区块链常常被称之为不可篡改的账本，能保护我们的数字资产安全和交易安全。那区块链是如何确保交易安全的呢？为了让大家更容易理解，我们举个极简的例子：假设，A转账给B。为了确保A把钱给了B，在交易完成后，A和B会记个帐，以防止后续可能的纠纷。为了保证以上交易过程的安全性，要做以下几个关键事情：
1. 按需转账：A将钱不多也不少的转给B。
因为链上的资产全部是数字化的，所以并不存在实物交接的问题。因此整个交易过程，实际上就是一个记账过程。我们可以称之为记账即交易。也就是说，只要记账安全，交易就安全了。
值得注意的是，区块链里说的交易，需要在实物可数字化，且数字化资产记录在链上后才能完成。实物如何数字化并上链的过程，还有实物的交易安全，不在本文讨论范围内。
2. 谁来记账：找到一个可以被信任的人来记账，如实的记录交易。
无论是谁记账，记账的过程都是中心化的，这就有中心化风险。既然无法做到“去中心”，那就退而求其次，只能找一个可被信任的记账人。这个记账人在区块链中被称作出块节点，而选择出块节点的过程，就是常听到的共识机制。
根据找出块节点的方法不同，共识机制大体分为两种：
1） 找随机节点：通常是所有竞争节点同时做一道题来找到出块节点，如POW、POS。这种方式的逻辑在于，即使有人有作恶意图，但不知道什么时候有作恶机会，那就无从下手了。因此，出块节点的随机性越高，共识机制就越好。
2） 预选节点：通过预先选择的方式找出可被信任的节点记账，这类共识机制是PBFT、DPOS、BA*。这种方式的关键在于如何在众多的节点中，找到相对可被信任的节点。
找到出块节点后，此节点将众多交易记录在块中，并将块广播出去，就可以做到全网所有节点同步信息的目的。
3. 记什么帐：当交易过程中出现意外时，能确保只有正确的交易被记录下来。
寻找出块节点的过程，是找到作恶可能更小的节点，但不能完全排除这些节点作恶或故障的可能。同时，交易的双方也可能作弊，比如双花问题。当双花问题发生时，只能记录其中一笔被认可的交易。
区块链运行在网络上，所有的节点都在同时工作，但节点间通信过程却不是实时的。这种环境下，发现问题需要一段时间。在这段时间内，有可能错误的信息已经被打包记录在链上。信息一旦上链，即使是错误的信息也无法删除。
为了选择记录正确的信息，区块链一般是通过“投票”（在被认为正确的块后继续产生块）的方式来决定哪些信息是正确的。被认定是错误的信息所在的块后将不会再有新块产生。这也是为什么区块链是链式结构的原因。整个链形成的过程，其实就是一个投票选举正确信息的过程。
值得注意的是，投票意味着把希望寄托在大多数节点都会选择正确的信息。但大多数节点也是会犯错的。这种错误仍然可能来自两方面：无意的，或有意的。
4. 防篡改：一旦交易记录生成，无法修改交易记录。有两种情形会导致数据被篡改：有人想恶意篡改数据；或者系统故障时，破坏了数据。
在传统的信息记载环境中，信息都被记载在相对集中的位置。比如，记在纸上，记在中心化服务器里，至多也就是记在有多备份的服务器里。中心化的信息记载环境带来了一个明显的风险，数据很容易被改动。
因此，区块链用两种方案解决：
1) 在多个节点记录同一份信息，以保证节点间的信息可以相互验证。
2) 同时，区块链引入了默克尔树，一旦数据被改动，所有节点都可以轻易发现。默克尔树的详细算法，网上有很多资源讲解，这里不展开说明。
5. 帐可查：在需要查账时，双方都有查账的可能。可能是自己有权利去查，比如在公链上，任何人都有权利读取链上的信息；也可以由第三方代查，比如联盟链上，只有部分被授权的组织有读取链上信息的权利，因此无查阅权限的人需要委托第三方代查。
6. 条件执行：在有条件的交易场景下，还需要确保条件发生时，交易会按需执行。
区块链采用被称之为智能合约的方式为条件执行提供安全保障。智能合约通过3个方面提供安全环境：
1) 代码防篡改：智能合约代码一旦上链，无法被更改，只能按照既定代码运行。
2) 安全执行：智能合约的运行结果具备唯一性。为此每个节点都可以运行同一个智能合约，从而执行节点外的节点可以验证执行节点的结果。执行节点和验证节点的选取方案就有很多方式了，这里不做过多讨论。
3) 规则透明：如果智能合约开源的话，利益相关方均能审计合约。如果交易双方有人不理解代码，或者担心代码的安全性，也可以请第三方帮忙审计代码。
从以上解决方案看，区块链很少在加强一个节点的安全性上做文章，而是不信任任何节点，避免任何事情由一个节点独立完成；即使执行过程是一个节点完成，也需要其他节点验证。因此区块链方案也被称之为去中心化的方案。关于区块链去中心化的内容请参见《关于“去中心化”，我们需要了解的》
网友评论