量子机器学习及区块链技术导论
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1.5 区块链技术

区块链技术(Blockchain Technology)是本世纪的重大技术创新之一,对金融、制造、教育等各领域产生了很大的影响。大多数人认为加密货币和区块链是一回事,但事实上并非如此,区块链是一种可为大多数应用提供支持的底层技术,加密货币只是其应用之一。

区块链的历史可以追溯到20世纪90年代初。1991年,Stuart Haber和W.Scott Stornetta对密码保护的区块链进行研究,产生了无法篡改文档的时间戳;1992年,两人升级了系统,合并了Merkle树(见图1.8),从而提高了效率,能够在一个区块上收集更多文档。

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图1.8 Merkle树

不过,中本聪(Satoshi Nakamoto)才是使人们广泛关注区块链技术的人物,他被认为是区块链技术背后的大脑。人们对中本聪知之甚少,有人认为中本聪可能是从事比特币系统工作的一个人或一群人,他或他们进行了数字分类账技术的首次应用。中本聪在2008年实现了第一个区块链,并将区块链推广到加密货币之外的许多应用中。中本聪于2009年发布了有关该技术的第一份白皮书,在白皮书中详细介绍了如何使用该技术来增强数字信任,其核心是分散化,这意味着任何一个人都无法全部控制任何东西。自中本聪将比特币系统的开发工作移交给其他的核心开发者以来,数字分类账技术就不断发展,从而产生了区块链的新应用。

区块链是一种点对点的分布式账本,可以安全地记录多台计算机之间的交易,同时只能通过添加链接到上一个区块的区块来更新分类帐的内容。可以将其想象为在互联网上运行的对等网络,将区块链看成一个平台,人们可以在此平台上进行各种交易都无须受信任的仲裁员。经由区块链创建的数据库以透明的方式在网络参与者之间共享,每个人都可以访问它的内容,数据库管理使用对等网络和时间戳服务器来自主完成。区块链中的每个区块都以引用前一个区块内容的方式进行排列,形成区块链的区块持有网络参与者认可的一批交易,每个区块都带有链中前一个区块的加密哈希(Hash)。

2008年,比特币系统作为区块链技术的第一个应用诞生了。中本聪在比特币白皮书中将其详细描述为一种电子对等系统,中本聪创造了“创世块”,从中开采出其他区块,将它们互连在一起,形成了承载不同信息和交易的最大区块链之一。自从作为区块链应用的比特币系统出现以来,许多应用纷纷涌现,这些应用大都利用了数字分类账技术的原理和功能。