區塊鏈知識急速入門:P2P網絡是如何驅動區塊鏈的?

自從區塊鏈出現後,很多人預計它會顛覆很多行業,因為它是“信任的機器”。區塊鏈不需要第三方中介,也不需要權威系統的監督,僅靠代碼和機制(計算機系統)就能夠實現陌生人之間的信任。


“安全”是區塊鏈的“個性簽名”。但有趣的是,區塊鏈恰恰建立在一個最開始被認為是“安全噩夢”的架構之上——P2P網絡。為什麼呢?


為了對區塊鏈的發展有一個更好地瞭解,我們需要先了解這幾個“歷史事件”。


分佈式出現

大約1950-1960年代,計算機只能做一件事——在計算機中插入指令,然後計算機按照指令進行操作,並在屏幕上顯示結果。


十年後,計算機在網絡上相互連接,並且這臺計算機上的程序可以向運行在另一臺計算機上的另一個程序發出“遠程過程調用”(簡單的理解是一個節點請求另一個節點提供的服務),然後該程序做出相應地響應。就這樣,客戶機-服務器(Client-Server)體系結構誕生了。


開發人員意識到他們需要某種程序來確保計算機之間的通信是有序的,因此他們創建了規則,也就是“協議”。


在此期間,傳輸控制協議TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)出現了。TCP/IP除了定義計算機的通信方式之外,還確定了不同類型的網絡之間如何交互。現如今的結果證明,TCP/IP使全球互聯網得以實現。


客戶機-服務器結構以及互聯網使得數據可以放置在全世界任何地方的存儲設備上。這為“冗餘”、“高可用性”、“分佈式數據庫”等技術的發展鋪平了道路。


P2P共享文件

P2P網絡(點對點網絡)在1990年代聲名鵲起,並被Napster,Gnutella,Limewire,Kazaa等數十個網站採用,受到當時很多熱愛音樂的年輕人的喜愛,因為他們可以通過這些網站分享和下載音樂。但很多音樂人和製作人卻不高興了,因為他們的作品未經授權也未得到報酬就被別人下載了。


P2P網絡是一個分佈式網絡,沒有中央管理機構。在這個分佈式網絡中,所有節點(參與者)之間都是平等的。網絡中的參與者既是資源、服務和內容的提供者(Server),又是資源、服務和內容的獲取者(Client)。接入到網絡中的每一個人都可以自由地分享他們想要共享的文件,也可以自由地下載其他用戶分享的文件。


P2P網絡最初的目的是為網絡中的小眾人群提供服務,但實際上卻損害了一部分人的權益。從今天中心化網絡範式的角度來看,P2P網絡的自治範式是不安全的。但出乎意料地是,這種弱點在區塊鏈網絡中卻是一種優勢。


一個神論文

2008年,中本聰撰寫的比特幣白皮書橫空出世。TA在白皮書中闡述了一種“點對點的電子現金系統”(該系統最終以比特幣形式推出)。這個系統由點對點網絡上的所有節點記錄並驗證交易,而不需要權威金融機構(如中央銀行)來充當信任中介。


點對點技術實現的電子現金系統允許一方直接在線向另一方發起支付,而不需要通過任何金融機構。針對雙重支付問題(就是一塊錢同時進行了兩次支付的問題),數字簽名提供了一部分解決辦法,但是如果保留TTP(可信第三方)來防止雙重支付的話,就會失去該系統的主要優勢。因此,我們提出一種用P2P網絡來解決雙重支付的方案。

——摘自比特幣白皮書


中本聰認為,中央政府的腐敗是金融業問題的根源。為了解決這些問題,必須將“信號源”切除,並用更安全和可靠的方法代替。最後,選擇了在過去並不被看好的P2P網絡作為替代方案。


分佈式賬本上線

但P2P網絡主要解決的是點對點的通訊問題,如何實現點對點的交易呢?這時,分佈式賬本“上線”了。


在P2P網絡的基礎上建立一套密碼學的賬本體系,就是分佈式賬本。分佈式賬本是一種在網絡成員之間共享、複製和同步的數據庫(賬本)。其最大的特點是所有人都在一個賬本上記賬,任何一個人都可以不需要經過任何機構或個人的批准在這個賬本上開自己的密碼和賬戶,賬戶開設後就可以不依靠任何金融中介完成價值物的支付、交易、匯兌。


當然,在分佈式賬本的基礎上再加上新的激勵機制和治理機制,就是一個完整的公有區塊鏈。


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