初识区块链

初识区块链

01货币的发展

货币从古到今一直存在，并且不断地发展。

从古代的贝壳、铜钱，到现代的纸币、电子支付，货币的演变历程就像是人类文明的一部分。在古代，人们用物物交换来满足自己的需求，但随着社会的发展和生产力的提升，物物交换变得不再方便。于是，聪明的人们开始寻找一种特殊的物品来作为交换的媒介，这就是货币的起源。

最早的货币是用贝壳做的，这些贝壳可以作为交换媒介，也可以被制成串成项链，很好看。但贝壳容易损坏和腐烂，所以人们开始使用铜钱，这样的货币更加方便和耐用。铜钱逐渐演变成了金属货币，但金属货币重量大、携带不方便，也容易被伪造，所以人们发明了纸币。

随着科技的发展，纸币逐渐不再能够满足人们的需求。现在，我们可以用银行卡、支付宝、微信等电子支付方式来方便快捷地完成交易。但是，这种支付方式也存在着隐私泄露的风险，所以我们需要注意保护个人信息。

为了解决这个问题，人们开始研究数字货币，这种货币形式与传统货币不同，可以用于现实世界的商品和服务交易，比如比特币等加密货币。数字货币的好处是可以去除中间环节，实现更快速、更安全的交易，而且用户信息也可以更好地保护。而随着比特币的出现，大量加密货币开始涌现。这些加密货币使用密码技术来创建、发行和流通，其特点是去中心化共识机制，与传统的银行金融体系不同。数字金币和加密货币都属于数字货币。

02区块链的产生

区块链是一种由“神秘人物”中本聪在2008年提出的新概念，它最初是为了创造一种基于加密货币的技术，即比特币而诞生的。在过去的几十年中，人类已经创造了许多创新技术，但区块链可以说是其中最具前瞻性和革命性的一种。中本聪将区块链技术应用到比特币上，这使得比特币具有了无需中央机构认可的特点，并且具有非常高的安全性和隐私性。

中本聪在这一创新性的过程中整合了密码学、计算机学、经济学、政治学、博弈论等多学科理论，让我们看到了一个不同于以往的世界。区块链技术可以被认为是一种去中心化的分布式账本技术，它可以确保交易的安全、透明和匿名性。在这个技术下，每个人都可以参与到交易的验证中，从而保证了交易的公正性和可靠性。同时，区块链技术也具有着极高的抗攻击性和抗干扰能力，这使得它可以广泛应用于金融、物流、医疗、社交、教育等多个领域，为人类社会带来了革命性的变化。

值得一说，没人知道中本聪到底是谁。引起无数人遐想。

03区块链的概念

区块链是由blockchain直译而来。但在行业中并未形成公认的定义。对其定义解释也是多样。

中本聪定义：该论文重点讨论了点对点电子现金系统——比特币系统，及实现该系统所采用的技术手段，这些手段能够实现点对点的比特币交易，并保证交易数据不被篡改；交易的数据组成区块，每个区块通过链式结构形成交易总账本；而交易总账本的内容能够在没有中心机构介入的情况下达成全网一致。但并未直接出现“Blockchain”，这个命名是由相关组织公开投票选出。

维基百科：区块链是借由密码学与共识机制等技术创建与存储庞大交易资料区块链的点对点网络系统。每一个区块包含了前一个区块的加密散列、相应时间戳记以及交易资料（通常用默克尔树（Merkle tree）算法计算的散列值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。但如果掌握区块链节点51%以上的运算力，就能操控区块链的内容。如果一开始写入的内容是错误的内容，那么区块链技术只是让错误的内容难以被篡改。

区块链技术的本质是创建一个去中心化的、可信赖的交易网络系统，其中每个参与者都有一个副本，这个副本保持了所有交易的记录，并且这些记录在整个网络中是相互共享的。

04区块链结构

如上所述，它表示一种特有的数据记录格式。区块链是一个由多个数据块组成的结构，我们可以把每个数据块想象成一块乐高积木。这些积木之间通过特殊的标志连接起来，就像你用乐高积木堆成的塔一样。这样就形成了一个长长的、由许多乐高积木组成的链条，也就是我们所说的区块链

每个区块都包含一些重要的信息，比如之前的区块的信息、时间戳等等。这些信息都经过了特殊的加密处理，保证了它们不会被篡改。因为每个区块都与前一个区块相关联，所以如果有人试图篡改其中任意一个区块，整个区块链都会被破坏。这就保证了区块链的安全性和可靠性。

简单来说，区块链就像一个由许多乐高积木堆成的高塔，每个乐高积木都承载着重要的信息。这些乐高积木之间通过特殊的标志连接起来，构成了一个不可篡改的数据记录结构，即我们所说的区块链。

05区块链技术特点

区块链技术是一种去中心化的分布式账本技术Distributed Ledger Technology (DLT)。

1.去中心化

去中心化是区块链技术最基本的特征之一。传统的信任形式通常依赖于中心权威机构来保证信任，而区块链通过技术手段构建信任，从而消除了对中心权威机构的依赖。在区块链系统中，数据的存储和维护由网络中的所有节点共同完成，并通过一套共识机制来保证数据的一致性和可靠性，从而实现了无需第三方或权威机构的背书。这种去中心化的特征主要体现在网络结构和共识机制两个方面。区块链网络采用点对点的分布式网络结构，每个节点都具有相同的地位和权利，没有中心节点的存在。共识机制是指节点间如何就区块链的数据达成共识，不同的共识机制采用不同的规则和算法来保证数据的一致性和可靠性。区块链技术的去中心化特征不仅提高了系统的安全性和可信度，而且为构建分布式应用和去中心化组织提供了基础和支持。

2.不可篡改

区块链系统的信息一旦经过系统节点记录到区块上，就永久保存在区块链上，极难被篡改，采用密码学哈希算法生成独一无二的哈希。采用分布式全冗余存储，相当区块链系统中的每个节点都有全量数据。除非能够同时控制系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

3.可追溯

区块链通过区块链式存储，在区块上标记时间戳的方式达到可追溯的效果。按照时间先后记录在区块链上最终形成完整的时间链条。

4.透明可信任

区块链系统的去中心化、不可篡改的特性使得其数据的透明和可信成为可能。所有的数据记录都在全节点上，并且对数据的操作也是透明的，这是区块链信任的基础。当一个节点加入系统时，会从其他节点同步最新区块链数据，从而达到一致性。这种去中心化的结构和共识机制不需要依赖于第三方或权威机构的背书，从而实现了系统的可信任性。同时，由于区块链系统中的每一次数据操作都被记录在区块中，并通过密码学技术保护其不可篡改性，这也保证了数据的可信度。因此，区块链系统的透明和可信性使其成为一种具有广泛应用前景的技术。

06区块链发展

2008年至今，区块链技术经历了十多年的发展。一般分为三个阶段，分别是以“加密数字货币”,“智能合约”，“可编程社会”为特征的区块链阶段。

区块链1.0——加密数字货币

该阶段时间跨度为2008年至2013年。这一阶段的主要目标是解决双花问题和拜占庭问题，以实现安全可靠的数字货币交易。为此，区块链技术采用了点对点网络、密码学算法、分布式共识机制、区块结构链式存储等底层技术，以实现数据安全和完整性的保障。然而，在这一阶段，区块链技术的表达能力较为有限，因为其脚本不具备图灵完备性。尽管如此，区块链技术仍然通过其革新性的底层技术解决了当时数字货币领域所面临的诸多难题，为后续区块链技术的发展奠定了基础。

区块链2.0——智能合约

在这个阶段，以太坊的出现为区块链技术的发展带来了新的突破。以太坊将智能合约引入区块链系统，将区块链技术的表达能力从单纯的货币转移扩展到更为复杂的金融场景。通过智能合约的自动化执行，实现了更高效的合同管理，推动了数字资产的多元化发展。同时，各种共识算法也得到不断的改进和优化，提高了区块链系统的性能和可拓展性。在这个阶段，区块链技术的应用范围不断拓展，涉及数字身份验证、智能资产、去中心化应用（DApp）、去中心化自治企业（DAC）、资产数据共享等领域。这些应用场景中，区块链技术的优势得到充分发挥，为不同行业的创新带来了新的机遇。

区块链3.0——区块链在其他行业的应用

在这个阶段区块链不单单应用在金融行业，开始走向政务、物流、药品。食品、文化。社交各行各业。通过区块链和智能合约技术确保数据可信，打破数据孤岛和数据不可信等问题。重构互联网，实现价值互联网、万物互联，是未来发展新范式，现一个可信赖各行业互联互信的智能价值互联网时代。将各种资产上链，构建一个可编程社会。

区块链技术的不断发展为人类带来了许多前所未有的机遇和挑战。尽管区块链1.0、区块链2.0、区块链3.0都有各自的应用领域和特点，但这些阶段并不是线性的演化，而是平行的发展阶段。通过区块链技术，我们可以进入“可编程”和智能化的状态，以便完成复杂的操作。区块链技术的广泛应用将会极大地改变我们的生活方式和商业模式。

07区块链分类

根据网络范围，可以划分为公有链、私有链、联盟链。

（1）公有链 Public Blockchain

公有链是一种去中心化的区块链系统，它独立运行，人人都能参与记账，完全开放，没有节点准入权限。这种区块链系统有一个很大的优点，那就是所有的数据公开透明，不可篡改，并且链上的账户不会身份绑定，具有匿名性。但需要注意的是，在公有链环境中，节点数量不固定，节点是否是恶意节点也不能保证，因此需要共识机制来保证网络大多数节点同步一致，形成的区块数据链最终达成一致性。虽然这种系统交易吞吐量低，交易速度缓慢，但是公有链还是具有很大的发展潜力，因为它可以有效地保护数据隐私和安全。

主流的公有链：比特币、以太坊、EOS

（2）私有链 Private Blockchain

私有链是一种完全中心化的区块链系统，相对于公有链而言。它被设计为一种完全封闭的系统，仅对特定的个人和企业开放。在私有链的使用过程中，用户需要进行身份认证并进行注册，进入私有链的权限由组织自行决定。该类系统适用于企业内部的应用，如企业数据库、供应链管理、财务审计等领域。虽然私有链的信任机制属于中心化，但由于其具有不可篡改、可追溯等特点，因此得到了广泛的应用。在私有链中，由于不需要激励机制，其具有更大的吞吐量能力，同时也展现出更低的交易成本和更快的交易速度。

私有链的中心化特点保证了其高度的可控性和安全性。私有链中的参与者身份可信，交易环节更加清晰可见，也更容易维护，从而使得其在企业内部的应用有着巨大的优势。同时，私有链采用了不同的共识机制，如权威认证、投票和监督等，以确保系统中每个节点的一致性和正确性。这些特点使得私有链成为企业内部应用的最佳选择。

然而，私有链在区块链领域中并非没有争议。与公有链相比，私有链的去中心化程度较低，可能会导致潜在的安全问题和信任问题。此外，私有链的封闭性和可控性也可能限制其应用场景，例如在跨组织之间的数据共享和协作中可能存在难以解决的问题。因此，在使用私有链时，需要根据具体应用场景进行权衡和选择。

(3) 联盟链 Consortium Blockchain

联盟链是一种多中心化的分布式账本技术，由多个利益相关的组织或机构组成的联盟共同参与管理。相对于公有链和私有链而言，联盟链具有更高的安全性和可控性，同时保留了一定的去中心化特点。联盟链通常需要经过认证授权才能进入网络，从而保证系统的可信度和可靠性。在多个成员的环境下，如银行之间的支付结算、供应链上的成员物流信息等，联盟链可以实现多方数据共享和协同工作，提高交易速度、降低交易成本，并具有良好的可拓展性。与此同时，联盟链还可以解决传统系统中存在的信息孤岛问题和数据难以共享的问题，实现多方数据共享和协同工作。

值得一提的是，联盟链的治理结构和共识机制是区块链系统中的重要问题。联盟链的成员通常具有不同的权利和利益，如何平衡不同成员的利益，确保系统中每个节点的一致性和正确性，是联盟链治理结构的核心问题。同时，联盟链的共识机制也需要根据具体场景进行选择和调整，以满足系统的实际需求。

联盟链的代表有:超级账本（Hyperledger），趣链区块链，R3区块链联盟Corda项目。

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