区块链是近两年最热门的技术之一，可以说热度一天比一天高。以后的某一天也许你可以随处听到有人在讨论区块链、比特币，而你如果还不知道区块链是什么，是不是有点跟不上节奏了。本文适合没有技术基础的初学者，希望能让更多人了解区块链。
一、什么是区块链？
区块链（block chain），是伴随比特币诞生的一项新技术，目前普遍的定义是“分布式账本数据库”，简单来说，其实就是一种新的记账方式，或者说是新型的“电子账本”，并且是公开透明、无法篡改的。
了解区块链先要了解一个在区块链中经常会用到的词汇。
节点-节点是区块链系统中重要的一个环节，刚接触区块链知识的人可以理解成“参与记账的人或设备”，而了解数字货币挖矿都知道节点是指挖矿用的“矿机”。
区块链的主要特点：
1、去中心化，分布式记账，公开透明、无法篡改。
我们把传统的银行或会计记账叫做“中心式记账方式”，中心式记账虽然有效率，但是非常容易出错，并有做假账和数据丢失的风险，安全性和信任问题得不到保障，于是有人想出了新的办法“分布式记账”。
举例：1、若一个家庭中，由父亲一人记账，那他可能偷偷买几包烟怕妈妈念叨而不记账，但是如果家庭成员共同参与记账（分布式记账），发生的每一笔交易所有人（节点）都要记一遍，等于大家共同在维护一个完整且相同的账本，从而保障了真实性且不可篡改。
2、假如我们在银行存100块钱，那么在银行存钱这个数据，只记录在银行这个中心化的数据库里，但是银行同样有出错的例子，相信大家都有看到过类似的消息。银行这种中心化记账的弊端是“记录有被修改的可能和信息储存的安全性，比如银行的数据库崩了，信息丢失了怎么办”？
通过以上两个例子我们再来对比区块链相对传统记账方式的几个优势：
去中心化-由于使用分布式记账和储存，不存在任何中心化的硬件或管理机构，所以去中心化可以保证所有节点的权利和义务都是平等的，系统中的所有数据都是由大家共同来维护，账本数据公开且透明。
分布式记账-作为一个记录交易的账本，人们最不希望的是它被坏人恶意篡改或者账本数据丢失，而“分布式记账”就是不把数据存在一个中心了，而是每一笔交易，所有的节点都参与记账，它会让所有介入网络记账的人手中都有一份会随时同步的账本，网络中每一笔交易都会有成千上万的备份，让人无法轻易篡改和销毁账本上的数据，这样类似父亲偷偷买烟这种事就抵赖不了了，因此区块链的“分布式记账”方式，把账本公开透明化，有效的解决了人与人之间的信任问题。
不可篡改-区块链的诞生目的就是为了防篡改的，在区块链上信息一旦经过验证并添加至链上，就会永久储存起来，永远不能更改最初的交易。而要想在网络中篡改数据就必须截获51%以上的节点数据并在短时间内破解，这种情况几乎没有可能发生，实际上从比特币诞生到现在已经接近10年，每时每刻都有无数黑客想要攻破这个系统，但是到目前为止从来没有出现过一起安全事件，这足以证明它的安全性。
2、账本无限大。
区块链账本大小因项目而异，以比特币为例，比特币的账本大小目前为220G，目前全世界大约有一万人在进行比特币记账工作。
账本大体现在两方面；
一、传统的中心化记账方式账本数据也许过几十年或许更长时间就找不数据了，而区块链的分布式记账方式，即使再过一百年，所有的数据还会原封不动的保存在区块链上，永久不会丢失或被篡改。
二、参与记账的节点数量可以无限制多，分布式记账方式是到目前为止人数最多且可以做到无上限的多人协同记账方式。
3、每个区块都加密，且有唯一的时间戳。
区块链中每录入一个数据，就会创造一个区块并且加密，而区块分为两个部分，“区块头”记录当前区块的信息，“区块体”记录实际数据，而下一个区块的信息，必须通过上一个区块信息计算出来，以此类推。由一个个彼此嵌合的区块构成的链被称为“区块链”。
时间戳-区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连，时间戳使区块链上的每一笔数据都有时间标记，简单来说，时间戳证明了在区块链上什么时候发生了什么事，并且任何人无法篡改，类似于传统的证人角色，但是相对于传统证人更为可信。
4、匿名性、自治性。
匿名性-就是别人无法知道你的区块链资产有多少，以及和谁交易转账，但是这种匿名性是分项目和不同程度的，比如比特币的匿名性是最基本的，你只能查到转账记录及余额，但是不知道地址究竟是属于谁的。由于各节点之间的数据交换遵循固定的数学算法，因此交易各方无需通过公开身份的方式让对方对自己产生信任这种方式对信用积累非常有帮助。
自治性-在区块链的世界中，任何人为的干预都不起作用，由传统对与人的信任转移到对机器对数据的信任，而我们要知道，区块链自治性会去掉一切中间环节（中介），带来的是一种新的生产方式和利益分配方式，区块链点对点的交易特性，直接让交易双方获得最大的利益分配。
有人专门做过传统的独角兽企业嘀嘀打车与比特币的研究对比；
滴滴打车成立7年，融资206亿美金，获得4亿用户，估值500亿美金。
而比特币没有融过一分钱，成立9年，获得两千多万用户，高峰时估值3100亿美金，创造了巨大的商业奇迹。
1、一个没有CEO的公司，管理几十万员工；
2、每个员工自私自利（比特币挖矿），争权夺利，公司运行9年且风生水起；
3、一份代码上线，稳定运行9年，没出现过BUG；
4、遭遇各国政府打压，无法禁止，业务遍布全球一百多个国家；
5、没花过一分钱营销预算，获取了2500万用户；
6、没融过一分钱，高峰时估值3100亿美金；
7、按照传统行业来说，公司2009年上市，股价翻了几十万倍。
当中任意一条拿出来，都是现代商业上的奇迹，没有任何一个公司能做到。但是比特币一个公司做到以上全部7条。
小结：区块链不是一种特定的软件，它是一种特定的技术设计思想。
二：区块链能做什么？
以上介绍了区块链的特点，那么区块链放到现实社会到底有什么实际作用呢？
来看下“大都会资本创始人BMAN”总结的目前适合区块链的6个领域，非常精辟；
1、资产区块链化
在过去，有很多资产需要大规模规模共识的，比如说房子。我把房子卖给一个买家了，我要跑去跟政府说要卖掉这个房子，和买家进行交割，换房产证，这套流程走完大概要几个月。
目前有一个国外项目，他们在做的，就是到东欧国家跟政府合作，做地产区块链化，由政府推动把地产数据到区块链上，所有的数据用区块链进行交易确权。
未来随着区块链技术的成熟，各式各样特殊的实体或虚拟资产都能够被区块链化。
2、共享经济
共享经济是互联网比较火的一个方向，但过去的共享经济并不是真正的共享经济。
滴滴打车只是把出租车司机的服务汇集在平台上，分发给用户，这跟淘宝、美团、饿了么并没有什么本质区别，都是产品和服务聚集在一个平台再分发而已。所以分发经济，不叫共享经济。
而通过区块链，我们能够实现真正的共享经济。
假设滴滴不再是一个中心化的公司，而是区块链上一个分布式应用。这个区块链应用属于所有的司机和乘客。当有人想打车，他们进入区块链上公开的数据库与标准库，找到一个司机，通过公开的账本来鉴定司机本人，并且自动通过数字货币支付，甚至解决虚假评价的问题，所有信息公开不可篡改。
更重要的在于，区块链共享经济一切都会通过点对点实现，不经过任何中介，个体把自己的资产共享给个体，而不是一个机构把资产汇聚起来卖给用户，这才是共享经济的本质。
共享经济是去中心化的。现在有非常多这个方向的应用，譬如带宽共享及存储共享，未来还会有会有非常多基于区块链的共享经济。
3、区块链金融
一个行业，用到区块链技术的条件之一，就是它确认信息的成本非常高。
而金融行业就是这样一个行业，有大量的信息不对称，导致市场失灵。区块链未来很大的一个应用，就是通过区块链解决金融信息不对称。
比如做一些结算和清算业务。像过去银行之间的清算协议，是非常低效的，可能要花一两天时间，但是如果用比特币的话，就可以非常快。再比如说借贷业务，用户的信用数据上链，就可以让信用充分流通，解决征信问题，能够消除很多坏账。
4、物联网
物联网也是一个可以用区块链改造的领域，未来会有非常多的传感器，获得大量的数据，如果数据可以共享，就能创造非常多的应用。
在未来整个物联网领域，会迎来爆发，到2020年，世界上平均每个人身上将会有6.58个以上的联网装置。
这些物联网数装置据采集的数据放在区块链上，能够成为一个非常强大的基础设施，为大量的应用提供数据服务。
这些数据、信息，过去都存在中心化的机构里面，如果落在坏人手里，后果不堪设想，就像Facebook之前泄漏隐私数据一样。但是区块链的隐私技术，以及全球计算节点授权确权的能力能够有效防范网络攻击，确保安全。
5、数据经济
在现在的互联网商业逻辑里面，最重要的资产就是数据。数据是一种新的生产资料，就像农业经济下的土地、工业时代的电力。而现在的数据，都掌握在中心化机构如BAT这样的大型公司手里，他们利用我们的数据去牟利。
然而创造这些数据的，并不是这些互联网机构，而是我们每一个个人，数据的价值应该重新回到每个用户自己手里。
未来会有大量的区块链数据网络，通过“通证（代币）”激励用户记录自己的行为和信息，而且对你的隐私守口如瓶，只会根据需要透漏一点信息。譬如，在区块链网络交易，买家甚至不需要知道你是谁，只需要知道能拿到钱。
想想现在我们自己的健康数据都在什么地方？都在医院和做健康检测设备的各个公司，即使这些中心化机构把我们的数据卖掉，我们都全然不知。
而通过区块链，将来你可以将你的数据租给企业，譬如将健康数据租给新的制药公司，他们能基于大范围的数据分析，随后你会收到一个验证密码，只有通过我的验证，制药公司才有权使用你的数据，同时支付相应的报酬。
区块链时代的到来，可以令我们重获数据所有权。在大机构垄断数据时代，区块链会让数据繁荣重归个体。企业不再拥有数据所有权，而只是使用权。数据财富将从企业转移到个体，造福每一个人，这将是一场巨大的平权运动。
6、创作激励
以传统的图书出版为例，你费尽心力，起早贪黑的写了一本书，卖了100万，结果到最后到自己手里只有20万，印刷和纸张成本再减去10万，其余的70万哪里去了，是不是浪费到其余没必要存在的环节里了？还有一个问题，有可能最终销售了20万本，而出版社却只告诉你卖掉15万本。同样还有盗版的问题，这些都是现在内容创作行业上的难题。
通过区块链可以颠覆传统中心化内容的发行方式，解决其原本账目不透明、利益分配不公的问题。
创作内容的区块链项目，现在有非常多的团队在做，用户在区块链上创作，就能拿到“通证（代币）”。未来包括写作、创作歌曲、发明等任何形式的创作活动，都可以在区块链上获得版权保护，当版权被引用，创作者得到相应的报酬。这也是一个非常有前景的一个方向。
下面这张图是近期通过区块链技术，在全国开出的首张区块链电子发票，也是首次由政府主导，大众能最直接感受到区块链技术的案例。
区块链电子发票通过区块链的底层技术，可以追溯发票来源、且信息不可篡改，与发票逻辑吻合，能够有效规避假发票、一票多报、虚报虚抵、真假难验等难题，可以完善发票监管流程，涉及到报销方面信息更加安全。是用区块链完美解决信任难题的一个案例。
三：区块链的工作原理。
区块链需要大家共同参与记账，才能持续运作，那么大家凭什么都自愿帮你记录，又是怎么样保证账本安全的呢？
1、奖励机制
自愿记账的原因很简单；
因为有“Token”，Token就是大家所说的“代币”，现在正式的叫法是“通证”，区块链的核心就是记账，而“通证”就是让大家自愿争抢记账权的原因。
通过“通证”的激励才能让各个节点主动来维护这个超级大账本，只要记录消息就可以有收益（赚通证），所以记账活动在区块链的世界中俗称“挖矿”。
比如A借给B一万人民币，A以广播形式通知所有用户，C若是第一个记录的人，就能获得奖励，然后系统会给这个记录前加一个编码公布出去，D若是第一个记录的人会再次获得奖励，系统同样会将这个编码公布，以此类推，奖励机制使得人人愿意参与记账，且每笔交易都被盖上时间戳，从而保证了交易的真实性和唯一性。
2、非对称加密
非对称加密是区块链核心技术之一，是保证区块链安全的基础技术。
在区块链世界里，如同我们的银行卡一样，数字货币也都有自己的钱包，以比特币为例，比特币也有比特币钱包。当我们第一次使用这个钱包时，钱包软件就会帮我们生成一个密钥对，就是“公钥”与“私钥”，在区块链点对点价值转移中需要利用公钥和私钥来识别身份。
例如：小白想要给小黑证明自己就是小白，小白只需要用私钥对这个文件进行加密后发送给小黑，小黑收到后用小白公布的公钥来解密，如果能解开，就可以验证小白就是小白，在这个过程中，私钥是属于自己的，只有自己知道，而公钥大家都能用，这样不对称的加密方式，增强了点对点的安全性。
公钥-公钥与私钥是通过非对称加密算法得到的一个密钥对，公钥是密钥中公开的部分，通常用于加密会话密钥、验证数字签名，或加密可以用相应的私钥解密数据。
私钥-私钥是密钥中非公开的部分，只有自己能看到。
在区块链里，如果私钥不小心泄露，等于在现实世界把贴着密码的银行卡的丢掉，也就失去了对数字货币的所有权。不同的是现实世界可以通过报警之类的方式找回，而在加密货币世界里，资产是不实名的，所以私钥一定要保存好，尽量不要存在联网设备中，必须备份、必须备份、必须备份。
地址-地址也是通过加密算法的计算公式得到的，跟我们传统的银行账号一样，别人通过你的地址可以直接把通证转给你。
1、公钥和私钥成对出现
2、公开的密钥叫公钥，只有自己知道的叫私钥。
3、用公钥加密的数据只有私钥能解开。
4、用私钥加密的数据只有公钥能解开。
5、如果用公钥解密，则必然是用对应的私钥进行加密的。
6、如果用私钥解密，则必然是用对应的公钥进行加密的。
私钥加密，公钥解密，可以证明谁是发起人。
公钥加密，私钥解密，证明交易发给谁，其他人无法接受并窃取。
3、区块链的底层架构。
区块链的底层架构，由六个层面构成并相互支撑，浑然一体。
1、数据层：负责区块链的运作和安全。
2、网络层：负责区块链网络中各个节点之间的信息交流。
3、共识层：负责区块链点对点模式的有效识别认证。
4、激励层：负责鼓励大家记录信息。
5、合约层：负责规定交易方式的流程细节。
6、应用层：负责实现生活的各类应用场景。
4、区块链的共识机制
“共识”其实字面的意思就是在某个领域的群体成员在某一方面或某件事达成一致意见，而区块链的共识机制，就是指在区块链的事务中达成分布式共识的算法。
非对称加密技术、时间戳等密码学技术，让区块链在无需第三方权威机构支持的情况之下，实现了有效的价值转移，而共识机制责解决了“区块链如何在分布式场景下达成一致”的这一问题。
共识机制同样是区块链中的核心部分，也是去中心化的最重要的一个特征。
POW-工作量证明，是最早的共识机制，也是比特币为代表的共识算法，所以也被称为中本聪共识。POW是通过一定的工作量来获得相应的奖励，用工作量来证明自己对社区的贡献，从而得到奖励，简单理解就是“多劳多得”。换句话说就是你的矿机越多算力越高，那么你挖矿的时间就会缩短，并且获得的奖励就越多。
优点：其算法采用了目前行业内大家普遍认可的寻找随机数，比较简单容易实现。同时安全性非常高，因为犯错的成本很高，所以这也是比特币安全运行十年依然没有出现任何大的系统隐患的原因。
缺点：因为矿机设备需要耗费大量电力和水利，处理效率比较低，被认为浪费资源。并且现在的矿池算力集中在个别几家，有些违背区块链“去中心化”的初衷。
POS-权益证明，因为有人觉得POW共识越来越中心化，大家开始心怀忌惮，于是有加密货币爱好者研究出第二种共识机制POS。POS也被称作“股权证明”，是通过持有通证的数量及时间计算而产生利息，并且对验证人和节点进行奖励，通俗的讲就是拿的通证越多时间越长算力就越大，话语权越重。
优点：矿工不需要去拼设备数量及算力，而且也不会浪费太多算力，间接会缩短达成共识的时间，性能上比POW要来的快。
缺点：POS共识机制的致命弱点在于对币龄依赖问题，攻击者在积累长时间币龄后，挖矿难度大大降低，容易对系统发起攻击。而且所有参与者可以持币拿利息，卖币的人也会少了，大家都想存着币拿利息，不利于流动性。
DPOS-委托权益证明，以火热的“EOS”项目为代表的共识算法，DPOS的共识算法与POS其实差别不是很大，只是DPOS选择了一些节点作为代表来参加记账工作，我们可以想象成现实中的“人民代表大会”，整个社区选择少数可以代表的人，这些人代表整个社区做投票记账工作。EOS有21个节点（称为超级节点）。
优点：继承了POS的优点且比POS有更快的速度，更高的效能。
缺点：为了性能，对中心化做了一定妥协，变成了“弱中心化”或者说“部分中心化”的共识机制，也是目前行业内争议最大的一种共识机制。
POS和DPOS也被称为PBFT（添加了一些人为治理的共识机制）。
通过这些机制，使得区块链网络之间达成共识，以此来解决去中心化网络中的信任问题。随着区块链行业的发展，以后也会有越来越多的共识机制被发现。
四：区块链的基本类型。
区块链有三种基本类型：
1、公有链-是指信息对所有人完全透明公开，全世界任何人都可读取、发送交易，任何人可以在公有链的技术基础上构建自己的分布式应用，公有链一般会通过通证激励机制来鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。公有链一般被称为“完全去中心化”，比特币、以太坊是典型的公链。
2、私有链-是指信息只对特定的人公开，完全私有的区块链，是指其写入权限仅在一个组织手里的区块链。由于私有链没有原生的通证系统，是否被称为区块链，还有很大的争议。
3、联盟链-是指若干个机构共同参与管理的区块链，每个机构都运行这一个或多个节点，其中的数据志允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录数据，一般只存在于同行业内的人结盟合作，信息仅对合作人员公开。
随着区块链不断发展，会诞生出更多的形式。
五：区块链的发展脉络。
了解区块链的发展之前先了解下区块链与比特币和大数据的关系。
区块链与比特币的关系；
区块链是比特币的底层技术，早期并没有人注意到，但是当比特币在没有任何中心化机构运营管理且多年运行平稳的情况下，并没有出现任何问题，所以被很多人注意到。该底层技术也许有很大的机制，而且可以在多个领域发挥作用，于是把比特币抽象出来并且称为“区块链”或者“分布式账本”，所以从某个角度看，比特币应该作为区块链上第一款杰出的应用。
区块链与互联网和大数据的关系；
区块链本身就是基于互联网而构成的价值传输体系，尽管因为比特币的发展才让区块链的价值被发现，但从更宏观的角度来讲，区块链才是与区块链密不可分的关系，可以看作是互联网的升级版。
区块链和大数据关系并不是很大，大数据主要对于海量数据进行管理，而区块链的核心是没有任何传统中介介入的情况下实现数据的高安全性与高可靠性，所以并不冲突，也不会有谁取代谁，完全是针对不同场景情况下对数据不同的解决方案。
了解完区块链与比特币、互联网、大数据之间关系，再来看下区块链的三个发展阶段或者说三个领域；
1：区块链1.0
以比特币为代表的虚拟货币时代，也就是数字货币领域内的创新，包括场景支付、流通等具有传统货币的职能。
2、区块链2.0
由以太坊的“智能合约”技术出现引领的一个时代，以太坊的“智能合约”是一套以数字形式定义的承诺，可以自动执行双方约定好的内容。以太坊提供了合约编程环境，通过合约的开发，以太坊实现了各种商业与非商业环境下的复杂逻辑。是指数字货币与智能合约相结合，其应用对金融领域更广泛的场景和流程进行优化。
3、区块链3.0
基于区块链的可编程社会，即区块链在其他行业的应用（DAPP分布式应用），为各行业提供去中心化的解决方案，提高整体系统的工作效率。
目前区块链3.0正处于探索阶段，但是整个行业都都在往区块链3.0的方向发展，希望在区块链上会早日出现类似嘀嘀打车、支付宝这样的超级应用。
总结：区块链是人类未来最有发展潜力的行业之一，也将是一场不亚于互联网技术的风暴，它将对与全球金融乃至社会结构都会产生深远的影响，错过区块链，你将失去一次改变人生命运的机会。
经历过绝望才会获得重生，愿大家熊市安好，未来一起星辰大海。