如何向圈外人讲明白区块链（三） --什么是区块链

如何向圈外人讲明白区块链（三）
--什么是区块链

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前面学习了区块链产生的背景，以及区块链发展的3个阶段，但是对于区块链是什么，我们貌似还很模糊，还没有一个很清晰的轮廓，接下来，我们将更进一步的学习区块链的概念，进一步探索区块链世界。

1什么是区块链

区块链的定义：本质上是一个分布式账本技术。
如果用数学函数来类比的话，分布式网络、共识机制、去中心化、加密算法、智能合约、权限许可、价值和资产等要素就是函数中的变量或因子。

从数据的角度来看，区块链是一种几乎不可能被篡改的分布式数据库。这里的分布式不仅仅指分布式存储，还是分布式记录。
从技术的角度来看，区块链并非一种单一的技术，而是多种技术的结合的结果。
在对区块链进行深入的学习之前，我们需要先对区块链的一些核心技术进行梳理。

2区块链的核心概念

2.1分布式网络（Dis: Distributed Network）
区块链是一个动态的点对点网络。
网络中不断地有新节点加入和原网络中的节点退出。新节点的不断加入为系统引入新的资源，整个网络由此得到构建和发展，资源的丰富性与多样性随之扩充，点对点网络的分散性、健壮性、可用性与整体性也随着及节点的数量增加而增强。
插图动态点对点网络图
与传统的中心化集中是架构对比，区块链弱化了中央服务器的概念。主要表现在：
-各个节点不再区分服务器和客户端的关系
-每个节点可以请求服务，也可以提供服务
-各个节点可以直接交换资源而不再通过服务器的桥接
-用户与用户之间可以实现资源的直接分享、利用
-网络中所有的节点地位都是一样的
分布式网络结构图
2.2共识机制（Co: Consensus）
区块链的自信人只要体现在分布于网络的中用户无须信任交易的另一方，也无须信任一个中心化的机构，只需要信任区块链协议下的软件系统即可实现交易。而这种信任的前提是共识机制。
现今的共识机制分为4大类：
工作量证明机制（PoW）、权益证明机制（PoS）、股份授权证明机制（DPoS）和Pool验证池。

-工作量证明机制（PoW）

工作量证明是生成要加入区块链中的一笔新的交易信息（即新区块）时必须满足的要求。是节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。
PoW的机制的优点：
-完全去中心化
-节点可以自由进出
PoW的机制的不足：
-比特币网络吸引了全球大部分的算力，其他尝试使用该机制的区块链应用很难获得同等规模的算力来维持自身的完全
-PoW机制的挖矿行为造成了大量的资源浪费
-达成共识周期相对较长

权益证明机制（PoS）

与要求证明人执行一定量的计算工作不同，权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。
权益证明根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，加快了寻找随机数的速度。
PoS机制的优点：
-相对于PoW机制，缩短了达成共识所需的时间
PoS机制的不足：
-依然需要网络中的节点进行挖矿运算
-没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题

股份授权证明机制（DPoS）

股份授权证明机制是一种新的保障网络完全的共识机制。它类似于董事会投票，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就像是系统随时都在开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。
DPoS机制的优点：
-基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体代表
-全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块和维持系统运行
-区块链中的全体节点具有随时罢免或任命代表的权力，可以实现实时的民主
-DPoS机制大大缩小了参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验证
DPoS机制的缺点：
DPoS机制无法摆脱对代币的依赖，而很多商业应用中并不需要代币的存在

Pool验证池

Pool验证池是基于传统的分布式一致性技术建立，并辅以数据验证机制。
Pool验证池不需要依赖代币就可以工作，在成熟的分布式一致性算法基础上，实现秒级共识验证。
而Pool验证池能够实现的分布式程度不如PoW机制。
2.3去中心化（De: Decentralization）
区块链网络中没有中心化的物理节点和管理机构，网络功能的维护依赖网络中所有具有维护功能的节点进行，一个或者几个节点的损坏不影响整个系统的运行。
2.4智能合约（SC：Smart Contract）
智能合约的定义：一段部署在分布式账本中的代码，它可以处理信息，接收、存储和发送价值，是一个能够自动执行合约条款的计算机程序。
智能合约的流程：

1. 双方达成协议
2. 将协议内容进行数字化编码，并写入区块链网络中，实现对合约的形式化
3. 当合约中约定的条件发生，出发合约的自动执行
   智能合约有一下几个特性：
   -代码即是法律
   -数字化资产
   -去中心化
   -自动执行
   智能合约在分布式交易所、金融衍生品、身份认证等领域均有着广泛的应用。