什么是区块链技术？

区块链是一种什么样的技术？它真的可以做到以上所有吗？区块链能否为医疗保健、金融、供应链管理和音乐版权等多元化行业带来惊人的成果？

另外，不支持比特币是否意味着你支持区块链？你怎么支持比特币，却说它背后的技术不好？

在本文中，我试图通过分析区块链是什么，更重要的是，区块链不是什么来回答这些问题。

什么是区块链？

为了辨别其中一些说法的真实性，在定义什么是区块链时存在太多的混淆。许多公司使用“区块链”这个词来指代某种神奇的设备，通过它他们的所有数据都可能出错。当然，这样的设备不存在，至少在现实世界中不存在。

那么，什么是区块链？从技术上讲，区块链是一个区块链表，一个区块是一组有序的交易。如果您不理解最后一句话，请将区块链视为具有更多属性的数据库子集。

区块链与普通数据库区域的区别在于，有一些特定的规则来管理如何将数据放入数据库。也就是说，它不能与数据库中已经存在的一些其他数据冲突（一致），它是仅附加的（不可变的），数据本身由所有者拥有（拥有），可复制和可用。最后大家一致认为数据库中数据的状态是什么（规范化），没有中心化机制（去中心化）。

最后一点是区块链的最终目标。去中心化很有吸引力，因为它意味着没有单点故障。也就是说，任何权威都不能拿走您的资产，或篡改“历史”以满足其需求。这种无需信任任何人的不可变审计跟踪正是每个使用该技术的人都渴望的好处。但这种好处需要付出高昂的代价。

区块链的成本

不受任何一方控制的不可变审计跟踪当然很有用，但创建这样一个系统会带来很多成本。让我们来分析其中的一些问题。

创建可证明一致的系统并非易事。一个小错误可能会损坏整个数据库或导致某些数据库与其他数据库不同。当然，损坏或分裂的数据库不再有任何一致性保证。此外，所有此类系统都旨在从一开始就确保一致性。区块链中没有“快速行动，打破常规”之类的东西。如果你打破规则，你就会失去一致性，区块链就会被打破，一文不值。

您可能会想，为什么不能直接修复数据库或重新开始并继续前进？这在集中式系统中很容易实现，但在分散式系统中很难实现。您需要共识，即系统中所有参与者的共识，才能对数据库进行更改。区块链必然是一种不受任何实体控制的公共资源（去中心化，还记得吗？），否则创建一个缓慢的中心化数据库的成本将高得令人望而却步。

添加正确的激励结构并确保数据库不会被系统中的所有参与者滥用或破坏也是需要考虑的主要因素。区块链可能是一致的，但如果有很多无关紧要的无用数据，它就不是很有用，因为向其中添加数据的成本很低。但是，如果区块链由于添加数据的成本很高而导致数据很少，那么一致的区块链就没有用了。

是什么赋予了数据最终性？您如何确保奖励与网络目标保持一致？为什么节点要保留或更新数据？当发生冲突时，是什么让节点选择一个数据而不是另一个？这些是需要很好地回答的激励问题；它们不仅在开始时需要保持一致，而且随着技术和公司的变化，在未来的任何时候都需要保持一致，否则区块链将毫无用处。

您可能会再次想知道为什么无法“修复”一些损坏的激励措施。同理，这在集中式系统中很容易，但在分散式系统中，没有共识就无法更改任何内容。除非每个人都同意区块链现在能做吗，否则“修复”是没有意义的。

传统的中心化数据库只需要写一次，区块链需要写上千次。传统的中心化数据库只需要检查一次数据，而区块链需要检查数千次数据。传统的中心化数据库只需传输一次数据即可存储，而区块链则需要传输数千次数据。

维护区块链的成本要高出几个数量级，需要以实际效果来证明。大多数寻求上述某些属性（例如一致性和可靠性）的应用程序如果充分利用完整性检查、收据和备份，则可以以低得多的成本获得它们。

这可能很棒，因为公司不喜欢一开始就拥有用户数据并且觉得它很麻烦。但如果用户“行为不端”，这可能会很糟糕。有些用户向你的区块链发送了大量无用的数据，或者想出赚钱的方法，但是给其他用户造成了很多不便，但你不能把这些用户踢出去。这和上面的一点有关：激励结构一定要精心设计，因为有盈利途径的用户不太可能退出。

您可能认为仅仅拒绝向恶意用户提供服务就可以了，这在集中式服务中很容易做到。然而，与中心化服务不同，拒绝服务在区块链中很困难，因为没有一个实体有权将任何人踢出去。区块链必须是公正的，并执行由软件定义的规则。如果规则不足以阻止不良行为，那你就不走运了。这里没有法律的“精神”。您必须处理恶意或行为不端的分子，可能需要很长时间。

强制升级将不起作用。网络上的其他参与者没有义务对您的软件进行更改。如果他们有这个义务，这样的系统将非常容易、快速且具有成本效益地构建到集中式系统中。区块链的关键在于它不受任何实体的控制，强制升级就达不到目的了。

相反，所有升级都必须向后兼容。这显然是相当困难的，特别是如果你想添加新功能，从测试的角度来看更难。软件的每个版本都为测试添加了许多变量，从而延长了发布时间。

同样，如果这是一个集中式系统，只要不再为旧系统提供服务，这很容易纠正。但是在去中心化系统中，你不能这样做，因为你不能强迫任何人做任何事情。

最后，与传统的集中式系统相比，它的扩展难度至少要高几个数量级。原因很明显。相同的数据存在于数百个地方，而不是一个地方。传输、验证和存储的成本很高，因为数据库的每个副本都会产生这种开销，而不是在传统的集中式数据库中只支付一次这些成本。

当然，您可以通过减少节点数量来减轻负载。但是，为什么需要一个去中心化的系统呢？如果扩展成本是一个主要问题，为什么不直接使用集中式数据库？

集中化更容易

您可能已经注意到，去中心化系统难以处理、维护成本高昂、难以升级且难以扩展。集中式数据库比区块链更快、更便宜、更容易维护和更容易升级。那么为什么人们继续使用区块链这个术语，好像它是解决所有问题的某种灵丹妙药？

首先，许多拥抱区块链的行业实际上早就应该使用 IT 基础设施。医疗保健行业的软件是出了名的糟糕。财务结算仍然在 1970 年代的软件上运行。供应链管理软件不仅难用，也难安装。这些行业的公司大多拒绝升级，因为担心所涉及的风险。许多基础设施升级项目耗资数亿美元，最终只能恢复原状。区块链是推销这些 IT 基础设施升级并使其更具吸引力的一种方式。

其次，区块链可以让你看起来好像处于技术的最前沿。不管你喜不喜欢，“区块链”这个词本身就有市场。很少有人真正明白这意味着什么，但为了显得时髦，这些话都放在了嘴边。正如“云”是指别人的计算机一样，“AI”是指经过优化的算法，而“区块链”在这里是指缓慢而昂贵的数据库。

第三，人们实际上不喜欢政府对某些行业的控制，他们想要一种不同于法律框架的裁决机制，这往往是缓慢且昂贵的。对于他们来说，“区块链”其实是一种摆脱政府监管重重枷锁的方式。这夸大了区块链的能力。区块链不会奇迹般地消除人类冲突。

结果是许多人听信了夸大的承诺，却没有真正了解区块链的功能或成本。更糟糕的是，风险投资家和企业高管有意无意地回避实际的技术细节和成本，对区块链能做什么和不能做什么含糊其辞。下面的人都不敢说皇上没衣服，现在我们也一样。

那么区块链是干什么用的？

我们已经明确表示，相对于集中式数据库，区块链非常昂贵。因此，应该使用区块链的唯一原因是去中心化。也就是说，消除单点故障或单点控制。

这自然意味着软件或数据库不能经常更改，如果有的话。升级的好处太少区块链现在能做吗，而弄乱或更改规则的坏处太多。

大多数行业都不是这样的。大多数行业都需要新功能或升级，可以根据需要自由更改和扩展。鉴于区块链难以升级、变更和扩展，大多数行业都很少使用区块链。

我们发现资金是一个例外。与大多数行业用例不同，如果没有变化，资金会更好。不变性和难以改变的规则对金钱有利，对金钱也不错。这就是为什么区块链是比特币的正确工具。

显然，许多想要使用区块链的公司并不是真的想要区块链，他们想要的是行业的 IT 升级。这本身很好，但是为此目的使用“区块链”这个词是不诚实的，而且对其功能的夸大其词。

结论

区块链是当今的流行词；不幸的是，“区块链不是比特币”的迷因并没有消失。如果提供中心化服务，区块链可以做中心化数据库能做的事情，而后者的成本仅为前者的千分之一。如果您提供分散式服务，您可能是在自欺欺人，没有考虑系统中存在的单点故障。在真正去中心化的服务中根本没有“你”。