区块链

区块链（Block Chain）

什么是区块链

区块链起因为中本聪的比特币，作为比特币的底层技术，本质上是一个去中心化的报告库。是指通以往中心化和去信任的方式集体维护一个牢靠报告库的技术方案。

区块链技术是一种不依靠第三方、通过本身分布式节点执行网络报告的存储、验证、传递和交流的一种技术方案。所以，有人从金融会计的角度，把区块链技术看成是一种分布式放开性去中心化的大型网络记账薄，任何人任什么时候间都可以采取相同的技术标准加入自己的信息，延伸区块链，连续满足各种需求导致的报告录入需要。

通俗一点说，区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统后面都有一个报告库，你可以把报告库看成是就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。当前就是谁的系统谁来记账，微信的账本就是腾讯在记，淘宝的账本就是阿里在记。但当下区块链系统中，系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内假使有任何报告改变，系统中每个人都可以来执行记账，系统会评判这段时期内记账最快最好的人，把他记录的内容写到账本，并将这段时期内账本内容发给系统内所有的其余人执行备份。如此系统中的每个人都了一本完整的账本。该种方式，我们就称它为区块链技术。

区块链技术被觉得是互联网发明以来最具颠覆性的技术创新，它依靠密码学和数学巧妙的分布式算法，在无法建立信任关系的互联网上，无需借助任何第三方中心的介入就可以使参与者促成共识，以极低的成本处理了信任与价值的牢靠传递难题。

比特币点对点网络将所有的交易历史都储存在“区块链”中。区块链在连续延长，而且新区块一旦加入到区块链中，就不会再被移走。区块链事实上是一群分散的用户端节点，并由所有参与者构成的分布式报告库，是对所有比特币交易历史的记录。比特币的交易报告被打包到一个“报告块”或 “区块”(block)中后，交易就算初步证实了。当区块链接到前一个区块之后，交易会得到更深一步的证实。在接连得到6个区块证实之后，这笔交易差不多就不可扭转地得到证实了。

区块链在网络上是公开的，可以在每一个离线比特币钱包报告中查询。轻量级比特币钱包运用在线证实，即不会下载区块链报告到设备存储中。

数字货币容易被传统金融机构视做一种新的货币，但事实上其底层技术的意义和价值远远大于其货币属性。以比特币为例，一般意义上它被当作一种点对点形式的数字货币，但从技术方面来看，它事实上是一个点对点的去中心化网络平台，如此一个网络平台依托的正是区块链技术。数字货币是依靠区块链技术搭建的世界点对点网络平台。以比特币为代表的，区块链在数字货币领域的应用，也被称为Blockchain 1.0。

区块链的起源

若要解释何谓区块、区块链，还得从1982年提出的拜占庭将军困难说起。

拜占庭位于如今的土耳其的伊斯坦布尔，是东罗马帝国的首都。受于当时东罗马帝国国土辽阔，为了防御目的，所以每个军队都分隔很远，将军与将军之间只能靠信差传递消息。 在战争的时机，拜占庭军队内所有将军和副官必需促成统一的共识，决定能否有赢的可能才去攻打敌人的阵营。但是，在军队内有机会存有叛徒和敌军的间谍，左右将军们的决定又扰乱整体军队的秩序。在执行共识时，结果并没有代表大部分人的意见。这时候，在已知有成员谋反的情形下，其余忠诚的将军在不受叛徒的影响下如何促成统一的协议，拜占庭困难就此形成。

拜占庭将军困难事实是对网络世界容许入侵体系的模型化。

拜占庭的忠实将军们要在叛徒存在且不抓出叛徒的情形下，使其决策形成统一。对应到通信世界中，民众要在容许一部分捣乱或失效协议存在的情形下，处理困难。后来，民众发现，区块和区块链可以处理拜占庭将军困难^[2] 。

区块链起因为比特币，标志着上轮金融危机起点的雷曼兄弟倒闭后两周，2008年11月1号，一名自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的人发表了《比特币:一种点对点的电子现金系统》一文，阐述了基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等的电子现金系统的构架理念，这标志着比特币的诞生。两个月后理论步入实践，2009年1月3号第一个序号为0的比特币创世区块诞生。几天后2009年1月9号显现序号为1的区块，并与序号为0的创世区块相连接形成了链，标志着区块链的诞生。

近年来，世界对比特币的立场起起落落，但作为比特币底层技术之一的区块链技术日益承受重视。在比特币形成过程中，区块是一个一个的存储单元，记录了一定时期内各个区块节点全部的交流信息。各个区块之间通过随机散列(也称哈希算法)达到链接(chain，后一个区块包含前一个区块的哈希值，伴随信息交流的扩大，一个区块与一个区块陆续接续，形成的结果就叫区块链^[3] 。

区块链的特质

从区块链的形成过程看，区块链技术具有下方特质。

一是去中心化。区块链技术不依靠更多的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，除了自成一体的区块链自身，通过分布式核算和存储，各个节点达到了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特质。

二是放开性。区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的报告对所有人放开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链报告和开发有关应用，所以整个系统信息高度透明。

三是独立性。基于商量统一的规范和协议(相似比特币采取的哈希算法等各种数学算法)，整个区块链系统不依靠其余第三方，所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换报告，不需要任何人为的干预。

四是安全性。只要不能掌控全部报告节点的51%，就无法肆意操控修改网络报告，这使区块链自身变得相对安全，避免了主观人为的报告变更。

五是匿名性。除非有法律规范要求，单从技术上来讲，各区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名执行。

区块链发展面对的首要考验

从实践进度来说，区块链技术在商业银行的应用多部分还在构想和试探当中，距离在生活、生产中的运用仍有漫长的路，而要得到监管部门和市场的认可也面对不少问题，首要有:

(一)承受现行观念、制度、法律制衡。区块链去中心化、自我管理、集体维护的特性颠覆了民众当前的生造成活方式，淡化了国家、监管概念，打击了现行法律安排。对于这些，整个世界完全缺少理论准备和制度探讨。即便是区块链应用最成熟的比特币，不同国家持有立场也不相同，不可避免影响了区块链技术的应用与发展。处理这类困难，显然仍有漫长的路得走。

(二)在技术方面，区块链尚需击穿性进度。当前，区块链应用尚在实验室初创开发阶段，没有直观可用的成熟产品。比之于互联网技术，民众可以用浏览器、APP等具体应用程序，达到信息的浏览、传递、交换和应用，但区块链显著缺乏这类击穿性的应用程序，面对高技术门槛阻碍。再比如，区块容量困难，受于区块链需要承载复制以前造成的全部信息，下一个区块信息量要大于以前区块信息量，如此传递下去，区块写入信息会无限放大，导致的信息存储、验证、容量困难有待处理。

(三)竞争性技术考验。尽管有很多人看好区块链技术，但也要目睹助推人类发展的技术有很多种，哪种技术更方便更高效，民众就会应用该技术。比如，假使在通信领域应用区块链技术，通过发信息的方式是每次发给全网的所有人，但是只有那个有私钥的人才可解密打开信件，如此信息传递的安全性会大暴涨加。同样，量子技术也可以做到，量子通信——利用量子纠缠效应执行信息传递——同样具有高效安全的特点，近年来更是获得了不小的进度，这对于区块链技术来看，就具有很强的竞争优势。

区块链系统的运行方式

首先，中本聪很清楚建立一个支付系统的信用务必处理防止“重复支付”困难，也就是不能造假币。中心化的信用系统是靠国家机器防止造假币。“比特币”怎么办呢？中本聪的伟大创新是给每一笔交易“盖时间戳”（timestamp）。每十分钟一个区块（block：相当于网络账簿），把这十分钟的全网交易都正确的盖上时间戳。困难是谁来盖呢？中本聪并没有如果互联网上均为雷锋，他答应亚当.斯密的看法：市场上的人是贪婪的。他让所谓自称“矿工”的人去竞争这十分钟一个区块的记账权，竞争的规则就是正确记账的同期要去解SHA256难题，谁能证明自己的计算机算力最快（所谓PROOF OF WORK 机制），ta就能竞争到这十分钟区块的合法记账权，并得到二十五个比特币的奖励。这就是所谓俗称的“挖矿”过程，事实是建立一个全网总账——区块链的去中心化信用过程，所以矿工更本质的职能是“记账员”！

中本聪在其比特币白皮书中，比较详尽的叙述了这个信用系统建立的过程：

第一步：每一笔交易为了让全网承认有效，务必广播给每个节点（node：也就是矿工）；

第二步：每个矿工节点要正确无误的给这十分钟的每一笔交易盖上时间戳并记入那个区块（block）；

第三步：每个矿工节点要通过解SHA256难题去竞争这个十分钟区块的合法记账权，并争获得到二十五个比特币的奖励（头四年是每十分钟五十个比特币，每四年递减一半）；

第四步：假使一个矿工节点解开了这十分钟的SHA256难题，ta将向全网发布ta这十分钟区块记录的所有盖时间戳交易，并由全网其余矿工节点核对；

第五步：全网其余矿工节点核对该区块记账的正确性（由于他们同期亦在盖时间戳记账，导致没有竞争到合法区块记账权，所以无奖励），没有错误后他们将于该合法区块之后竞争下一个区块，如此就形成了一个合法记账的区块单链，也就是比特币支付系统的总账——区块链。

一般来看，每一笔交易，务必经历六次区块证实，也就是六个十分钟记账，才可最终在区块链上被承认合法交易。下方是比特币的记账格式：

所以所谓“比特币”，就是如此一个账单系统：它包含所有者用私钥执行电子签名并支付给下一个所有者，然后由全网的“矿工”盖时间戳记账，形成区块链。

区块链的成长前景

区块链的成长趋势是世界性的。英国已经把区块链列为了国家战略，新加坡中央银行在2015年就已经支持了一个基于区块链的记录系统，日本当前在区块链领域也处在领先地位。R3CEV作为首个以创建分布式账本应用为目标而成立的商业联盟，当前在全球规模内拥有包含花旗、摩根、富国、911.html">渣打等50多位成员。

而国内当前已成立了中国分布式总账基础协议联盟、中国区块链应用研究中心、金融区块链联盟等，以助推区块链产业研究与合作。继区块链被正式列为“十三五”国家信息化规划，区块链技术研究已然处在最好的触发点。

但是当前国内的区块链创业项目基本还处在研究设想、小规模试验阶段，少有成型的商业模式，缺乏正式机构组织的助推。所以，建立大而强的联合体，助推并提升我国区块链技术领域的研究、应用和开发水平，促使我国有关产业迈出去，在新一次国际竞争中抢占技术标准和专利的制高位和话语权，会是将来我国在区块链技术领域的着重发力点。

区块链的应用领域

可以用区块链的一部分领域可以是：

我们可以把区块链的成长类比互联网自身的成长，将来会在internet上形成一个比如叫做finance-internet的东西，而这个东西就是基于区块链，它的前驱就是bitcoin，即传统金融从私有链、行业链出发（局域网），bitcoin系列从公有链（广域网）出发，都表达了同一种概念——数字资产（DigitalAsset），最终向一个中间平衡点收敛。

区块链的进化方式是：

区块链的应用也如火如荼的展开了，在金融、物流、公共服务等领域都有大批案例。

1、区块链在金融领域的应用前景

区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的重大应用价值。

将区块链技术应用在金融行业中，可省去第三方中介环节，达到点对点的对接，进而在大大减弱成本的同期，迅速完成交易支付。

比如Visa推出基于区块链技术的 Visa B2B Connect，它能为机构供应一种费用更小、更迅速和安全的跨境支付渠道来处理世界规模的企业对企业的交易。要知道传统的跨境支付需要等3-5日，并为此支付1-3%的交易费用。

又比如纳斯达克推出基于区块链的交易平台 Linq，Linq 的具体应用场景是非上市公司的股权管理和股权交易。

Visa 还联合 Coinbase 推出了首张比特币借记卡，花旗银行则在区块链上试探运行加密货币“花旗币”。

2、区块链在物联网和物流领域的应用前景

区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以减弱物流成本，追溯物品的生产和运送过程，而且提升提供链管理的效率。该领域被觉得是区块链一个很有前景的应用方向。

德国一个初创公司 Slock.it 做了一个基于区块链技术的智能锁,将锁连接到互联网,通过区块链上的智能合约对其执行控制。只需通过区块链网络向智能合约账户转账，即可打开智能锁。用在酒店里，客人就能很方便地开门了，这是真正的共享经济！

3、区块链在公共服务领域的应用前景

区块链在公共管理、能源、交通等领域都与群众的生造成活息息有关，但是当前这些领域的中心化特质也导致了一部分困难，可以用区块链来改造。

比如，乌克兰敖德萨地区政府已经试验建立了一个基于区块链技术的在线拍卖网站，通过该平台以愈加透明的方式来销售和出租国有资产，避免在此之前的腐败和欺诈举动的发生。

西班牙 Lugo 市政府则利用区块链建立了一个公开公正的投票系统。

爱沙尼亚政府与 Bitnation 合作，在区块链上开展政务管辖，通过区块链为居民供应结婚证明、出生证明、商务合同等公证服务。

4、区块链在认证、公证领域的应用前景

区块链具有不可篡改的特性，所以在认证和公证也有重大的市场。

Bitproof 是一家专门利用区块链技术执行文件验证的公司。区块链初创公司 Bitproof 已经与霍伯顿学校（Holberton School）开展合作，该校宣称将利用比特币区块链技术向学生颁发学历证书，处理学历造假等困难。

5、区块链在数字版权领域的应用前景

通过区块链技术，可以对作品执行鉴权，证明文字、视频、音频等作品的存在，保证权属的真实、唯一性。作品在区块链上被确权后，后续交易全将执行实时记录，达到数字版权全生命周期管理，也可作为司法取证中的技术性保障。

比如，Ujo Music 平台借助区块链，建立了音乐版权管理平台新模式，歌曲的创作者与消费者可以建立直接的联系，省去了中间商的费用提成。

6、区块链在预期市场和保险领域的应用

在保险理赔方面，保险机构负责资金归集、投资、理赔，往往管理和经营成本较高。通过智能合约的应用，既无需投保人申请，也无需保险公司准许，只要触发理赔条件，达到保单自动理赔。

典型的应用案例 是 LenderBot,是 2016 年由区块链企业 Stratumn、德勤与支付服务商 Lemonway 合作推出，它允许民众通过 Facebook Messenger 的聊天功能，注册定制化的微保险产品， 为个人之间交换的高价值物品执行投保，而区块链在贷款合同中代替了第三方角色。

7、区块链在公益慈善上的应用

区块链上存储的报告，高牢靠且不可篡改，天然适合用在社会公益场景。

公益流程中的有关信息，如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等，均可以存放于区块链上，而且有条件地执行透明公开公示，方便社会监督。

比如 BitGive 平台。BitGive 是一家非营利性慈善基金会，努力于将比特币及有关技术应用于慈善和人道主义工作中。2015 年，BitGive 发布慈善 2.0 计划，应用区块链技术建立公开透明的捐赠平台， 平台上的捐款的运用和去向全将面向捐助方和社会公众完全放开。

区块链有关问答

问：区块链处理了什么困难吗？

答：区块链最重要的是处理了中介信用困难。在以往，两个互不认识和信任的人要促成协作是难的，务必要依靠第三方。比如支付举动，在以往任何一种转账，务必要有银行或者支付宝如此的机构存在。但是通过区块链技术，比特币是人类首次达到在没有任何中介机构参与的情形下，完成双方可以互信的转账举动。这是区块链的巨大击穿。

问：区块链是比特币吗？或者比特币就是区块链吗？

答：区块链技术是比特币的底层技术，在早期并没有太多人注意到比特币的底层技术。但是当比特币在没有任何中心化机构经营和管理的情形下，在多年里非常平稳的运行，而且没有显现过任何困难。所以很多人注意到，该底层技术技术也许有很大的机制，而且不仅仅可以在比特币中运用，也许可以在很多领域都能够应用该种技术。于是把比特币技术抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。所以从某个角度来说，比特币可以看成是区块链第一个应用，而区块链更相似于TCP/IP如此的底层技术，以后会扩展到逐渐增多的行业中。

问：所有的区块链都需要挖矿吗？

答：并不是所有的区块链项目全将采取相似于比特币如此的“工作量证明”方式，这许多显现在早期的区块链项目中。假使采取其余的证明机制，如“权益证明（Proof of Stake，PoS）”、“股份授权证明机制（DPoS，Delegate Proof of Stake）”均为不需要采取如此的挖矿方式。

问：区块链和大报告什么关系？区块链会取代大报告？

答：区块链和大报告关系并没有是很大。大报告首要的是对于海量报告执行管理，而区块链的核心是在没有中心化中介计入的情形下达到报告的高安全性和高牢靠性。所以区块链和大报告并没有互相矛盾，也不会取代，完全是面对不同场景情形下对于报告的不同处理方案。

问：区块链和云计算云存储有什么关系？区块链是云计算或云存储吗？

答：云计算一般定义为通过互联网来供应动态易扩展且经常是虚拟化的资源，但是供应云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链构成的网络一般是没有特定的机构，所以区块链更靠近分布式计算系统的定义，属于分布式计算的一种。然而，区块链是能够达到云存储的，不同于当前中心化供应云存储空间，区块链有一部分供应去中心化的云存储方案。如此的项目包含Storj，Sia，Maidsafe。

问：区块链是软件吗？是用什么程序写的？

答：区块链不是一种特定的软件，就像“报告库”这个三个字表现的意思一样，它是一种特定技术的设计思想。可以用绝大部分语言来达到它，而且达到的方式也有很多种。而且区块链技术当前仍在迅速发展中，相对来说，当前区块链技术设计思想依旧比较简单的，也许在将来会变得更加复杂。

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