第 2 课

区块链技术如何实现去中心化

在这里,我们将深入了解区块链如何使去中心化成为可能。你将看到节点、共识机制和智能合约如何在不依赖单一权威的情况下保持系统的公平性。

加密货币中的去中心化是由底层技术实现的:区块链。区块链本质上是一个分布式数字账本,在计算机网络中共享。它不是由单一权威管理的一个中央数据库,而是许多参与者各自保存账本的副本并通过共识共同更新它。

例如,每个比特币全节点存储着所有比特币交易的完整历史(截至 2025 年约为 500 GB 的数据)并根据这一历史交叉检查新交易。由于每条交易记录被数千个节点冗余持有,系统不依赖于任何单一服务器或数据中心。如果一个节点离线,网络继续运行。为了向区块链添加新数据(一批最近的交易,称为区块),参与者使用共识机制(如比特币的工作量证明算法,或以太坊等其他网络中的权益证明)来就哪个区块有效并应该下一个被附加达成一致。这一过程确保没有单一参与者可以随意伪造或更改交易——如果恶意行为者试图作弊(例如,创建虚假交易或更改历史),其余诚实节点将简单地拒绝这些无效数据。通过这种方式,系统的规则由网络集体执行,而不是依靠信任中央把关者。

因此,区块链技术创建了一个”无需信任”的系统——这并不意味着不存在信任,而是您不必信任任何一个中间人或权威。您只需要信任系统的代码和共识规则,这些规则是透明已知的,并由每个人执行。这就是加密货币网络如何在没有银行或政府控制的情况下运行:世界任何地方的用户可以直接相互交易,网络内置的规则(由所有节点执行)确保交易有效和安全。结果是一个点对点的货币系统(和其他数字资产),具有抗审查性和高度韧性。没有中央”关闭开关”。只要世界上仍有一些节点运行,区块链就会继续存在,交易可以被处理。

许多加密货币以各种方式扩展了比特币的去中心化模型。例如,以太坊是一个去中心化、开源的区块链平台,支持智能合约和去中心化应用(dApps)。以太坊表明去中心化不仅仅适用于数字货币——它还可以作为一个去中心化的全球计算平台。

在以太坊上,被称为智能合约的程序在全球数千台计算机上运行,而不是在单个公司的服务器上。这意味着作为以太坊上的智能合约构建的借贷应用或游戏不受任何单一实体控制;一旦代码(规则)部署到区块链上,它就会自主运行,任何人都可以使用。以太币(ETH)是支持这个网络的原生加密货币,与比特币一样,以太坊由节点和验证者(以前是矿工)社区维护,而不是中央管理员。在 2022 年,以太坊甚至通过从工作量证明挖矿系统过渡到权益证明验证系统来加强其去中心化基础设施——一次被称为”合并”的升级。这一转变(于 2022 年 9 月 15 日执行)完成了以太坊向更节能的共识机制的转变,通过一组质押 ETH 的分布式验证者而不是小组矿工进一步保障网络安全。总之,区块链结合了密码学、共识算法和分布式网络来实现去中心化。它们消除了对任何单一参与者的信任需求,使整个网络共同负责验证和记录发生的事情。

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