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区块链开发与应用中的去中心化系统及应用案例

区块链具有几个重要特点,如去中心化、不可篡改、透明开放等。其中,去中心化是区块链技术的典型特征。

去中心化是新型网络内容生产过程中相对于“中心化”而言的一种社会关系形态和内容产生形态。在一个分布有众多节点的系统中,每个节点都具有高度自治的特征。节点之间可以自由连接,形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶段性的中心,但不具备强制性的中心控制功能。这种开放、扁平、平等的系统现象或结构,我们称之为去中心化。

去中心化的分布式系统虽然有很多好处,但在设计和运行这样的系统时面临着困难。与中心化系统相比,去中心化系统运行于一个不可信任的环境中,要保持系统的一致性、完整性和安全性非常困难。在去中心化系统中,许多中心化系统容易实现的事情会变得困难。

在去中心化的比特币系统中,有几个需要解决的问题:

(1)如何防止有人恶意篡改数据或伪造账本?在去中心化系统中,每个节点都有记账和存储账本数据的权力,并且节点的加入和退出都是自由的,没有中心机构进行管控和认证。

(2)如何保持全网节点的交易账目一致性?比特币系统的节点分布在全球各地,各地网络的速度不同,有时甚至会断线。要让全网的节点始终记录相同的交易账目,即保持全网的一致性,是非常困难的。

(3)如何防止双重支付?双重支付是指一份资产被重复使用的情况。在比特币系统中,如果网络传输不同步,就有可能出现双重支付的情况,这构成了交易欺诈。

中本聪通过设计一个巧妙的运行机制解决了这些问题,使比特币系统能够在没有中心节点协调管理的情况下稳定运行。

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