暢想：區(qū)塊鏈技術(shù)何以走近海事航保？

最近，“區(qū)塊鏈”成為一大熱詞。習(xí)近平總書(shū)記在中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)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(dòng)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(jìn)大眾視野，成為金融資本、實(shí)體經(jīng)濟(jì)和社會(huì)輿論共同關(guān)注的焦點(diǎn)。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(jìn)區(qū)塊鏈的神秘世界。
 

區(qū)塊鏈和比特幣的誕生

2008年，一個(gè)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）的論文，也被稱(chēng)為比特幣的白皮書(shū)。中本聰?shù)浆F(xiàn)在我們也不知道是誰(shuí)，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(gè)去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫(kù)。

什么叫去中心化？

舉一個(gè)中心化集中處理的例子，你要在某寶買(mǎi)一部手機(jī)，交易流程是：你將錢(qián)打給支付寶-支付寶收款后通知賣(mài)家發(fā)貨-賣(mài)家發(fā)貨-你確認(rèn)收貨-支付寶把錢(qián)打給賣(mài)家。

在整個(gè)過(guò)程中，雖然是你和賣(mài)家交易，確牽扯到了第三方，支付寶。如果擴(kuò)大到整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)中心集點(diǎn)變得至關(guān)重要，假如支付寶系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題，那么影響范圍巨大。

而去中心化的處理方式就簡(jiǎn)單多了，你只需要和賣(mài)家交換錢(qián)和手機(jī)，然后雙方都聲稱(chēng)完成交易，就OK了。

區(qū)塊鏈的運(yùn)行機(jī)制

為了方便理解，我們來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的去中心化模型：如果A借給了B100塊錢(qián)，這個(gè)時(shí)候，A在人群中大喊：“我是A，我借給B了100塊錢(qián)！”，B也在人群中大喊：“我是B，A借給了我100塊錢(qián)！”，此時(shí)人群中所有人都會(huì)在心里默默記下了“A借給了B100塊錢(qián)”。在此時(shí)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(dāng)B反悔，那么人民群眾就會(huì)站出來(lái)說(shuō)：“不對(duì)，我的小本本上記錄了你某天向A借了100塊錢(qián)！”。

區(qū)塊鏈的運(yùn)行機(jī)制與其類(lèi)似，只不過(guò)在里面加入了共識(shí)機(jī)制、分布存儲(chǔ)、加密機(jī)制等等。

為什么要記賬

你可能會(huì)問(wèn)：“憑啥我要用我的計(jì)算資源給陌生的你記賬？我的小本本不要錢(qián)啊？”。

因?yàn)橛涃~有獎(jiǎng)勵(lì)！

為了激勵(lì)大家記賬，中本聰在設(shè)計(jì)之初就規(guī)定了記賬有獎(jiǎng)勵(lì)，也就是比特幣。

獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)源有兩部分，一部分是記錄當(dāng)前交易的手續(xù)費(fèi)，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(fèi)給記賬的人；另外一部分也是主要獎(jiǎng)勵(lì)是來(lái)自系統(tǒng)默認(rèn)獎(jiǎng)勵(lì)。

那么獎(jiǎng)勵(lì)值是多少呢？中本聰最初設(shè)計(jì)是最初每十分鐘誕生一個(gè)區(qū)塊，一個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)50BTC，每四年獎(jiǎng)勵(lì)減半，2019年一個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)12.5BTC。

那么作為課外題我們可以算一下一共有多少個(gè)比特幣。

所以說(shuō)越往后獲得比特幣的收益越來(lái)越少，想加入挖礦大軍的要趁早??！

以誰(shuí)為準(zhǔn)

既然記賬有獎(jiǎng)勵(lì)，那么大家都來(lái)記行不行呢？？

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

那么誰(shuí)可以記錄呢？

中本聰給出的原則是工作量證明，礦工們競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算是一種基于加密哈希算法的數(shù)學(xué)難題，最快計(jì)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(jì)算這道題，作為礦工計(jì)算這道題的證明，被稱(chēng)為“工作量證明”。說(shuō)到這里，是不是很熟悉了，對(duì)，就是挖礦。那么挖礦具體是什么意思呢？接下來(lái)我們簡(jiǎn)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(gè)問(wèn)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(zhǎng)度的信息都轉(zhuǎn)化為256位的二進(jìn)制形式，但是給你一個(gè)256位二進(jìn)制數(shù)據(jù)很難推出原數(shù)據(jù)，另外還有一點(diǎn)如果原數(shù)據(jù)中有任意微小改動(dòng)，它生成的256位二進(jìn)制數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)生巨大變化。

那么進(jìn)入正題，為什么挖礦這么難呢？

我們以節(jié)點(diǎn)A為例，A在接收到廣播的交易消息之后會(huì)將：

1、區(qū)塊鏈當(dāng)前最后一塊的頭部信息+交易賬單信息+時(shí)間戳+其他+隨機(jī)數(shù)組成一個(gè)字符串，假設(shè)為M。

2、將M進(jìn)行兩次SHA256運(yùn)算也就是：Hash=SHA256(SHA256(M))，得到一個(gè)256位的二進(jìn)制數(shù)N。變態(tài)就在這里，根據(jù)中本聰?shù)脑O(shè)計(jì)，要求算出來(lái)的這個(gè)Hash值N前n位為零，才能被認(rèn)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(jī)數(shù)，所以你只能不停的改變隨機(jī)數(shù)一次又一次的去重復(fù)嘗試。而難度的另一個(gè)關(guān)鍵就是n，顯然n越大，計(jì)算難度就越大。中本聰在當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要求在10分鐘內(nèi)誕生一個(gè)區(qū)塊，也就是全世界礦工們10分鐘內(nèi)的計(jì)算力與2的n次方相比較，如果近似相等則確定當(dāng)前n的值，所以說(shuō)n的值是不斷變化的，隨著礦工數(shù)量增加，計(jì)算力的提高，n的值會(huì)不斷增加，也就是挖礦難度越來(lái)越大了，有點(diǎn)惡性循環(huán)的意思了。

保密性

區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾伪ＷC數(shù)據(jù)的安全性呢？

這里主要是兩個(gè)問(wèn)題：

1.接受到的這個(gè)交易記錄確實(shí)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(guò)程中沒(méi)有被其他人所篡改。

在區(qū)塊鏈中主要是以電子簽名的認(rèn)證方式，用戶在注冊(cè)是會(huì)分配一個(gè)私鑰和一個(gè)公鑰，私鑰是我們要保管好的。

我通過(guò)簡(jiǎn)單的描述介紹一下這個(gè)過(guò)程，希望大家理解。

假設(shè)A向B轉(zhuǎn)賬10BTC，那么A首先通過(guò)哈希函數(shù)SHA256對(duì)交易信息進(jìn)行處理，得到固定長(zhǎng)度字符串，再通過(guò)A的私鑰對(duì)這個(gè)字符串進(jìn)行加密形成簽名，然后A對(duì)全網(wǎng)進(jìn)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(gè)廣播信息后，首先會(huì)通過(guò)哈希函數(shù)SHA256對(duì)這個(gè)具體信息進(jìn)行運(yùn)算，得出摘要，接下來(lái)，通過(guò)A廣播來(lái)的公鑰對(duì)電子簽名進(jìn)行解密，將解密后的結(jié)果與摘要信息進(jìn)行對(duì)比，如果一樣，則收下進(jìn)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(diǎn)就是在海上航行的船舶之間可以動(dòng)態(tài)地進(jìn)行信息交互，想象一下，海上大大小小的船只，像不像一個(gè)個(gè)獨(dú)立又互相聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)，而這一點(diǎn)與區(qū)塊鏈中的分布式觀點(diǎn)非常類(lèi)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(shì)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(bào)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(shì)，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(wú)法私人去更改的。

結(jié)束語(yǔ)

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

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