趣说区块链入门

让你听过区块链

不知道大家有没有听过区块链？有没有了解过区块链？有没有开发过区块链？当然，这些都不重要。重要的是，现在开始，你即将了解“区块链”。区块链包括了 数学、密码学、P2P 通信、智能合约、分布式存储及共识算法等知识，是多种技术共同组合而成的。

下面从实际生活的例子出发，最后，大家来告诉我？啥是区块链？区块链解决了什么问题？

压岁钱？

小时候最喜欢过年了，走亲访友我们都有压岁钱，也总是这样的客气。

但开心的时间总是短暂的，到家里，妈妈总会说：“红包我就给你保管了，等你需要用到的时候再给你啊”。当然，连续了好多年，我都没有看见过自己的压岁钱。

当时年纪尚小，父母是我们信任的人。什么都由父母说了算，这个压岁钱具体数额，使用日期，使用方式好像跟我们没多大关系，都是在父母指定的规则中进行。简单总结，这就是中心化的操作。中心可以随意更改我们的数据，更改规则，我们都是中心下运转的螺丝钉

就像现在我们的钱是存在银行，因为银行后面是国家，我们信任国家，所以把钱放到银行。银行就是一个中心化的机构，执行相关的政策，进行经济的宏观调控等。

接下来，让我们看看什么是区块链？解决了什么问题？

还是收压岁钱。

但是几年后的我聪明了。不相信妈妈给我保管压岁钱，每次拿到压岁钱，我都自己拿个小本子，把谁给我的压岁钱，具体金额跟时间都记上；并且告诉爸爸，哥哥姐姐，爷爷奶奶，七大姑八大姨，他们都跟我一样，记录着谁给我的压岁钱，具体金额跟时间等。 有一天，我有个喜欢的小女孩，她叫 LL，我向妈妈支出 100 块钱，想要给小女孩买礼物表白。妈妈一听？好小子，小小年纪，想法如此通透，果断拒绝，说我的压岁钱只有 10 块钱！！！！妈妈还拿出了她的小本本，上面确实只有 10 块钱。

9 龙表现得异常冷静，超出同龄人的沉着，化身福尔摩斯-龙。缓缓拿出了我的小本本，上面清楚记录着我的每一笔压岁钱（记录着哪位亲戚给我的，具体金额是多少）。妈妈开心的笑起来，表现出自己儿子是天才般的浮夸。很快，她的理智战胜了，说我记假账！！！！这时候又让我想起我小时候经常问的问题：“妈妈，我是从哪里来的？”

我笑了笑，接着在“相亲相爱一家人”群里给大家说，“请大家带上我压岁钱的小本本，来我家客厅一下”。大家都是爱我的，很快就来了。长辈们的小本本上都记录着我每一笔压岁钱，并且跟我的小本本记录的一模一样，那场景，异常尴尬啊。妈妈立刻从包里给了我 100 块钱，这时，我跟每一位长辈都在自己的小本本上记下：妈妈。。年。。月。。日给了 9 龙 100 块钱。 9 龙拿着钱，蹦跳着向商店跑去。

太棒了，这就是 amazing。我们再来分析一下这其中的关键。家中的每一个人都帮我记录每一笔压岁钱的来历：包括谁给我的，什么时间，具体金额等。 这就是“去中心化”，大家都在帮我记录，记录着我的每一笔入账与出账，谁要是修改了自己的小本本，我们就可以找大家来核对一下每个人的小本本，就可以知道谁的账本上错误的，而大多数人的账本都是一致的。

其实这就是区块链最核心的东西，去中心化，数据不可篡改，所以信任账本（少部分人篡改后，大部分诚实的人数据都是一致的，我们相信大多数）。

区块链的实质是一个去中心化的分布式数据库，只支持以数据增加的方式来更新账本，每一次更新都是以交易的形式进行，所以可以追溯余额的变化原因，每笔账单的来源与去向。 因为不可以更改其中的某一笔交易，也不可以删除数据，所以我们每个人都信任自己记录的小本本，信任着自己的账本。当你对自己的账本有质疑时，可以叫大家一起来互相核对，查看账本是否有问题。

所以区块链根本解决的是什么问题？

我认为根本解决的是信任问题，如何让互不认识的双方很放心地进行价值转移。 基于区块链的特性：去中心化、数据不可篡改。

聪明的你，应该也看出了要想实现区块链需要很多条件才行，下面我们来看一看。

区块链实现需要克服的问题

我们从上面的例子可以看出一些问题。这里只是说一些大方向的问题，毕竟此篇不涉及技术。后续的文章会详细说明的，请耐心等待，持续关注。

1. 可以看出，记账的人越多，其实越安全。可能记账的人分散在世界各地，彼此不认识，如何让大家都知道彼此什么时候获得多少压岁钱，谁给的呢？
2. 如何保证大家知道的此条账单信息来源的真实性？（是否传输过程中被人篡改）
3. 如何保证在有人会修改账单，或者转发已经修改的虚假账单给别人时，别人如何处理此账单？
4. 如何保证大家都会按照约定的规则进行记账呢？确保都会将账单加入到自己的数据库中。
5. 如果有人串通好一起更改账本，并且广播这个更改的账本，这时候又怎么处理呢？

• 我们先说第一个问题：如何让世界各地的人互相都知道自己的压岁钱来历，金额等。这就是P2P 通信（peer to peer），点对点的传输，双方都是直接发送消息给对方。p2p 是区块链的基石，所有的操作都得靠 p2p 来完成。（引入 p2p 就会有很多网络问题，比如网络分区）
• 第二个问题：可以采用非对称加密算法，使用私钥进行关键数据签名；公钥及原始数据，签名进行验签。这样就可以验证数据是否与来源对应，数据是否被篡改。
• 第三个问题：其实问题二说明中，可以验证此账单是否被修改，如果被修改了验证不通过，丢弃此账单，等待正确账单的到来，或者向已经连接的其他人索要账单。
• 第四个问题：大家都按照某种规则来验证此账单的有效性，最简单的做法可能通过投票，大家都来表决是否此账单有效并进行记录。这一步就是所谓的共识，即大家都对此账单的有效性进行表决，是否接受账单。共识是基于 P2P 通信的，所以可能会出现网络故障、网络分区；更甚其过程会有作恶的人篡改账单，广播假的账单，或者一会同意一会不同意等捣乱行为，影响共识的进行。这就是分布式事务问题，如何在分布式场景中对某一个值进行共识，来达到大家都对这个值一致的处理结果——都同意或者都不同意，或者满足指定的规则下允许少部分的人可以与大家的结果不一致。对于分布式一致性算法：有 2PC、3PC、PAXOS、PBFT、RAFT 等。还有区块链特有的 POW、POS、DPOS 等，以后慢慢道来。
• 第五个问题：这个问题其实也是属于共识范畴，但可以知道的是，我们是相信大多数人的账本，如果大多数人都接受一个更改后的账本，反过来说，这个“错误的账本”其实就是正确的，被大家所共识后并接受的。

区块链分类

区块链根据需求划分为三类

1. 公有链：指所有人都可以参与，可以随时上下线；
2. 联盟链：想要加入的人或者机构需要进行 CA 认证，即需要经过现有联盟链中节点的审批，满足定义的背书策略即可；退出亦然。
3. 私有链：不允许其他人加入退出，或者只有经过许可的才能加入，但是其他的人没有决定权，完全由私有链决定如何处理交易等。我理解私有链已经不能称为区块链链，就是一个中心化的分布式账本。

比特币？以太坊？EOS（柚子）？

或许你听过这些名字，也听说了是基于区块链的加密数字货币。

但我强调！！！！！比特币、以太坊、EOS 等数字货币，不等同于区块链，它们只是区块链的一种应用。

比特币是区块链的第一个应用，并且经过时间验证，是可行的，现在还在正常运行，没有任何中心化的机构运行，全靠比特币区块链网络中的节点来共同维护。

分布式账本——Hyperledger Fabric

Hyperledger 是一个开源社区，致力于为企业级区块链部署开发一套稳定的框架，工具和库。旗下有很多开源的产品，最出名的非属 Fabric，是可商用的联盟链框架。国内也是主推联盟链的发展，联盟链才是可真正承接业务的区块链，公链暂时还没有找打比较好的商用场景。如果大家对区块链感兴趣，建议向联盟链方向发展。

国内的联盟链框架

以下排名不分先后（狗头保命）

• XuperChain：百度完全自主研发的联盟链框架。github 地址：https://github.com/xuperchain/xuperchain
• FISCO BCOS：由微众银行牵头，众多企业参与研发，基于 ethereum 进行研发的联盟链框架。github 地址：https://github.com/FISCO-BCOS/FISCO-BCOS
• CITA：CITA 由秘猿科技开源， 是一个开源的区块链操作系统内核，以高稳定性，高性能，高可扩展性为设计目标。gi thub 地址：https://github.com/citahub/cita
• 梧桐链：由苏州同济区块链研究院进行研发，基于开放标准研发的联盟链平台，聚焦行业、结合联盟、服务社区。github 地址：https://github.com/tjfoc/wutongchain

说到联盟链，怎么能不说智能合约呢

智能合约（英语：Smart contract ）是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。智能合约概念于 1995 年由 Nick Szabo 首次提出。

可以理解为某个系统中，达到了某个条件后自动触发执行的程序。 智能合约已经提出很多年了，但为什么都没有应用，直到以太坊的出现？因为智能合约是自动执行的程序，如果运行其的系统不可信，那系统可能在智能合约运行过程中更改运行状态，这就与合约的概念背道而驰。直到区块链的出现，以太坊将智能合约引入到了区块链中，使用区块链的不可篡改特性提供了可信的运行环境，智能合约才能得以应用。

灵魂拷问？

1. 什么是区块链？你可以用自己的话给别人说清楚吗？
2. 存在即合理，为什么会产生区块链？区块链解决什么问题？
3. 区块链涵盖哪些主要知识？有什么分类？
4. 你理解了区块链是什么之后，你有什么好的想法或者应用场景？

这篇文章是区块链的入门文章，之后的文章会偏向底层技术一些，拭目以待吧。