区块链可视为哪3个领域的结合?

2019-09-25

从另一个角度看,区块链可以视为是3个已知领域的结合:博弈理论、密码学和软件工程。每一个领域都已经单独存在和发展了很长时间,但正是区块链技术,让它们第一次有了明确的交集。

博弈论是“对理性决策者之间的冲突与合作进行数学建模的研究”。



而由中本聪提出的区块链,正是为了解决博弈论中称为“拜占庭将军问题”(Byzantine Generals Problem)的难题。因此,博弈论和区块链在此连接到了一起。在拜占庭将军问题中,由于有少数不忠诚将军的存在,他们有可能成为叛徒,并阻挠一致行动计划的实现。为了确保胜利,军队必须把不忠诚将军的影响降到最低。这是通过创建一个对投入信息生产的工作进行验证的过程来实现的,同时对访问未篡改信息的要求实行限时以确保其真实性。拜占庭容错算法的应用,非常重要。即使是在承认你不能相信任何人的前提假设下,只要你信任网络,那么你依然可以对交易的真实性抱有信心,哪怕存在潜在的攻击。

这种验证交易真实性的新方法,具有深刻的含义,因为它对现有的信用中介的存在和角色提出了挑战,而信用中介目前是验证交易的传统权威机构。我们思考这个问题:如果可以通过内含信任的网络,实现点对点的交易,那我们为什么还需要一个中心化的机构来确保中心化的信任?

密码学在不同的层次为区块链提供安全性,它建立在3个基本概念上:哈希算法、密钥和数字签名。“哈希”是一个独特的数字指纹,它能够在并不需要被真正看到的情况下,验证某组信息是否被篡改过。密钥至少有两种组合:公钥和私钥。举个例子来说,假设有一道门,需要有两把钥匙才能打开。此时,信息发送者使用公钥来将信息加密,加密后的信息,只能用私钥来解码。在这个过程中,私钥的拥有者并不需要公开他们的私钥。数字签名是用来证明(数字)信息或者文件的真实性的数学工具。

密码学对公钥和私钥的处理,体现了区块链的阴阳法则:公开可见,但需要私人验证。这有点儿像你的家庭地址,你可以公开你的家庭地址,但是那也并不会向外界揭示你家里到底是什么样子。要进入你的家,必须拥有你的私人钥匙。而且一旦你宣称这个家庭地址属于你,那么别人就不能宣称同样的地址是他的了。

密码学历史悠久,但软件工程学将其与博弈论结合起来,构建了区块链的总体架构,在这个架构中,压倒性的数学上的确定性,大大降低了可见的不确定性。

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