋链”构成。区块（block），是指存放已记录数据的文件，里面按时间先后顺序记录了已发生的所有价值交换活动。每个区块均由三部分构成：本区块的ID（本区块大小、生成时间等所有信息）、所有交易单（每一笔交易的详细情况）与在其前后的区块ID（前后区块中所有价值交换信息经过算法压缩后形成的一个字符串）。区块的生成时间由系统设定，通常情况下平均每几分钟便会生成一个区块。

图2-9 区块中的交易单

由于每个区块中都包括了前一个区块和后一个区块的ID，这种设计使得每个区块都能找到其前后节点，从而可以一直倒推至起始节点，形成一条完整的交易链条，即构成区块链。“区块”＋“链”＝完整历史：从第一个区块开始，到最新产生的区块为止，区块链上存储了系统全部的历史数据。“区块”＋“链”＝时间戳（time stamp）：区块链让全网所有节点都在每一个区块上盖一个时间戳来记账，表示这个信息是这个时间写入的，形成了一个不可篡改、不可伪造的数据库。时间戳可以证明某人在某天确实做过某事，可以证明某项活动的最先创造者是谁。它让任何事情的“存在性”证明变得十分简单，区块链上的每一条交易数据，都可以通过链式结构追本溯源，一笔一笔地进行验证。

图2-10 区块链结构示意图

区块链使用的对等网络技术可实现去中心化

区块链存储数据时使用的是对等网络技术（又称点对点技术），是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能。网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无须中间环节和服务器的介入。P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务分散在各个节点之间进行，部分节点或网络遭到破坏对其他部分的影响很小。

对等网络技术要求各节点“人人皆兵”(www.xing528.com)

对等网络设计了一整套协议机制，让全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点（甚至所有节点）都同时认为这个记录正确时，记录的真实性才能得到全网认可，记录数据才允许被写入区块中。根据P2P网络层协议，记录成功后，消息由单个节点直接发送给全网其他所有的节点，实现分布式传播。信息拦截者无法通过特定传播路径来拦截想要截获的信息，因为每个节点都收到了信息。

对等网络技术通过“链式防守”保障数据安全

对等网络让数据能实时记录的同时，并在每一个参与数据存储的网络节点中不断实时更新，这就极大地提高了数据库的安全性。即使个别节点发生故障（如数据丢失、遭到黑客攻击等），整个数据库系统也不会受到任何影响，因为其他节点存储的数据依然可用。分布式存储的思维完全去除了中心化存储时的中心点，保证了数据存储的安全性。在分布式记录、分布式传播和分布式存储的去中心化保障下，可以说，没有任何人、任何机构甚至任何国家能控制这种系统，所有交易行为均由市场自发形成。除非网络中所有节点同时遭到攻击集体崩溃，否则区块链体系可以一直正常运转下去。

图2-11 中心化体系与区块链体系的架构比较

区块链使用的非对称加密技术可实现去信用化

面对互联网中互不相识的节点，对于区块链中记录下的交易，我们能予以百分百的信任吗？答案是肯定的。区块链使用了密码学中的“非对称加密”，解决了节点间的相互信任问题。所谓非对称加密，是指我们在“加密”和“解密”的过程中分别使用两个密码，这两个密码具有非对称的特点。加密时的密码（被称为公钥）和解密时的密码（被称为私钥）是一对：如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值；如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者是私钥持有者。

在中心化的系统中，我们只需要向中介组织证明自己的身份，即可进行交易。例如，我们在银行系统进行交易时，只需输入密码，就能证明自己是账户主人，支配账户内的资产。而在区块链的系统中，由于没有中心节点，任何节点之间的权利都是平等的。这就意味着，想要证明“我是张三”，就必须向全网所有节点亮出证据，即让全网所有节点都相信我拥有“张三的密码”，但还不能让他们知道密码是什么。

非对称加密就是能达到这一效果的“神器”。当甲把某项资产转移给乙时，他使用乙的公钥对交易进行加密，然后将交易信息向全网公开，该交易唯有使用乙的私钥才能打开。使用椭圆离散对数的非对称加密算法非常安全，在不拥有私钥的情况下，破解难度极高，可能性几乎为零。因此，当乙解开了交易密码后，即可证明自己是资产的拥有者，并得到全网认可与记录。可见，完善的加密技术保证了我们无须辨别交易对方是“好人”还是“坏人”，也无须第三方机构对交易进行信用背书，就可放心地与任何对手方进行交易。区块链凭借其严谨的加密算法与认证体系，真正实现了去信用化。