什麼是區塊鏈應該怎麼去做

『捌』 到底什麼是區塊鏈

先說一些基本概念。

網路稱，區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的一種新使用模式。它本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術，它是由密碼學產生的一系列數據塊。

我們試圖將「區塊鏈是什麼」翻譯成「人類語言」。

該定義提到了區塊鏈3354「分散資料庫」的本質。這與傳統的「集中式資料庫」在存儲、更新和操作上有很大的不同。

集中式資料庫可以被認為是這樣的形狀：

比如我要用支付寶給淘寶賣家付款，從我賺錢到他收到錢的所有數據請求都會由支付寶集中處理。這種數據結構的好處是，只要支付寶對系統的高效安全運行負責，其他人就可以無條件相信，不用擔心；壞處是，如果支付寶出了問題，比如被黑，伺服器被燒，出現內奸，公司跑路(當然以上可能性極低)，我們支付寶里的余額明細等信息都會混亂。

然後有人認為這種小概率事件可以用任何技術手段來規避單個風險，把數據不僅僅交給一個中心化的機構。例如，每個人都可以存儲和處理數據。

資料庫結構可能如下所示：

這張圖是「分布式資料庫」的結構示意圖。每個點都是一個伺服器，他們都有同等的權利記錄和計算數據，信息點對點傳播。乍一看確實可以抵禦某個節點崩潰帶來的風險，但直觀上也非常混亂低效。我的信息誰來處理，結果誰說了算？

這時，區塊鏈定義中的「共識機制」就發揮作用了。共識機制主要「規定」以下事情：收到一個數據請求，由誰來處理(需要什麼資格)；誰來驗證結果(看他有沒有處理好)；如何防止加工者和檢驗者相互勾結等。

當一個「規則」被制定出來時，有些人可能喜歡被質疑。為了形成更強的共識，除了讓規則更合理之外，也要更有吸引力，讓人們有興趣和動力參與到數據處理的工作中來。這就涉及到公鏈的激勵機制。當我們稍後討論區塊鏈的分類和數字貨幣的作用時，我們將再次開始。

當我們把一筆交易交給一個分布式網路的時候，還有一個「心理門檻」:能處理信息的節點那麼多，我一個都不認識(不像支付寶，萬一傷害到我，我可以去找它打官司)。他們都有我的數據，我憑什麼相信他們？

這時，加密演算法(區塊鏈定義中的最後一個描述性詞語)登場了。

在區塊鏈網路中，我們發出的數據請求會根據密碼學原理被加密成接收方根本無法理解的一串字元。這種加密方返豎式的背後是哈希演算法的支持。

哈希演算法可以快速將任何類型的數據轉化為哈希值。這種變化是單向不可逆的、確定的、隨機的、防碰撞的。由於這些特點，處理我的數據請求的人可以幫我記錄信息，但他們不知道我是誰，也不知道我在做什麼。

至此，介紹了分散式網路的工作原理。但是我們似乎忽略了一個細節。前面的示意圖是一張網。滑輪和鏈條在哪裡？為什麼我們稱它為區塊鏈？

要理解這件事，我們需要先理清幾個知識點：

前面這張圖其實是一個「宏觀」的資料庫透視圖，展示了區塊鏈系統處理信息的基本規則和流程。而具體到「微觀」的數據日誌層面，我們會發現賬本被打包、壓縮、胡世核分塊存儲，並按時間順序串在一起，形成一個「鏈式結構」，像這樣：

圖中的每一個圓環都可以看作是一塊積木，許多鏈環扣在一起形成一個區塊鏈。塊存儲數據，這與普通的數據存儲不同：在區塊鏈上，後一個塊中的數據包含前一個塊中的數據。

為了從學術上解釋塊中數據的每個部分的欄位，我們試圖用一本書來比喻什麼是區塊鏈數據結構。

通常，我們看書，看完第一頁，然後看第二頁和第三頁.書脊是一種物理存在，它固定了每一頁的順序。即使書散了，也能確定標有頁碼的每一頁的順序。

在區塊鏈內部，每個塊都標有頁碼，第二頁的內容包含第一頁的內容，第三頁的內容包含第一頁和第二頁的內容.第十頁包含前九頁的內容。

就是這樣一個嵌套的鏈條，可以追溯到最褲掘原始的數據。

這就引出了區塊鏈的一個重要屬性：可追溯性。

當區塊鏈中的數據需要更新時，即按順序生成新的塊時，「共識演算法」再次發揮作用。這個演算法規定，一個新的塊只有得到全網51%以上節點的認可才能形成。說白了就是投票，半數以上的人同意就可以產生。這使得區塊鏈上的數據很難被篡改。如果我要強行改變，要賄賂的人太多，成本太高，不值得。

這就是人們常說的區塊鏈的「不可篡改」特性。

區塊鏈給人信任感的另一個原因是有「智能合約」。

智能合同是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議。它是一套由代碼執行的交易規則，類似於目前信用卡的自動還款功能。如果開啟這個功能，你什麼都不用擔心，到期銀行會自動扣你欠的錢。

當你的朋友向你借錢，但不記得還了，或者找借口不還了，智能合約可以防止違約。一旦觸發了合同里的條款，比如什麼時候該還錢了，或者他的賬戶里有了額度，代碼就會自動執行，他欠你的錢不管他要不要都會自動轉回來。

我們來簡單總結一下。區塊鏈技術主要是去中心化，不易篡改，可追蹤，代表了更多的安全和去信任。但也帶來了新的問題：冗餘和低效，需要很多節點認同規則，積極參與。

「烘乾」部分到此結束。接下來，我們來談談野史，區塊鏈的正史。

一項新技術經常被用來為某項任務服務。

或目標而生。那麼區塊鏈最初是被用在哪裡，又是誰先想出來的呢？

讓我們把時間拉回2008年。

9月21日，華爾街投行接連倒下，美聯儲宣布：把僅存的兩家投資銀行（高盛集團和摩根士丹利）改為商業銀行；希望可以靠吸儲渡過金融危機。10月3日，布希政府簽署了7000億美元的金融救市方案。

28天之後，也就是2008年的11月1日，一個密碼學郵件組里出現了一個新帖子：「我正在開發一種新的電子貨幣系統，採用完全點對點的形式，而且無需第三方信託機構。」帖子的正文是一篇名為《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》的論文，署名Satoshi Nakamoto（中本聰）。

論文以較為嚴謹的邏輯闡述了這套點對點電子現金系統的設計，先是討論了金融機構受制於「trust based」（基於信用）的問題，再一步步說明如何實現「無需第三方機構」，並精巧地解決掉前人遺留下來的技術問題。

兩個月後，中本聰發布了開源的第一版比特幣客戶端，並首次挖出50個比特幣。產生第一批比特幣的區塊被稱為「Genesis block」（創世區塊），創始區塊被編譯為0區塊，沒有上鏈。中本聰用了6天時間挖出這個塊。這也在bitcointalk論壇中引發討論，比特幣的「信徒」們聯想到了聖經中，「神用六天創造天地萬物，便在第七日歇工安息了」。

雖然論文中並未出現decentralized（去中心化）、token（通證）、economy（經濟）等概念，但中本聰詳細解釋了區塊（Block）和鏈（Chain）在網路中的工作原理。於是，便有了區塊鏈（Block Chain）。

這篇論文，後來成為了「比特神教」的「聖經」，技術成為信仰的基石，開發者文檔成了「漢謨拉比法典」。

之後，比特幣通過交換披薩實現首次現實場景的支付、被美國政府封鎖賬戶的維基解密依靠比特幣奇跡般地生還、中本聰的「放權」與退隱、真真假假的現身和辟謠等等一系列傳說，融合了後人的期許、想像和投機，成為了「聖經故事」。

也有人並不滿意「舊約」中描繪的世界，另起教派，將教義寫入白皮書，在比特幣之後的十年中，講述著他們的信仰故事。就像66卷聖經的寫作跨越了1500年，又經過2000年的解讀，基督教分化出33000個枝丫。

CoinMarketCap顯示，數字貨幣種類已超過4900種，數字貨幣整體市場規模近1.4億元。比特幣仍以66%的市佔率領跑整個數字貨幣市場，近期價格在7200美元/枚附近徘徊。

這么多的幣種有著不盡相同的功用，又被分成不同的類別：以比特幣為代表的數字貨幣定位在「數字黃金」，有一定的儲值、避險特性；以以太坊為代表的數字貨幣，成為了其網路系統中的「運行燃料」；以USDT、Libra為代表的穩定幣，因其低波動，有著良好的支付性；以DCEP為代表的央行發行數字貨幣，一定程度上取代M0，讓商業機構和普通百姓們在沒現金又斷網的時候，也不耽誤收付款。

可見，區塊鏈技術發展10年，最初和最「大」的使用就是數字貨幣。

數字貨幣也成為了參與者們維護公鏈的誘人獎勵。

那麼在數字貨幣之外，區塊鏈技術還可以被用在哪裡呢？

讓我們再回憶下什麼是區塊鏈的本質——去中心化的資料庫，和相應的一些特點：可追溯、公開、匿名、防篡改。那麼理論上，傳統的、用得到中心化資料庫的場景，都可以試著用區塊鏈來改造下，看看是否合適。

下面，我們來聊幾個成功落地了區塊鏈的行業和場景：

區塊鏈可以通過哈希時間戳證明某個文件或者數字內容在特定時間的存在，為司法鑒證、身份證明、產權保護、防偽溯源等提供了完美解決方案

在防偽溯源領域，通過供應鏈跟蹤區塊鏈技術可以被廣泛使用於食品醫葯、農產品、酒類、奢侈品等各領域。

舉兩個例子。

區塊鏈可以讓政務數據跑起來，大大精簡辦事流程

區塊鏈的分布式技術可以讓政府部門集中到一個鏈上，所有辦事流程交付智能合約，辦事人只要在一個部門通過身份認證以及電子簽章，智能合約就可以自動處理並流轉，順序完成後續所有審批和簽章。

區塊鏈發票是國內區塊鏈技術最早落地的使用。稅務部門推出區塊鏈電子發票「稅鏈」平台，稅務部門、開票方、受票方通過獨一無二的數字身份加入「稅鏈」網路，真正實現「交易即開票」「開票即報銷」——秒級開票、分鍾級報銷入賬，大幅降低了稅收征管成本，有效解決數據篡改、一票多報、偷稅漏稅等問題。

扶貧是區塊鏈技術的另一個落地使用。利用區塊鏈技術的公開透明、可溯源、不可篡改等特性，實現扶貧資金的透明使用、精準投放和高效管理。

也舉兩個例子。

由公安部第三研究所指導的 eID 網路身份運營機構正與公易聯共同研發「數字身份鏈」，以公民身份號碼為根，基於密碼學演算法簽發給中國公民。投入運行以來，eID 數字身份體系已服務 1 億張 eID 的全生命周期管理，有效緩解了個人身份信息被冒用濫用和隱私泄露的問題。

Odaily星球日報整理的在網信辦備案的5個身份鏈項目

區塊鏈技術天然具有金融屬性

支付結算方面，在區塊鏈分布式賬本體系下，市場多個參與者共同維護並實時同步一份「總賬」，短短幾分鍾內就可以完成現在兩三天才能完成的支付、清算、結算任務，降低了跨行跨境交易的復雜性和成本。同時，區塊鏈的底層加密技術保證了參與者無法篡改賬本，確保交易記錄透明安全，監管部門方便地追蹤鏈上交易，快速定位高風險資金流向。

證券發行交易方面，傳統股票發行流程長、成本高、環節復雜，區塊鏈技術能夠弱化承銷機構作用，幫助各方建立快速准確的信息交互共享通道，發行人通過智能合約自行辦理發行，監管部門統一審查核對，投資者也可以繞過中介機構進行直接操作。

數字票據和供應鏈金融方面，區塊鏈技術可以有效解決中小企業融資難問題。目前的供應鏈金融很難惠及產業鏈上游的中小企業，因為他們跟核心企業往往沒有直接貿易往來，金融機構難以評估其信用資質。基於區塊鏈技術，我們可以建立一種聯盟鏈網路，涵蓋核心企業、上下游供應商、金融機構等，核心企業發放應收賬款憑證給其供應商，票據數字化上鏈後可在供應商之間流轉，每一級供應商可憑數字票據證明實現對應額度的融資。

舉個例子。

由工行、郵儲銀行、11家央企等聯合發起的中企雲鏈，自2017年成立至今，已覆蓋4.8萬企業，鏈上確權金額達到1000億元，保理融資570億元，累計交易達3000億元。金融機構收到貸款申請後，可在鏈上驗證合同的真實性、合同有無多次驗證（多頭借貸）；智能合約自動清結算，降本增效；同時，核心企業的應付賬款可擁有對應憑證，並由一級供應商進行拆分，交至同在鏈上的二、三??級供應商，助其融資；而核心企業也可藉此了解全鏈條的運轉是否正常，免除緊急兌付壓力。

區塊鏈技術將大大優化現有的大數據使用，在數據流通和共享上發揮巨大作用

前面提到的是我們相對熟悉的領域。隨著更多新技術的發展，區塊鏈或許都可以與之結合，在意想不到的交叉領域和現在還無法預料的新場景下發揮作用。

未來互聯網、人工智慧、物聯網都將產生海量數據，現有中心化數據存儲(計算模式)將面臨巨大挑戰，基於區塊鏈技術的邊緣存儲(計算)有望成為未來解決方案。再者，區塊鏈對數據的不可篡改和可追溯機制保證了數據的真實性和高質量，這成為大數據、深度學習、人工智慧等一切數據使用的基礎。

最後，區塊鏈可以在保護數據隱私的前提下實現多方協作的數據計算，有望解決「數據壟斷」和「數據孤島」問題，實現數據流通價值。

針對當前的區塊鏈發展階段，為了滿足一般商業用戶區塊鏈開發和使用需求，眾多傳統雲服務商開始部署自己的BaaS(「區塊鏈即服務」)解決方案。區塊鏈與雲計算的結合將有效降低企業區塊鏈部署成本，推動區塊鏈使用場景落地。未來區塊鏈技術還會在慈善公益、保險、能源、物流、物聯網等諸多領域發揮重要作用。

在這場從傳統技術到區塊鏈的試驗過程中，我們發現，當某些場景對可追溯、防篡改、去中心的需求更強，又對區塊鏈的弱項（比如性能），要求並不高，這樣的領域就蠻適合結合區塊鏈。

同時，區塊鏈在演進的過程中，也從人人皆可訪問、高度去中心化的公有鏈，發展出了設有不同許可權、由多個中心維護的聯盟鏈，一定程度上平衡了兩種體系的優缺點。

聯盟鏈的典型案例有：微眾銀行牽頭金鏈盟開源工作組共同研發的FISCO BCOS、IBM主要貢獻的Fabric、以及螞蟻區塊鏈主導的螞蟻聯盟鏈等等。

這些去信任的系統代表了更安全的數據認證和存儲機制，其中的數據是被有效認證的和被保護的。企業或個人可以以數字方式交換或簽訂合同，其中這些合同嵌入在代碼中，並存儲在透明的、共享的資料庫中，在這些資料庫中，它們不會被刪除、篡改和修訂。

大膽預測，未來世界的合同、審核、任務、支付都將被具有唯一性和安全性的簽名數字化，數字簽名將被永久地識別、認證、法律化和存儲，並且無法篡改。不需要中介方來為自己的每一筆交易做擔保了，在不了解對方基本信息的情況下就可以進行交易。在提高信息安全性的同時，有效降低交易成本，提高交易效率。

總的來講，相比於兩年前，區塊鏈的落地已有不少進展。

有不少改進是在系統底層，用戶沒法直接看出用了區塊鏈，實已受惠於它；也有部分使用仍處試點，用戶還未能體驗。未來，區塊鏈有望得到大規模使用，成為互聯網基礎設施之一。

希望看到這里的你，已經大致了解了什麼是區塊鏈，以及區塊鏈能做什麼。

相關問答：區塊鏈是什麼

區塊鏈其實就相當於一個去中介化的資料庫，是由一串數據塊組成的。它的每一個數據塊當中都包含了一次比特幣網路交易的信息，而這些都是用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊的。

狹義的來講，區塊鏈是就是一種按照時間順序來將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

而從廣義來講，區塊鏈其實是一種分布式基礎架構與計算方式，它是用於保證數據傳輸和訪問的安全的。

區塊鏈的基礎架構:

區塊鏈是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和使用層這六個基礎架構組成的。