抛开颠覆、不说高大上，踏踏实实来谈区块链

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抛开颠覆、不说高大上，踏踏实实来谈区块链
                                                 ----摘自财经产经网

个人观点：
　　没错，现在大家看到区块链，特别是业内很多学者一提到区块链，总是会用高大上、颠覆、改变等词语来形容，或者直接别人这样的感觉。这篇文章属于干货，不过目前只有上半部分，区块链的应用和相关项目介绍留在了第二部分，小编会保持跟进。区块链行业将在全球范围掀起浪潮，届时国内也会进一步加大脚步。区块链就像1968年诞生的第一代信息互联网一般，拥有无限可能性。



2016以来，国内企业加入国际区块链联盟R3，央行数字货币研发快马加鞭，本土银行区块链应用纷纷落地开花，虽然起步晚于国际先进水平，但发展速度不容小觑，中国区块链试验田长势喜人。

风生水起的区块链研发，相关应用成熟落地后是否具有颠覆效应虽未可知，但改变是一定的，尤其是在特征上有天然契合性的金融业。那么，即便作为普通的金融用户，也有必要从起源、到技术、到应用，来个通俗易懂的系统了解。


本文为第一部分：区块链的起源、技术点。

从前有个比特币。。。

2008年在金融危机期间出现了一个叫比特币的东西，区块链就是作为比特币的底层技术受到关注的。它是通过分布式的P2P网络部署的一个系统，就是点和点之间完全对等。咱们都用过P2P的下载，电驴什么的大多是都是P2P的模式，再一个是把数据打包，打到一个block里头，用这个block通过一个链式串联起来，头一个block指向下一个，并且每一个block里面都打上签名，打上上一个block的哈希值，就这么穿插起来，成一个链式存储，并且这个链式存储是在每一个结点上都有一份，实际上就是这么一个结构，所以它这个区块链就是一个区块加链，它通过数字签名保证数据的真实性、实时性和实际性。

比特币大火，带起了人们对区块链的关注。所以要说区块链，还是先从比特币架构说起。比特币的架构有两个关键点，一个是网络，一个是整个交易的流程。它的网络是一个点对点的P2P网络，这里面没有通讯节点。大家知道最早的音乐共享，后来的P2P下载，这些都还是信息共享。但在这上面他共享的是价值，和信息不一样，是不可复制的。你发送一个比特币给另一个帐户，是以另一个帐户的公钥地址作为接收地址，把你的交易、把你的钱发过去，全网会先把这个交易通过这个人的钱包到这个节点上，你的钱包你自己会有一个证书，节点要做验证，验证完了以后它会发到全网去广播。广播的时候这个交易算不算数呢，能不能往链上写呢?这个时候就要做一个所谓的POW，POW是一个共识算法，就是proof of work. 基于这个工作量，谁算出来那个值，哈希值就获得了这个记帐的权利，他就会把这个block写到链上，生成下一个区块，把上一个区块关联上来，然后在全网广播。其他的节点收到以后会去做验证，所以这里有0确认、有1确认、有6确认，比特币为了做到最终的拜占庭容错，确认的时间越长，双花问题的可能性就越低，大概是这么一个过程。

比特币要解决的问题，一个是货币的唯一性，货币的所有权、所属权，他的唯一性在于每一个哈希值代表了货币唯一的序号。所属权最终是通过整个网络里所有节点的分布式共享帐本，去记录所属权。虽然解决了唯一性，解决了所属权，但没有解决拜占庭和双花这两个问题。为了解决这两个问题，一个是要多人投票，再有一个是验证机制，多人投票就是刚才讲的，多个节点对验证结果进行投票。因为有时候会出现分叉，整个链条是一个结点指向下一个结点的，由于整个网络不是同步的，他是异步的，异步的时候就有可能会出现分叉。收到的时间长短不一样，或者里头有人故意做一些什么，所以就可能分叉。最终要解决这个问题的话就需要通过工作量证明，算力高的分叉逐渐就会比算力低的分叉生成的链条长。

比特币的关键技术

比特币的关键技术，刚才讲了大概的流程或者说是他解决数字货币的方法，归纳一下，整个比特币里头有这么几个层次，从软件站的角度来看有这么几个内容。

最底层就是整个网络层，它解决的是对等网、P2P总网的功能，这个是一个老技术。网络是不是够稳定，传输是不是更高效，发现节点离开怎样传播，这是P2P的一个网络算法。

第二个是加密层，就是哈希的一些算法。哈希有很多种算法，比如MD5、椭圆算法等，到底哪个哈希算法更难破解或效率更高?数字签名还有一个非对称加密(当然也有一些对称加密)，这个都是加密层。


再往上就是数据层，在数据层，它的数据怎么组织的?一个是链式结构，一个block指向一个block这么一个链式结构;以及区块内的数据怎么组织的，多少个交易会记一个区块，如果每个交易记一个区块，最后可能没法工作了，对于供应链来讲，肯定是合并很多交易记一个区块。但这个也会带来一个问题，就是整个区块你交易的确认时延也会比较长，在现实中怎么用?大家知道，如果比特币的交易，一般都要10分钟以上你才能真正确认这个节点被全网接受了、被确认了，你才真正拿到钱，否则就有可能有各种问题。也就是你要买一个东西，你得等10分钟以后再说，这就是比特币。

再一个就是默克尔树，它是个什么东西呢?是存储哈希值的一个树，不一定是二叉树，但是用的最多的，还有各种各样的结构。就是把一个数据块分成很多份哈希，哈希完了，哈希的结果组织起来，再哈希，一层一层往上，最后到底找到一个根，这样的话就是一个哈希数。这个哈希数，你可以把它当成一个数据库去看，里头的每一个东西你都改不了。因为经过层层哈希，我只要拿到默克尔树的根，底下所有的东西都是定了的。所以在数据层存储中，默克尔树被广泛采用。在很多节点同步的时候，可能不用一开始就把所有数据都同步下来，只要拿到那个根，就能确定数据不会被篡改。

再往上是核心层，虚拟机制以及验证的机制，往上还有应用层怎么做发行，整个链的代码，大概的比特币的技术就是这样的，这个大家可以到网上下比特币的原代码去看。从比特币能看到区块链的一些特征，现在的区块链很多是从比特币的区块链改造过来的。区块链这个词并不严谨，不单指比特币，也不单指某一个链，就是以block和chain的这种链式结构组成起来的P2P总网的这么一个技术。

区块链的特点

从区块链的特征来看，这几个特征也是它的优点或者功能。

一个是可追溯性，因为它是链式结构。所有的东西都可以追溯。

第二是防篡改，一经写就，历史的记录谁也改不了，它是单向写入的。其实这个叫不可篡改也不对，而是难以篡改。从修改的角度来看，只是难度比较大而已。

第三是智能合约。比特币的时候还不是智能合约，比特币只有一些简单的脚本，后来形成虚拟机。比特币也有虚拟机，但是现在很多的区块链会有图灵完备的虚拟机。所谓的智能合约就是一段代码，这段代码和数据一样，也是不可篡改的，并且这段代码的执行也会被链上的参与者集体维护。简单说，把权利和义务关系给他实现为一段代码，这就是智能合约。很多东西权利、义务都可以变成代码，比如很多数字化的资产包括比特币，只要约定好某个时候时候你给我钱，那么到期后会被自动执行，你的钱就到我的帐户里了，这就是一段代码的执行。

第四、就是自治性，它是一个分布式的共识，都是自治的，不需要第三方或者某一个政府机构去决定，完全是分布式达成的。
区块链的这些特点，让它的数据写入不可伪造，数据存储非常安全，易于审计和追踪。比特币或者公链甚至一些私链，都有这些特点。