一篇文章了解什么是区块链

随着国家政策的利好，区块链再次受到广泛关注。由于我的“圈外”朋友最近经常问我一些基本的问题，所以我整理了这篇文章主要介绍三件事：什么是区块链？区块链和数字货币的历史发展是怎样的？区块链目前的应用场景有哪些，和普通人有什么关系？

究竟什么是区块链？

让我们从一些基本概念开始。

根据百度的说法，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新应用模式。它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，它是一系列通过密码学方法关联起来的数据块。

我们尝试将“什么是区块链”翻译成“人类的话”。

定义中提到了区块链的本质——“去中心化数据库”。这在存储、更新和操作方面与传统的“中心化数据库”有很大的不同。

中央数据库可以想象成这样的形状：

例如，当我想使用支付宝向淘宝卖家付款时，从我的付款到他的付款的所有数据请求都将由支付宝集中处理。这种数据结构的好处是，只要支付宝家族负责系统的高效安全运行，其他人无条件相信，不必担心；有鬼，公司跑了（当然以上可能性极低），我们支付宝里的余额明细等信息都乱了。

然后有人认为，这样的小概率事件可以通过任何技术手段规避单一风险，数据不仅交给一个中心化的组织。例如，每个人都可以存储和处理数据。

数据库结构可能如下所示：

这张图是“分布式数据库”结构示意图，每一个点都是一个服务器，都拥有平等的记录和计算数据的权利，信息是点对点传播的。乍一看，它确实能够抵御节点崩溃的风险，但直观上它也非常混乱和低效。谁处理我的信息，谁对结果有最终决定权？

此时，区块链定义中的“共识机制”开始发挥作用。共识机制主要“规定”了几件事：当收到数据请求时，谁来处理（需要什么资格）；谁来验证结果（看他是否处理得当）；如何防止处理者与检查者勾结作恶等。

当一个“规则”被弄清楚时，有些人可能喜欢被质疑。为了形成更强的共识，除了更理性地编写规则之外，让人们有兴趣和有动力参与到处理数据的工作中也更具吸引力。这涉及到公链的激励机制。我们稍后会在谈到区块链分类和数字货币的作用时对其进行扩展。

当我们将一笔交易交给分布式网络时，还有一个“心理门槛”：这么多节点可以处理信息，而我一个都不知道（不像支付宝，万一伤害到我，我仍然可以向它提起诉讼），他们都有我的数据，我为什么要相信他们？

此时，加密算法（区块链定义中的最后一个描述性词）开始发挥作用。

在区块链网络中，我们发送的数据请求会根据密码学原理被加密成接收者根本无法理解的字符串。这种加密方式的背后是哈希算法的支持。

散列算法可以快速将任何类型的数据转化为散列值。这种变化是单向不可逆推动，确定性和随机性，防碰撞。由于这些功能，处理我的数据请求的人可以为我记录信息，但不知道我是谁或我在做什么。

去中心化网络的工作原理差不多介绍到这里了。但我们似乎漏掉了一个细节。上一张图看起来像一个网络。块和链在哪里？为什么叫区块链？

要理解这一点，首先需要理清几个知识点：

上图其实是一个“宏观”的数据库视角，展示了区块链系统处理信息的基本规则和流程。至于“微”数据日志层面，我们会发现账本被打包压缩存储在块中，按时间顺序串在一起，形成“链式结构”，像这样：

图中的每一个环节都可以看成一个区块，很多环节连在一起形成一个区块链。区块中存储的数据不同于普通的存储数据：在区块链上，下一个区块的数据包含上一个区块的数据。

从学术上解释区块中每条数据的字段有点晦涩，我们试着用一本书来类比什么是区块链数据结构。

我们通常读一本书，先读第一页，再读第二页和第三页……书脊是固定每一页顺序的物理存在，即使书分崩离析，它也标有页码数字每张纸也可以按顺序确定。

在区块链中，每个区块都标有页码，第二页的内容包括第一页的内容，第三页的内容包括第一页和第二页的内容。 ..第十页包含前九页的内容。

这意味着如果我关注整本书，找到最后一页并理解它就足够了。

就是这样一个嵌套链，可以追溯到最原始的数据。

顺便说一句，这导致了区块链的一个重要属性：可追溯性。

当区块链中的数据要更新时，即顺序产生新的区块时，“共识算法”再次发挥作用。该算法规定一个新区块必须得到全网51%以上节点的认可。说白了就是一票，半数以上同意就可以产生。这使得区块链上的数据很难被篡改。如果我想强行改变，要贿赂的人太多，而且成本太高，不值得。

这就是人们常说的区块链的“不可变”特性。

区块链信任的另一个原因是“智能合约”。

智能合约是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议。它是一组由代码执行的交易规则。类似于目前的信用卡自动还款功能。当你打开这个功能时，你可以自己做所有的事情。不用担心，到期时银行会自动扣除你欠的钱。

当您的朋友向您借钱比特币第一个区块，但不记得还钱，或找借口不还钱时，智能合约可以防止违约。一旦合约中的条款被触发，比如到了还钱的时候，或者他的账户里有信用，代码就会自动执行，欠你的钱会自动转回来。不管是不是。

让我们做一个简短的总结。区块链技术的主要特点是去中心化、不易篡改、可追溯，代表了更多的安全性和去信任性。但它也带来了新的问题：冗余、效率低下，需要很多节点同意规则并积极参与。

区块链和数字货币的历史发展是怎样的？

“干”部分到此结束。接下来说说区块链的官方和非官方历史。

一种新技术，通常是为完成一项任务或目标而生的。那么区块链最初是在哪里使用的，又是谁最先提出来的呢？

让我们回到 2008 年。

9月21日，华尔街投行纷纷倒闭，美联储宣布将仅存的两家投行（高盛集团和摩根士丹利）改为商业银行；希望通过吸收存款危机度过金融危机。 10 月 3 日，布什政府签署了 7000 亿美元的金融救助计划。

28 天后，2008 年 11 月 1 日，一个密码学邮件组出现了一个新帖子：“我正在开发一个新的电子货币系统，将完全点对点。对于第三方信托机构。”帖子正文是一篇名为《比特币：一种点对点电子现金系统》的论文，署名中本聪（Nakamoto）。

论文以更严谨的逻辑阐述了这种点对点电子现金系统的设计。首先讨论了金融机构受制于“信任基础”的问题，然后一步步解释了如何实现“不需要第三方机构”，巧妙地解决了前人留下的技术难题。

两个月后，中本聪发布了第一个开源比特币客户端版本，并首次挖出 50 个比特币。产生第一批比特币的区块称为“创世区块”，创世区块被编译成0区块，并不上链。中本聪花了 6 天时间来挖掘这个区块。这也引发了bitcointalk论坛的讨论。比特币“信徒”想到圣经，“神用六天创造天地万物，第七天安息。”

虽然去中心化（decentralization）、token（密码）、economy（经济）等概念并没有出现在论文中，但中本聪详细解释了区块链。它如何在网络中工作。于是，就有了区块链（Block Chain）。

这篇论文后来成为“比特神”的“圣经”，技术成为信仰的基石，开发者文档成为“汉谟拉比法典”。

此后，比特币通过交换比萨实现了第一次现实世界支付，维基解密靠着比特币奇迹般地活了下来，中本聪的“去中心化”和退休，真假一系列假相、辟谣等传说，结合后人的期待、想象和猜测，成为了“圣经故事”。

还有人对《旧约》所描绘的世界不满，组成教派，将教义写成白皮书，讲述他们在比特币后十年的信仰故事。正如圣经 66 卷的书写跨越 1500 年，经过 2000 年的阐释，基督教已经分裂为 33000 个分支。

CoinMarketCap显示，数字货币种类超过4900种，数字货币整体市场规模近1.4亿元。比特币仍以 66% 的市场份额领跑整个数字货币市场，近期价格徘徊在 7200 美元左右。

这么多货币功能不同，分为不同的类别：以比特币为代表的数字货币被定位为“数字黄金”，具有一定的储值和对冲特性。 以以太坊为代表的数字货币成为其网络系统中的“运营燃料”；以USDT、Libra为代表的稳定币，波动性小，支付属性好；以DCEP为代表的央行发行数字货币，在一定程度上替代了M0，让商业机构和普通民众在没有现金、网络不通的情况下不会耽误支付。

可以看出，区块链技术已经发展了10年，第一个也是最大的应用是数字货币。

数字货币也成为参与者维护公链的诱人奖励。

那么，除了数字货币之外，区块链技术还能用在哪些地方呢？

区块链目前的应用场景有哪些，和普通人有什么关系？

让我们回顾一下区块链的本质是什么——一个去中心化的数据库比特币第一个区块，以及一些相应的特性：可追溯性、公开性、匿名性和防篡改。理论上，使用中心化数据库的传统场景可以用区块链进行改造，看看是否合适。

说说几个成功实现区块链的行业和场景：

在知识产权、数字签名和链上认证领域，通过区块链技术可以确认文字、图片、音视频等的权利，并通过智能合约创建和执行交易，让创作者重新获得控制定价权，实时保存数据形成证据链，覆盖确权、交易、维权三种场景。

在防伪溯源领域，通过供应链追踪，区块链技术可广泛应用于食品医药、农产品、酒类、奢侈品等领域。

两个例子。

去年7月，百度发布了基于百度超级链的“内容版权链”百度图腾，为图腾联盟合作伙伴提供注册存管、流通交易、维权取证等服务。存储在百度分布式存储系统中的区块链版权登记证就像一个“隐形”水印，可以在一定程度上减少“盗版”现象，让创作者更愿意分享。

今年6月，沃尔玛（中国）与技术合作伙伴唯链联合推出区块链溯源平台。消费者通过扫描产品上的二维码，可以查看产品的货源和沃尔玛收到的产品地理位置、物流运输时间、产品检验报告、产品和供应商的详细介绍等信息。连锁信息，让他们更放心购买。

区块链的分布式技术让政府部门可以集中在一条链上，所有的处理过程都交付给智能合约。只要业务员在一个部门通过身份认证和电子签名，智能合约就可以自动执行。依次处理和传阅，完成所有后续的审批和签名。

区块链发票是国内区块链技术最早的应用。税务部门上线了区块链电子发票“税链”平台。税务部门、开票方、发票接收方通过唯一的数字身份加入“税链”网络，真正实现“交易开票”和“开票报销”——秒发票级发票和分钟级报销记录，大大降低税收征管成本，有效解决数据篡改、一票多报、逃税等问题。

扶贫是区块链技术的另一个应用。利用区块链技术的公开、透明、可追溯、不可篡改，实现扶贫资金的透明使用、精准投放和高效管理。

还举了两个例子。

公安部第三研究所指导下的eID网络身份运营机构正与公易联合作开发“数字身份链”，以公民身份证号码为基础，发给中国公民。关于密码算法。 eID数字身份系统自投入运行以来，服务于1亿个eID的全生命周期管理，有效缓解了个人身份信息被冒用、滥用和隐私泄露等问题。

Odaily星球日报组织的国家网信办备案的5个身份链项目

今年8月，国家税务总局深圳市税务局联合腾讯公布一年成绩单：累计开具600万张区块链电子发票，金额40亿元，超过5300家企业已对接，覆盖110多个详细行业。其中，区块链技术在低成本的前提下实现了电子发票的不可伪造、按需开票、全程监控、数据查询。

在支付结算方面，在区块链分布式账本体系下，市场上的多个参与者共同维护并实时同步一个“总账”，只需几分钟即可完成。完成的支付、清算和结算任务降低了银行间跨境交易的复杂性和成本。同时，区块链底层加密技术保证参与者无法篡改账本，保证交易记录透明安全，监管部门可以轻松追踪链上交易，快速定位高风险资金流向.

在证券发行和交易方面，传统的股票发行流程漫长、成本高、复杂。区块链技术可以弱化承销机构的作用，帮助各方建立快速准确的信息交流和共享渠道。合约自行发行，监管部门统一审核，投资者也可绕过中介机构直接操作。

在数字票据和供应链金融方面，区块链技术可以有效解决中小企业融资难。当前的供应链金融难以惠及产业链上游的中小企业，因为它们往往与核心企业没有直接的贸易关系，金融机构也难以对其信用资质进行评估。基于区块链技术，建立联盟链网络，覆盖核心企业、上下游供应商、金融机构等。核心企业向供应商开具应收账款凭证，票据上链数字化后，供应商可以相互流通，各级供应商可以通过数字票据证明实现相应金额的融资。

例如。

由工商银行、邮储银行和11家央企联合发起的中企云链，自2017年成立以来，已覆盖4.8万家企业，链上确权量达到1000个1亿元，保理融资570亿元，累计交易金额3000亿元。金融机构收到贷款申请后，可以验证合同的真实性，以及合同是否在链上被多次验证（多次贷款）；智能合约自动清算结算，降低成本，提高效率；同时，核心企业的应付账款可以有相应的凭证，由一级供应商拆分，交给二、链上的三级供应商，帮助他们获得融资；而核心企业也可以借此了解整个链条是否正常运行。 ，缓解应急支付压力。

上述是我们比较熟悉的领域。随着更多新技术的发展，区块链或许能够与之结合，在意想不到的交叉路口和尚未预见的新场景中发挥作用。

未来，互联网、人工智能、物联网将产生海量数据，现有的中心化数据存储（计算模式）将面临巨大挑战。基于区块链技术的边缘存储（计算）有望成为未来的解决方案。此外，区块链对数据的不可篡改和可追溯机制保证了数据的真实性和高质量，成为大数据、深度学习、人工智能等所有数据应用的基础。

最后，区块链可以在保护数据隐私的前提下实现多方协同数据计算，有望解决“数据垄断”和“数据孤岛”问题，实现数据流通价值。

对于区块链发展的现阶段，为了满足一般商业用户的区块链开发和应用需求，很多传统的云服务商已经开始部署自己的BaaS（“Blockchain as a Service”）解决方案。区块链与云计算的结合将有效降低企业区块链部署成本，促进区块链应用场景落地。未来，区块链技术还将在慈善、保险、能源、物流、物联网等诸多领域发挥重要作用。

在这个从传统技术到区块链的实验中，我们发现当某些场景对于溯源、防篡改、去中心化非常重要时，对区块链的需求比较强烈，而对区块链的薄弱环节（比如作为性能）不高。这样的领域非常适合结合区块链。

同时，在演进的过程中，区块链也从一个人人可访问、高度去中心化的公链发展为一个权限不同、由多个中心维护的联盟链。 ，在一定程度上平衡了两个系统的优缺点。

联盟链的典型案例包括：微众银行牵头的金链联盟开源工作组联合开发的FISCO BCOS、IBM主要贡献的Fabric、蚂蚁区块链牵头的蚂蚁联盟链。

这些无需信任的系统代表了一种更安全的数据验证和存储机制，其中数据得到了有效的验证和保护。企业或个人可以数字化交换或签订合同，这些合同嵌入在代码中并存储在透明的共享数据库中，无法删除、篡改和修改。

大胆预测未来世界的合约、审计、任务和支付都将通过唯一且安全的签名实现数字化，数字签名将被永久识别、认证、合法化和存储，不可篡改。无需中介方为每一笔交易做担保，无需了解对方基本信息即可进行交易。在提高信息安全的同时，可以有效降低交易成本，提高交易效率。

总的来说，与两年前相比，区块链的实施有了很大的进步。

很多改进都在系统底层，用户无法直接看到区块链的使用情况，但已经从中受益；还有一些应用还在试点，用户还没有体验过。未来，区块链有望大规模应用，成为互联网基础设施之一。

我希望在这里看到您对区块链是什么以及它可以做什么有一个大致的了解。

我是Odaily行星日报的编辑郝方舟。我可以和nooxika交流。请备注公司+名称+原因。