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技术原理

软考区块链服务相关术语如何理解:账本、共识与智能合约

摘要

理解区块链术语,可以沿着共享记录、协作确认、程序执行和外部数据输入这条线展开。本文区分分布式账本、共识、智能合约、预言机与多重签名,并说明防篡改、自动执行等表述的适用条件。

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理解范围与基本线索

软考区块链服务相关术语如何理解,可以先把问题拆成四层:信息记录在哪里,参与者如何确认记录,业务规则如何执行,链外信息怎样进入链上。这里解释通用技术概念,并以以太坊说明智能合约,不将具体平台特性推广到所有区块链,也不据此认定考试范围。

分布式账本与防篡改

NIST《区块链技术概述》将区块链描述为分布式实现、具有篡改可察觉和抗篡改能力的数字账本。参与者在共享账本中记录交易;网络正常运行时,已经发布的交易不能随意改动。

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“分布式”关注账本的组织方式,“防篡改”关注记录受到修改时的保护能力。理解时应保留正常运行这一条件,避免把抗篡改说成任何情况下都绝对无法修改,更不能由此推导出写入的信息一定真实。

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共识与智能合约分别解决什么问题

共识关注参与者如何对账本记录形成一致认识,智能合约关注程序规则如何执行。可以用“共同确认什么”和“按照什么规则处理”区分二者;规则能够执行,并不等于所有外部事实已经得到验证。

以太坊开发者文档把智能合约解释为位于链上特定地址的代码与状态。用户提交交易,可以调用合约函数;合约按程序规则运行,也可以调用其他合约。这里的“状态”可理解为程序保存的数据,“函数”则是处理数据的操作。

预言机与多重签名

以太坊智能合约自身不能直接获取链外事件信息,预言机用于把链外数据提供给合约。多重签名合约则要求满足指定数量的有效签名后才能执行操作。前者解决外部信息输入问题,后者解决多方授权问题。

理解适用条件时,需要分别追问:规则是否依赖现实世界的信息,操作是否需要多方共同同意。引入预言机不会自动保证输入真实;要求多个签名,也不意味着每次操作都必须得到所有参与者同意。

常见问题与辨析方法

“自动执行”是否意味着程序永远正确?不能这样理解。自动执行描述的是按既定代码处理,规则设计和输入是否恰当仍需分别判断。“链上记录可靠”是否等于现实业务真实?也不能直接等同,记录完整性与事实真实性是不同问题。

阅读题目或技术说明时,可以先识别术语解决的问题,再检查成立条件。尤其注意“通常”“正常运行时”“以太坊”等限定语,避免把有条件的技术特性理解成适用于所有系统的保证。

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