理解区块链技术

区块链应用现已在许多重要行业展现出巨大的潜力,其发展超越了加密数字货币的复杂世界。据行业分析机构 Gartner 预测,到 2025 年,区块链业务附加值将会增长到 1760 亿美元。1 尽管目前处于初期阶段并且没有遇到阻力,但该技术有望彻底改变消费者和企业与数据的交互方式。区块链有可能重新定义我们如何管理供应链、维护交易和交换资产的方式。

什么是区块链?

区块链是一种去中心化的数字交易分类账,是一个不断增长的电子记录列表,它将被长期保留,并且通过加密术(一种算法代码)保证其安全。区块链分类帐数据分布在计算机网络中。用户可以直接与存储的数据进行实时交互,而无需中介(“中间人”或分销商)来验证交易。该技术为区块链中的各方提供了一个独立、防篡改和透明的平台,可安全地存储、传输和处理敏感信息。

区块链概述

  • 去中心化
  • 点对点
  • 防篡改
  • 通过共识同步化
  • 消除了对第三方验证机构的需求
  • 特定区块链中的全部交易对涉及的各方都可见

网络模型

centralized icon

集中化

decentralized icon

去中心化

distributed icon

分布式

区块链如何运作

区块链是一种记录保存系统,在将条目添加到数据链之前会有多个源来验证该条目。数据一旦添加,便无法更改,记录随之分布到网络中的多个位置。向区块链序列添加新记录(称为区块)需要由连接到区块链网络的多个成员进行验证。这些数据区块相互链接而形成。区块链中的全部交易对其中的所有人公开,但所有个人身份都是隐藏的。

区块链技术使用算法为每个区块分配加密哈希(包含字母和数字的唯一字符串,有时也称为“数字指纹”)。除哈希以外,每个区块还包含带时间戳的先前交易的记录集,以及前一个区块的哈希。正是这种机制确保了在链中的连续区块之间建立起不可变的链接。

加密术和时间戳的组合确保了区块链技术能自动验证这个增长的哈希序列永远不会更改。这种操作机制能够防止不按顺序插入新区块,从而防止交易数据事后被更改或伪造。

区块链交易的过程

blockchain transaction process

blockchain transaction process step 1

用户 A 提交交易以付款给用户 B。这代表一个区块。

blockchain transaction process step 2

该区块被广播给点对点网络的每个成员以进行验证。

blockchain transaction process step 3

根据分类帐的每个副本来核对该区块。如果每个分类帐均核对无误,则批准该笔交易。

blockchain transaction process step 4

交易完成后,将该区块添加为区块链的最新部分。

术语知识:了解区块链

  • 区块链:一种共享的数字分类帐,提供可靠的方法来记录分布式网络成员中的业务交易,而该记录由顺序链接的数据块(或“区块”)组成。
  • 加密技术:安全的信息和通信技术,在区块链中用于发送和/或存储数据,确保只有目标接收人才能访问数据。
  • 哈希:一种加密技术,在区块链中是由字母和数字编码的字符串,对链接序列中的每个区块是永久唯一的,有时也称为“数字指纹”。
  • 区块:一种封装的数据块,其中包含 1) 自身的标识区块哈希,2) 来自链序列前一个区块的哈希,以及 3) 带时间戳的交易记录集。
  • 区块链交易:经成员验证过的数据记录,为业务交易(例如财务或合约)提供几乎不可变的真实性证明。
block infographic

什么是区块?

  • 区块哈希
    由字母和数字编码的字符串,对链接序列中的每个区块是永久唯一的。
  • 前一个区块哈希
    来自前一个区块的标识哈希,防止将新区块添加到链的中间。
  • 交易记录集
    数据记录,提供经成员验证的业务交易证明。

新兴用例

众多形形色色的应用均可采用区块链交易数据库。当前阻碍大家广泛接受区块链的种种障碍(例如,文化、复杂性、能耗)可能会随着时间的推移而得到解决。尽管众所周知,区块链源自于货币和金融业,但实际上已经在许多行业产生影响,包括:

  • 供应链管理:与经过合理验证的业务实践相结合后,区块链能够以可审计的方法来记录供应链。例如,已用于确保避免交易冲突钻石,2 在物联网中防止假冒制造,3 从源头到交付可靠地跟踪产品物料和制造以确保遵守道德公约。4
  • 智能合约:通过将协议条款构建到区块链交易中来确保快速、高效和安全。在区块链应用中,可以有效地列出、修改和议定商品或服务合同的所有条款和条件,而无需任何物理文件和签名或使用可能不安全的通信方法。对于大型交易,如房地产购买或新车贷款,智能合约还可以消除第三方中介复杂且昂贵的服务。
  • 健康/医疗记录:与以前的方法相比,区块链有可能以一种更轻松的方式标准化跨供应商的电子医疗记录安全共享。5 能够创建去中心化的记录管理系统,避免了患者需要通过其他组织来管理记录的访问。采用区块链技术的医疗保健应用具备很多潜在好处,比如即时验证处方的真实性或自动识别潜在的不良药物反应。
  • 政务服务:国民身份管理系统、税收监督、选举和土地管理等等,这些只是政府公共部门可以利用区块链生态系统的几个例子。例如,美国伊利诺伊州最近启动了出生登记和身份识别系统试验。6 非洲加纳也启动了基于区块链技术的土地登记。7
 

比特币之外的广阔领域

区块链有望令许多行业受益,其中包括:

  • 医疗保健
  • 金融和银行业
  • 保险
  • 物联网 (IoT) 和网络互联
  • 数字广告
  • 网络安全
  • 供应链管理
  • 预测
  • 云计算
  • 政府
  • 零售
  • 房地产
  • 出版
  • 非盈利
  • 能源

处理性能、效率和安全性

虽然区块链前景光明,但在处理带宽和执行操作能耗方面,其算法会需要中央处理单元 (CPU) 和图形处理单元 (GPU) 的大量算力和能耗。因此,采用当前技术大规模实施区块链应用具有挑战性。

为释放区块链的潜力,AMD 正着手开发新的处理解决方案,有望在提供更高计算性能的同时实现更低的能耗。例如,AMD 推出业界首款高性能 7nm 计算和图形处理器。8

向前发展的力量和自由

区块链的影响正在迅速波及各个行业和应用领域。尽管目前仍处于成型阶段,但这一技术的巨大潜力显示出巨大而独特的价值。

AMD 目前正与生态系统合作伙伴合作,希望将区块链的变革潜力带给消费者、新兴市场、政府和各种应用领域。

有关更多信息,请访问 AMD 和区块链技术

有关我们产品或服务的更多信息,请访问 www.amd.com

尾注
  1. “首席信息官需要了解区块链业务价值预测的三件事”,Gartner,2017 年 8 月 2 日。
  2. “钻石行业痴迷于区块链”,《财富》,2017 年 9 月 12 日。
  3. “区块链和物联网将用于打击假冒品牌”,Bit News,2018 年 8 月 24 日。
  4. “从农场到成品服装:区块链帮助这个时尚系列透明”,《福布斯》,2017 年 5 月 10 日。
  5. “探索区块链在 EHR、医疗保健大数据中的应用”,Health IT Analytics,2018 年 2 月 5 日。
  6. “伊利诺伊州推出区块链试点数字化出生证明”,Coindesk,2017年9月1日。
  7. “加纳期待 IBM 基于区块链的土地管理”,ETHNews,2018 年 7 月 11 日
  8. “AMD 首席技术官:'我们全力投入 7nm CPU’”,CRN,2018 年 8 月 23 日。