区块链技术到底是怎么做的？搭链共识存证，一次给你讲清

导读： 区块链它并不是某一项单独孤立的技术, 它实际上是一整套工程体系。我在底层开发的岗位上已经工作了有六年的时间了。在此期间...

区块链它并不是某一项单独孤立的技术, 它实际上是一整套工程体系。我在底层开发的岗位上已经工作了有六年的时间了。在此期间, 我亲眼见过太多团队把 blockchain 这个技术当作一个黑盒来使用。

如果我们仔细拆开来看的话, 核心内容主要就只有三件事情。第一件事情叫做搭链。第二件事情是共识。第三件事情是数据存证。这三样东西缺了任何一块儿都是不可以的, 都不行。

区块链怎么搭

所谓搭链, 实际上就是搭建一套 P2P网络 , 并且让每个节点都运行同一套规则。

我曾经使用 Hyperledger Fabric 搭建过联盟链, 在各个节点之间通过 gRPC 进行通信, 当新块被广播之后, 各个节点会对签名进行验证, 然后将其追加到本地的账本当中, 从而把端到端的延迟压缩到了十毫秒以内。

当链条搭建完毕之后, 必须确定出块的策略问题。到底是哪种角色拥有打包的权限, 以及间隔多长时间去生成一个块, 这些细节直接决定了在交易吞吐量保障和系统安全性这两个方面如何做出取舍选择的风险。如果这一步骤中的内容设定错误了, 那么后续所开展的所有工作都将会变成毫无意义的徒劳 efforts。

区块链共识怎么做

所谓数学证明, 才是共识的本意, 它绝非只是举手投足之间进行的投票游戏。去中心化网络中, 工作量证明机制的核心角逐点在于算力, 而权益证明机制的胜负关键在于质押权重的较量。

经由本人亲自开展的实际测试与横向比对可以发现, 虽然使用权益证明方法确实可以将数据确认的时间成本压缩到仅需数秒的程度, 可一旦处于该网络之上的质押节点数量出现不足的局面, 整条链体结构便极易陷入停滞状态, 进而导致无法生成新的区块结果。

在节点是可控可信这种场景之下, 是采用BFT机制的, 例如说银行间的清算业务, 或者是供应链中涉及多方的对账工作。系统会在达到2f+1这个阈值之后就直接生成区块，根本就不需要等待整个网络进行信息同步, 这样带来的处理速度要比PoS技术快出一个数量级这么多。

区块链数据怎么存

所谓把数据上链, 其真实含义并非是将现有的数据库直接搬运至区块链网络之上。在实际操作中, 可以利用Merkle树这一技术手段来实现对数据完整性的校验工作, 在这种机制下, 轻量的节点仅需存储根哈希值即可对数据的完整性进行验证。

在我参与审计项目的实际经历中, 采取的做法是让区块链上仅保留数据的哈希值, 而将原始文件存放于IPFS分布式存储系统中, 由此实现了数据在链上不仅具备可查询和可验证的属性, 同时还能确保其内容不可被篡改。

涉及到隐私层面的数据, 需要先用零知识证明来进行脱敏处理, 然后再上传到区块链上去, 验证方仅仅能够确认“该数据满足某条件”这一事实, 而看不到那些原始的具体数值, 这被认为是目前为止落地执行起来最为稳固可靠的技术路径。

这三层关系要是能够被梳理清楚的话, 然后再去观察智能合约以及跨链桥这些东西, 其背后的逻辑就会变得清晰了, 也就不会让人觉得非常神奇或者难以理解了。