宋沫飞：区块链概念大热的背后 真正的价值在这里…

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在互联网大数据时代，人们每天都接触数据，购物是为了看分数，股票交易是为了看报告...但是在这个“到处都是陷阱”的时代，数据真的可信吗？它们没被篡改过吗？

在互联网大数据时代，人们每天都接触数据，购物是为了看分数，股票交易是为了看报告...但是在这个“到处都是陷阱”的时代，数据真的可信吗？它们没被篡改过吗？

不久前，日本第三大钢铁巨头神户制钢公司被曝篡改铝产品的性能数据；近年来，a股上市公司财务报表舞弊也频频曝光...

人们常说，真实、无失真的数据是诚信的基础。通常，大多数人会依靠政府机构的立法和公众舆论的曝光，并通过加大对造假的惩罚来杜绝恶意篡改。然而，好的法律需要好的“警察”，如果篡改行为不能及时发现，风险和损失就无法完全避免。如果有一种技术手段，它不仅可以提高数据篡改的难度和成本，还可以让其他人快速和廉价地检查篡改是否已经发生，欺诈的普遍性将大大提高。

2017年，比特币的疯狂崛起引起了关注。除了传说中的耗时耗力之外，比特币对人类有什么贡献？非常重要的一点是，比特币建立了一个高度可信的账簿，完全消除了对账簿的篡改。

这是因为比特币采用了区块链技术作为基础支持，这使得区块链能够确保货币交易数据在没有行政监管的情况下写入账簿后不会被篡改。在这方面，区块链领域的人称之为“不变性”。

那么，如何理解这种不变性呢？它是如何实现的？这和普通人有什么关系？本文试图回答这些问题。

一般来说，不变性的具体含义意味着某些东西不会随着时间而改变。

以比特币为例，交易数据在不断扩大。因此，在区块链的范围内，不变性意味着一旦交易被写入账簿，任何人都不能改变它。通过区块链，数据提供者可以证明其提供的数据没有被更改，而数据接收者可以确保其接收的数据没有被篡改。

值得注意的是，这种不变性适用于每个人，区块链维护的分类账与银行账户不同。作为一个普通用户，你只能阅读自己的账簿，但你不能更改历史数据。但是，其他具有较高权限的人，如银行中的系统管理员，具有修改数据的完全能力。块链技术确保包括系统管理员在内的任何人都不能修改历史记录。

然而，区块链技术的不变性并不是绝对的。

举一个简单的例子，你写一个消息发送，在发送之前，你可以随意修改它，没有人知道。如果你把这个信息发给了一个朋友，它对你来说将是不变的。如果您想更改它，您可以要求您的朋友删除原始邮件，然后您可以再次发送它，这样其他人就不会知道您修改了此邮件。那么，如果你把它发给很多人呢？对你来说，这种不变性非常强，因为你必须说服每一个短信接收者删除原来的短信。理论上，这是可以实现的，但现实是残酷的。大量发送的数量越多，更改数据就越困难。

区块链也基于同样的原则。对于数据篡改，篡改数据并不难。困难在于如何防止他人发现这种篡改。只要其他人能够快速验证数据已经被篡改，就意味着这种篡改是失败的。这使得修改伪装的东西更加困难。

综上所述，区块链不变性包含两层含义:一是给攻击者制造困难，二是方便用户检测篡改。然而，具体的过程是如何实现的？

在金融领域，账簿记录着资产、现金和其他资源的交易，是非常重要的财务记录。我们每个人在银行都有一个相应的流程记录，每个记录之间的顺序通常是按照时间排序和编号的。有权威的人很容易篡改这种流水账。例如，如果他们稍微修改了几条记录的内容，不仔细检查就很难看到它们。

下图给出了一个例子:有人修改了第4页的一行，你可能很难看到前后的区别，因为账簿的变化不够显著(见下图)。显然，这个普通的分类账很容易篡改，但很难检查它是否被篡改过。

根据这一原则，用户的任何篡改都可以反映在页码的变化上。为了便于检测，我们希望即使内容稍有修改，页码也不会被识别。这样做的一个优点是篡改者很难掌握页码的变化。然后，如果有一种账簿，他会将每页的内容与页码联系起来。不管第4页的内容有什么变化，页码都会突然改变。例如，第4页的页码在篡改后变为40，从而可以快速检测到篡改。这是区块链防篡改的第一个主要原则:将页面内容与序列号相关联。

但这也给真正的簿记过程带来了一个问题——因为页码是不可控的，簿记时很难生成连续的页码，那么如何维护书籍的顺序呢？在区块链，当增加新的一页书时，前一页书的页码被写到当前页的开头，这样所有的账目都可以被分类。一个典型的区块链可以表示为下图。形状:

有效账簿的第一条规则是第一页和第二页的页码必须一致。一旦页面上没有链接，账户就是假的。

有了这样的账本，怎么才能得到一个有效的篡改账本？

例如，如果第200页上的事务被修改，很明显，第200页上的页码也改变了。为了保持整个区块链的一致性，您必须修改记录在第201页开头的页码。由于第201页也已更改，您必须修改第202页开头的页码。也就是说，200页之后的所有书籍都必须修改。乍一看，篡改数据只会增加一些复杂性，所以我们需要第二条规则。

有效账簿的第二个有效性规则是每一个页码必须小于一个固定值。遵守第二条规则极其困难，因为在区块链从内容到页码的映射过程是非常不可预测的。篡改必须不断进行随机测试，这是一个巨大的计算量。如果你运气不好，你可以在几亿次尝试后换一页。

如果攻击者运气好，他可以生成一个有效的账簿篡改，但区块链已经为他准备了第二个预防方法:在许多机器上备份一个统一的账簿。比较不同机器上的书并不复杂，只要比较最近几页的页码就行了。如果你和大多数人不同，你就会知道你已经篡改了它。也就是说，你花了很大力气伪造一个账户，别人会知道你在不到一秒钟的时间里就伪造了。

篡改的唯一可能性是你拥有大量的计算资源，同时与大量的攻击者串通重写网络上的大部分书籍，但这种可能性是微不足道的，而且技术本身足以保证区块链书籍中数据的不变性。

利用区块链的不变性，我们可以解决许多实际问题。除了确保数据不被篡改，它已经成功地应用于金融支付行业。还有哪些商业场景可以依赖于区块链的不变性？

首先是教育认证行业。学历证书和技能证书等材料直接反映一个人的能力和教育经历，而雇主对招聘人员的能力有一定的要求。这样，一些求职者将伪造学历证书作为进入职场的垫脚石。目前，伪造学历证书似乎是一个行业，伪造的纸质证书足以成为真正的。那么，我们可以考虑使用区块链技术来防止证书被伪造或篡改吗？

近年来，麻省理工学院利用比特币区块链进行认证测试，并开发了相应的学术、专业和劳工认证系统。2015年10月，该系统向参加30周年纪念活动的校友颁发证书。

此外，墨尔本大学还宣布启动区块链认证和审核计划，该计划允许学生证书以保密、安全和持久的方式进行验证。

由于区块链证书的不可伪造性，一方面，雇主可以更有效地进行学历考试，为优秀人才创造公平竞争的环境。

其次，在医疗行业。近年来，医疗纠纷频繁发生，其中许多是由病历或处方中的错误信息和遗漏造成的。那么，如何防止此类事件发生呢？这是存储和保护所有区块链病患者病历的有效方法。

目前，基于区块链的医疗应用已经逐渐成型。作为阿联酋最大的电信公司之一，du与大型私人医疗服务提供商nmc healthcare建立了合作关系，并开始使用区块链技术存储电子健康记录。通过这种方式，可以确保数据的完整性和零错误，并且可以加强医疗服务提供者和患者之间的信任。

另一个重要问题是假药的生产。根据世界卫生组织的统计，假药占医药市场的10%，而发展中国家的数据接近30%，这对患者的健康和安全构成了威胁。目前，包括英特尔和ibm在内的一些研究机构已经联合发起了一个反毒品伪造项目。在本项目中，每个厂家生产的药品都将附有相应的生产时间记录，甚至包括药品的整个供应过程和主要成分，这些记录将存放在区块链，以便随时检测药品的生产时间和地点，从而有效打击市场上的假药，对保护患者的生命健康具有重要意义。

最后，应该指出的是，今天，随着区块链的不断普及，大多数人只把它当作全民的另一个概念。然而，当我们今天任何时候都需要给手机充电时，我们忘记了电磁学之父法拉第，他在1831年10月28日晚上受到了嘲笑；今天，当我们习惯了淘宝购物，我们忘记了十多年前关于“网购等于欺诈”的种种言论，甚至忘记了对互联网最初推出的质疑。

当电和互联网出现时，人们经常说“不真实”这个词。我们有燃料和报纸就足够了。现在你可能会嘲笑当时的人们是多么愚蠢和可悲，但你不知道你是时代的替代品。自区块链诞生以来，对“虚无缥缈”的评价从未停止过，比特币也受到了批评。然而，不管有多少黑客攻击它，它建立的诚信建筑从未被摧毁。也许，在未来的某一天，“上网”将像“上网”一样无处不在。你觉得今天怎么样？

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