火币区块链科普系列：区块链是什么？

区块链是信息技术领域的一个术语。 本质上，它是一个共享数据库，存储在其中的数据或信息具有“不可伪造”、“全程可追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征 基于这些特点，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创建了可靠的“合作”机制，具有广阔的应用前景。 在火币研究所的日常分享过程中，我喜欢用这种方式来帮助你理解。 区块链技术可以理解为信息时代的“纸”。 在人类文明的发展中，纸的发明意义重大，它是信息和价值的载体。纸张可以书写来承载信息，也可以印刷成货币来承载价值。 而区块链则是信息时代的“纸”，从更高维度实现信息传递和价值传递。 比如腾讯支持的区块链**把区块链的纸张做成**，而以美国为代表的STO硬币发行模式把区块链的纸张做成证券。 如果有人问，既然是纸，为什么比特币这样的纸可以很值钱？古埃及的纸莎草纸今天仍然存在。如果把古埃及的纸莎草纸作为收藏，这样的纸自然是非常值钱的，因为它比较稀缺。 “区块链”一词的起源是《比特币白皮书》英文原版中的“区块链”。中国市场翻译这句话的时候，直接用了“区块链”这个词，然后这个词直接写成了“区块链”，成为当今世界上整个区块链技术的专有名词。 区块链起源于比特币。2008年11月1日，一个自称中本聪的人发表了《比特币:一个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、时间戳技术和区块链技术的电子现金系统的架构概念，标志着比特币的诞生。 两个月后，理论付诸实践，2009年1月3日，第一个编号为0的造物块诞生了。 几天后，2009年1月9日，序列号为1的积木出现了，它和序列号为0的创世积木连在一起，形成了一个链条，标志着区块链的诞生。 就像原**的发明一样，真正推动这项技术发展的原始动力是军事需求。至于核能最终会在什么领域发挥更大的作用，这并不会影响原**的意义。 如果把区块链比作核能，比特币就是原**，它的物理应用类似于核电站、核动力航母、潜艇、核动力破冰船，甚至核动力卡车。 无论谁来解释区块链，都绕不开比特币，就像介绍汽车的历史，绕不开卡尔·本茨，介绍飞机的历史，绕不开莱特兄弟一样。 比特币“发明”并证实了区块链技术的可行性。比特币并不是区块链技术的全部，而只是其应用之一。 比特币是区块链技术。 核心技术区块链本质上是由加密技术生成的一系列数据块。具体来说，作为随机哈希算法的结果，区块链唯一做的事情就是获得一些输入，然后对它们进行计算，并获得一个64位随机数和字母的字符串。每个数据块包含多次比特币网络交易的有效确认信息，区块链由一系列不重复的数据块组成。 例如:000000000000084 b 650604 BF 21 ad 8 a 955 b 945 a 0 f 78 c 3408 c 502 a F3 CDCC 14 f 5区块链基础设施模型一般来说，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、契约层和应用层组成。 其中，数据层封装了底层数据块以及相关的基础数据和数据加密、时间戳等算法。网络层包括分布式组网机制、数据传输机制和数据验证机制。共识层主要封装网络节点的各种共识算法；激励层将经济因素融入区块链技术体系，主要包括经济激励的分配机制和分配机制；契约层主要封装各种脚本、算法和智能契约，是区块链可编程特性的基础；应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。 在该模型中，基于时间戳的链块结构、分布式节点的共识机制、基于共识计算能力的经济激励和灵活可编程的智能契约是区块链技术最具代表性的创新。 分布式账本分布式账本是指交易记账由分布在不同地方的多个节点完成，每个节点记录一个完整的账本，因此它们都可以参与监督交易的合法性，同时可以共同为其作证。 与传统的分布式存储不同，区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链的每个节点都按照区块链结构存储完整的数据，而传统的分布式存储一般会将数据按照一定的规则分成多个部分进行存储。 第二，区块链中各个节点的存储是独立的，具有相同的状态，存储的一致性由共识机制保证，而传统的分布式存储一般通过中心节点与其他备份节点同步数据。 没有一个节点可以单独记录账簿数据，避免了单个记账人被控制或贿赂记录假账的可能。 因为有足够多的记账节点，理论上除非所有节点都被破坏，否则账户不会丢失，从而保证了账户数据的安全。 存储在区块链上的非对称加密交易信息是公开的，但账户身份信息是高度加密的，只有在数据所有者授权的情况下才能访问，从而确保了数据安全和个人隐私。 共识机制(Consensus mechanism)共识机制(consensus mechanism)是所有记账节点如何达成共识来确定一条记录的有效性，这不仅是一种确定的手段，也是一种防止篡改的手段。 区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全之间取得了平衡。 区块链的共识机制具有“少数服从多数”和“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”不是指节点的数量，也包括计算能力、份额的数量或其他可以用计算机比较的特征量。 “人人平等”是指当节点满足条件时，所有节点都有优先获得共识结果的权利，该结果被其他节点直接认可，并可能最终成为最终的共识结果。 以比特币为例，采用工作量证明。只有控制了全网51%以上的记账节点，才有可能伪造一个不存在的记录。 当足够多的节点加入区块链时，这基本上是不可能的，从而消除了欺诈的可能性。 智能合约智能合约就是基于这些可靠的、不可更改的数据，可以自动执行一些预定义的规则和条款，允许无第三方的可信交易，可追踪、不可逆。 智能契约的概念是由Nick Szabo在1995年首先提出的。 智能合同的目的是提供比传统合同更好的安全方法，并降低与合同相关的其他交易成本。 特征分散化 区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中央控制。除了自成一体的区块链本身，各个节点通过分布式的计费和存储实现信息的自校验、传输和管理。 权力下放是区块链最突出和最基本的特征。 公开 区块链的技术基础是开源。除了每个交易方的私密信息被加密，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过开放的接口查询区块链数据，开发相关应用，所以整个系统的信息高度透明。 独立 基于约定的规范和协议(类似于比特币使用的哈希算法等各种数学算法)，整个区块链系统不依赖于其他第三方，所有节点都可以在系统内自动安全地验证和交换数据，无需任何人为干预。 安全 只要不能控制全部数据节点的51%，就不能任意操纵和修改网络数据，这使得区块链本身相对安全，避免了主观和人为的数据更改。 匿名 除非法律法规要求，否则从技术上讲，各块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行。 公共区块链公共区块链的类型是指世界上的任何个人或团体都可以发送交易，并且该交易可以被区块链有效确认，任何人都可以参与其共识过程。 大众区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链。每一个比特币系列的虚拟数字货币都是基于公开的区块链，世界上只有一个区块链对应这个货币。 联盟区块链(Alliance Blockchain)联盟区块链(Alliance Blockchain):某个团体指定若干预选节点作为簿记员，每个区块的生成由所有预选节点共同决定(预选节点参与共识过程)。其他接入节点可以参与交易，但是不问记账流程(本质上是托管记账，但是变成分布式记账，预选多少个节点，如何确定每个块的记账人成为区块链的主要风险点)。其他任何人都可以穿过这个街区。 私有区块链私有区块链:记账只使用区块链的总账技术，可以是公司，也可以是个人，对区块链有独占的写权限。这个链与其他分布式存储方案没有太大区别。 传统金融正在尝试私有区块链，而比特币等公链应用已经产业化，私有链应用仍在探索中。