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      暢想:區(qū)塊鏈技術(shù)何以走近海事航保?

      來源: 東海航海保障中心 發(fā)布時間:2019-11-21 6:00:00 分享至:

      最近,“區(qū)塊鏈”成為一大熱詞。習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時強調(diào),“把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新重要突破口”“加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。最高層的前瞻判斷,讓“區(qū)塊鏈”走進大眾視野,成為金融資本、實體經(jīng)濟和社會輿論共同關(guān)注的焦點。但是什么是區(qū)塊鏈和比特幣,挖礦又是怎么回事?今天就讓小編帶著大家走進區(qū)塊鏈的神秘世界。

      區(qū)塊鏈和比特幣的誕生

      2008年,一個叫中本聰?shù)木W(wǎng)絡(luò)極客發(fā)表了一篇名為《比特幣:一種點對點式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的論文,也被稱為比特幣的白皮書。中本聰?shù)浆F(xiàn)在我們也不知道是誰,這也為比特幣技術(shù)蒙上了一層神秘感。可能這也是天才的魅力吧。

      何為區(qū)塊鏈

      區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫。

      什么叫去中心化?

      舉一個中心化集中處理的例子,你要在某寶買一部手機,交易流程是:你將錢打給支付寶-支付寶收款后通知賣家發(fā)貨-賣家發(fā)貨-你確認收貨-支付寶把錢打給賣家。

      在整個過程中,雖然是你和賣家交易,確牽扯到了第三方,支付寶。如果擴大到整個互聯(lián)網(wǎng),這個中心集點變得至關(guān)重要,假如支付寶系統(tǒng)發(fā)生問題,那么影響范圍巨大。

      而去中心化的處理方式就簡單多了,你只需要和賣家交換錢和手機,然后雙方都聲稱完成交易,就OK了。

      區(qū)塊鏈的運行機制

      為了方便理解,我們來看一個簡單的去中心化模型:如果A借給了B100塊錢,這個時候,A在人群中大喊:“我是A,我借給B了100塊錢!”,B也在人群中大喊:“我是B,A借給了我100塊錢!”,此時人群中所有人都會在心里默默記下了“A借給了B100塊錢”。在此時的借貸系統(tǒng)中不需要銀行,也不需要借貸協(xié)議和收據(jù)。假設(shè)當B反悔,那么人民群眾就會站出來說:“不對,我的小本本上記錄了你某天向A借了100塊錢!”。

      區(qū)塊鏈的運行機制與其類似,只不過在里面加入了共識機制、分布存儲、加密機制等等。

      為什么要記賬

      你可能會問:“憑啥我要用我的計算資源給陌生的你記賬?我的小本本不要錢啊?”。

      因為記賬有獎勵!

      為了激勵大家記賬,中本聰在設(shè)計之初就規(guī)定了記賬有獎勵,也就是比特幣。

      獎勵來源有兩部分,一部分是記錄當前交易的手續(xù)費,比如A轉(zhuǎn)給B 10比特幣(BTC),那么就要多拿出一小部分作為手續(xù)費給記賬的人;另外一部分也是主要獎勵是來自系統(tǒng)默認獎勵。

      那么獎勵值是多少呢?中本聰最初設(shè)計是最初每十分鐘誕生一個區(qū)塊,一個區(qū)塊獎勵50BTC,每四年獎勵減半,2019年一個區(qū)塊獎勵12.5BTC。

      那么作為課外題我們可以算一下一共有多少個比特幣。

      所以說越往后獲得比特幣的收益越來越少,想加入挖礦大軍的要趁早啊!

      以誰為準

      既然記賬有獎勵,那么大家都來記行不行呢??

      答案:NO。根據(jù)白皮書里面的規(guī)定只有一個人有權(quán)利來記錄區(qū)塊。

      那么誰可以記錄呢?

      中本聰給出的原則是工作量證明,礦工們競爭計算是一種基于加密哈希算法的數(shù)學難題,最快計算出難題的正確答案,獲得記賬權(quán)。礦工需要付出算力去計算這道題,作為礦工計算這道題的證明,被稱為“工作量證明”。說到這里,是不是很熟悉了,對,就是挖礦。那么挖礦具體是什么意思呢?接下來我們簡單了解一下。

      挖礦

      我主要介紹一下挖礦的原理和為啥這么難。

      在了解這個問題之前,我們先了解比特幣原理中哈希函數(shù)SHA256,該函數(shù)可以將任意長度的信息都轉(zhuǎn)化為256位的二進制形式,但是給你一個256位二進制數(shù)據(jù)很難推出原數(shù)據(jù),另外還有一點如果原數(shù)據(jù)中有任意微小改動,它生成的256位二進制數(shù)據(jù)就會發(fā)生巨大變化。

      那么進入正題,為什么挖礦這么難呢?

      我們以節(jié)點A為例,A在接收到廣播的交易消息之后會將:

      1、區(qū)塊鏈當前最后一塊的頭部信息+交易賬單信息+時間戳+其他+隨機數(shù)組成一個字符串,假設(shè)為M。

      2、將M進行兩次SHA256運算也就是:Hash=SHA256(SHA256(M)),得到一個256位的二進制數(shù)N。變態(tài)就在這里,根據(jù)中本聰?shù)脑O(shè)計,要求算出來的這個Hash值N前n位為零,才能被認可接入?yún)^(qū)塊鏈中。

      那么如何做到前n位為零呢?在剛才的字符串M中,你唯一能改變的只有隨機數(shù),所以你只能不停的改變隨機數(shù)一次又一次的去重復(fù)嘗試。而難度的另一個關(guān)鍵就是n,顯然n越大,計算難度就越大。中本聰在當時設(shè)計的時候,要求在10分鐘內(nèi)誕生一個區(qū)塊,也就是全世界礦工們10分鐘內(nèi)的計算力與2的n次方相比較,如果近似相等則確定當前n的值,所以說n的值是不斷變化的,隨著礦工數(shù)量增加,計算力的提高,n的值會不斷增加,也就是挖礦難度越來越大了,有點惡性循環(huán)的意思了。

      保密性

      區(qū)塊鏈是如何保證數(shù)據(jù)的安全性呢?

      這里主要是兩個問題:
      1.接受到的這個交易記錄確實是由發(fā)起交易的人所創(chuàng)造。

      2.接受到的這條交易記錄在傳輸過程中沒有被其他人所篡改。
      在區(qū)塊鏈中主要是以電子簽名的認證方式,用戶在注冊是會分配一個私鑰和一個公鑰,私鑰是我們要保管好的。

      我通過簡單的描述介紹一下這個過程,希望大家理解。

      假設(shè)A向B轉(zhuǎn)賬10BTC,那么A首先通過哈希函數(shù)SHA256對交易信息進行處理,得到固定長度字符串,再通過A的私鑰對這個字符串進行加密形成簽名,然后A對全網(wǎng)進行廣播,內(nèi)容包括A向B轉(zhuǎn)賬10BTC這件具體記錄、自己的公鑰和加密之后形成的簽名。而網(wǎng)絡(luò)中的其他人在收到這個廣播信息后,首先會通過哈希函數(shù)SHA256對這個具體信息進行運算,得出摘要,接下來,通過A廣播來的公鑰對電子簽名進行解密,將解密后的結(jié)果與摘要信息進行對比,如果一樣,則收下進行挖礦,反之則拋棄。

      區(qū)塊鏈技術(shù)在海事航保方向應(yīng)用的暢想

      AIS是一種應(yīng)用于船和岸、船和船之間的海事安全與通信的新型助航系統(tǒng)。他最大的特點就是在海上航行的船舶之間可以動態(tài)地進行信息交互,想象一下,海上大大小小的船只,像不像一個個獨立又互相聯(lián)系的節(jié)點,而這一點與區(qū)塊鏈中的分布式觀點非常類同,如果以現(xiàn)有的AIS系統(tǒng)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),構(gòu)建區(qū)塊鏈模式,正好可以發(fā)揮區(qū)塊鏈的優(yōu)勢那就是信息共享和防篡改功能。

      信息共享:目前AIS系統(tǒng)傳遞的信息主要是船舶的屬性參數(shù)和定位信息,其中定位部分是使用的是GPS定位,如果應(yīng)用北斗定位中短報互文功能可以將傳輸?shù)男畔?nèi)容豐富化,這樣區(qū)塊鏈上的船舶之間可以有更多樣的信息交互,比如貨物貿(mào)易。

      防篡改功能:利用區(qū)塊鏈的安全性優(yōu)勢,如果想惡意篡改某條船舶信息,必須要修改區(qū)塊鏈上51%的區(qū)塊信息。所以船舶信息是無法私人去更改的。

      結(jié)束語

      區(qū)塊鏈是一項新型的模式,其最大特點就是去中心化和高安全性。也正是這些特點區(qū)塊鏈在金融監(jiān)管、物聯(lián)網(wǎng)、共享經(jīng)濟、數(shù)字貨幣等方面都可能會引發(fā)革命性的顛覆。

      以上這些是小編對于區(qū)塊鏈和比特幣等知識的一些淺薄理解,當然還有關(guān)于區(qū)塊鏈的其他問題,比如“雙花問題”等,也希望大家能互相交流,有什么問題還請大家多多指正。謝謝!

      本文關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈技術(shù) 標簽:區(qū)塊鏈技術(shù)
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