什麼是區塊鏈？_風聞

【定義】　　區塊鏈（Blockchain）是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案。該技術方案讓參與系統中的任意多個節點，把一段時間系統內全部信息交流的數據，通過密碼學算法計算和記錄到一個數據塊（block），並且生成該數據塊的指紋用於鏈接（chain）下個數據塊和校驗，系統所有參與節點來共同認定記錄是否為真。

　　區塊鏈是一種類似於NoSQL（非關係型數據庫）這樣的技術解決方案統稱，並不是某種特定技術，能夠通過很多編程語言和架構來實現區塊鏈技術。並且實現區塊鏈的方式種類也有很多，目前常見的包括POW（Proof of Work，工作量證明），POS（Proof of Stake，權益證明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授權證明機制）等。

　　區塊鏈的概念首次在論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統（Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System）》中提出，作者為自稱中本聰（Satoshi Nakamoto）的個人（或團體）。因此可以把比特幣看成區塊鏈的首個在金融支付領域中的應用。　　【通俗解釋】

　　無論多大的系統或者多小的網站，一般在它背後都有數據庫。那麼這個數據庫由誰來維護？在一般情況下，誰負責運營這個網絡或者系統，那麼就由誰來進行維護。如果是微信數據庫肯定是騰訊團隊維護，淘寶的數據庫就是阿里的團隊在維護。大家一定認為這種方式是天經地義的，但是區塊鏈技術卻不是這樣。

　　如果我們把數據庫想象成是一個賬本：比如支付寶就是很典型的賬本，任何數據的改變就是記賬型的。數據庫的維護我們可以認為是很簡單的記賬方式。在區塊鏈的世界也是這樣，區塊鏈系統中的每一個人都有機會參與記賬。系統會在一段時間內，可能選擇十秒鐘內，也可能十分鐘，選出這段時間記賬最快最好的人，由這個人來記賬，他會把這段時間數據庫的變化和賬本的變化記在一個區塊（block）中，我們可以把這個區塊想象成一頁紙上，系統在確認記錄正確後，會把過去賬本的數據指紋鏈接（chain）這張紙上，然後把這張紙發給整個系統裏面其他的所有人。然後週而復始，系統會尋找下一個記賬又快又好的人，而系統中的其他所有人都會獲得整個賬本的副本。這也就意味着這個系統每一個人都有一模一樣的賬本，這種技術，我們就稱之為區塊鏈技術（Blockchain），也稱為分佈式賬本技術。

　　由於每個人（計算機）都有一模一樣的賬本，並且每個人（計算機）都有着完全相等的權利，因此不會由於單個人（計算機）失去聯繫或宕機，而導致整個系統崩潰。既然有一模一樣的賬本，就意味着所有的數據都是公開透明的，每一個人可以看到每一個賬户上到底有什麼數字變化。它非常有趣的特性就是，其中的數據無法篡改。因為系統會自動比較，會認為相同數量最多的賬本是真的賬本，少部分和別人數量不一樣的賬本是虛假的賬本。在這種情況下，任何人篡改自己的賬本是沒有任何意義的，因為除非你能夠篡改整個系統裏面大部分節點。如果整個系統節點只有五個、十個節點也許還容易做到，但是如果有上萬個甚至上十萬個，並且還分佈在互聯網上的任何角落，除非某個人能控制世界上大多數的電腦，否則不太可能篡改這樣大型的區塊鏈。

　　【要素】

　　結合區塊鏈的定義，我們認為必須具有如下四點要素才能被稱為公開區塊鏈技術，如果只具有前3點要素，我們將認為其為私有區塊鏈技術（私有鏈）。　　1、點對點的對等網絡（權力對等、物理點對點連接）　　2、可驗證的數據結構（可驗證的PKC體系，不可篡改數據庫）　　3、分佈式的共識機制（解決拜占庭將軍問題，解決雙重支付）　　4、納什均衡的博弈設計（合作是演化穩定的策略）　　【特性】

　　結合定義區塊鏈的定義，區塊鏈會現實出四個主要的特性：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集體維護（Collectively maintain）、可靠數據庫（Reliable Database）。並且由四個特性會引申出另外2個特性：開源（Open Source）、隱私保護（Anonymity）。如果一個系統不具備這些特徵，將不能視其為基於區塊鏈技術的應用。　　去中心化（Decentralized）：整個網絡沒有中心化的硬件或者管理機構，任意節點之間的權利和義務都是均等的，且任一節點的損壞或者失去都會不影響整個系統的運作。因此也可以認為區塊鏈系統具有極好的健壯性。

　　去信任（Trustless）：參與整個系統中的每個節點之間進行數據交換是無需互相信任的，整個系統的運作規則是公開透明的，所有的數據內容也是公開的，因此在系統指定的規則範圍和時間範圍內，節點之間是不能也無法欺騙其它節點。　　集體維護（Collectively maintain）：系統中的數據塊由整個系統中所有具有維護功能的節點來共同維護的，而這些具有維護功能的節點是任何人都可以參與的。　　可靠數據庫（Reliable Database）：整個系統將通過分數據庫的形式，讓每個參與節點都能獲得一份完整數據庫的拷貝。除非能夠同時控制整個系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的，也無法影響其他節點上的數據內容。因此參與系統中的節點越多和計算能力越強，該系統中的數據安全性越高。

　　開源（Open Source）：由於整個系統的運作規則必須是公開透明的，所以對於程序而言，整個系統必定會是開源的。

　　隱私保護（Anonymity）：由於節點和節點之間是無需互相信任的，因此節點和節點之間無需公開身份，在系統中的每個參與的節點的隱私都是受到保護的。　　【區塊鏈意義之一：解決拜占庭將軍問題】

　　區塊鏈解決的核心問題不是“數字貨幣”，而是在信息不對稱、不確定的環境下，如何建立滿足經濟活動賴以發生、發展的“信任”生態體系。而這個問題稱之為“拜占庭將軍問題”，也可稱為“拜占庭容錯”或者“兩軍問題”，這是一個分佈式系統中進行信息機交互時面臨的難題，即在整個網絡中的任意節點都無法信任與之通信的對方時，如何能創建出共識基礎來進行安全的信息交互而無需擔心數據被篡改。區塊鏈使用算法證明機制來保證整個網絡的安全，藉助它，整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境下自動安全的交換數據。更多介紹請參見《比特幣與拜占庭將軍問題》。　　【區塊鏈意義之二：實現跨國價值轉移】

　　互聯網誕生最初，最早核心解決的問題是信息製造和傳輸，我們可以通過互聯網將信息快速生成並且複製到全世界每一個有着網絡的角落，但是它尚始終不能解決價值轉移和信用轉移。這裏所謂的價值轉移是指，在網絡中每個人都能夠認可和確認的方式，將某一部分價值精確的從某一個地址轉移到另一個地址，而且必須確保當價值轉移後，原來的地址減少了被轉移的部分，而新的地址增加了所轉移的價值。這裏説的價值可以是貨幣資產，也可以是某種實體資產或者虛擬資產（包括有價證券、金融衍生品等）。而這操作的結果必須獲得所有參與方的認可，且其結果不能受到任何某一方的操縱。　　在目前的互聯網中也有各種各樣的金融體系，也有許多政府銀行提供或者第三方提供的支付系統，但是它還是依靠中心化的方案來解決。所謂中心化的方案，就是通過某個公司或者政府信用作為背書，將所有的價值轉移計算放在一箇中心服務器（集羣）中，儘管所有的計算也是由程序自動完成，但是卻必須信任這個中心化的人或者機構。事實上通過中心化的信用背書來解決，也只能將信用侷限在一定的機構、地區或者國家的範圍之內。由此可以看出，必須要解決的這個根本問題，那就是信用。所以價值轉移的核心問題是跨國信用共識。

　　在如此紛繁複雜的全球體系中，要憑空建立一個全球性的信用共識體系是很難的，由於每個國家的政治、經濟和文化情況不同，對於兩個國家的企業和政府完全互信是幾乎做不到的，這也就意味着無論是以個人抑或企業政府的信用進行背書，對於跨國之間的價值交換即使可以完成，也有着巨大的時間和經濟成本。但是在漫長的人類歷史中，無論每個國家的宗教、政治和文化是如何的不同，唯一能取得共識的是數學（基礎科學）。因此，可以毫不誇張的説，數學（算法）是全球文明的最大公約數，也是全球人類獲得最多共識的基礎。如果我們以數學算法（程序）作為背書，所有的規則都建立一個公開透明的數學算法（程序）之上，能夠讓所有不同政治文化背景的人羣獲得共識。　　【未來的發展】

　　互聯網將使得全球之間的互動越來越緊密，伴隨而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現有的主流數據庫技術架構都是私密且中心化的，在這個架構上是永遠無法解決價值轉移和互信問題。所以區塊鏈技術有可能將成為下一代數據庫架構。通過去中心化技術，將能夠在大數據的基礎上完成數學（算法）背書、全球互信這個巨大的進步。

　　區塊鏈技術作為一種特定分佈式存取數據技術，它通過網絡中多個參與計算的節點開共同參與數據的計算和記錄，並且互相驗證其信息的有效性（防偽）。從這一點來，區塊鏈技術也是一種特定的數據庫技術。互聯網剛剛進入大數據時代，但是從目前來看，大數據還處於非常基礎的階段。但是當進入到區塊鏈數據庫階段，將進入到真正的強信任背書的大數據時代。這裏面的所有數據都獲得堅不可摧的質量，任何人都沒有能力也沒有必要去質疑。

　　也許我們現在正處在一個重大的轉折點之上——和工業革命所帶來的深刻變革幾乎相同的重大轉折的早期階段。不僅僅是新技術指數級、數字化和組合式的進步與變革，更多的驚喜也許還會在我們前面。在未來的24個月裏，這個星球所增長的計算機算力和記錄的數據將會超過所有歷史階段的總和。在過去的24個月裏，這個增值可能已經超過了1000倍。這些數字化的數據信息還在以比摩爾定律更快的速度增長。區塊鏈技術將不僅僅應用在金融支付領域，而是將會擴展到目前所有應用範圍，諸如去中心化的微博、微信、搜索、租房，甚至是打車軟件都有可能會出現。因為區塊鏈將可以讓人類無地域限制的、去信任的方式來進行大規模協作。

　　我們這一代人將很可能會幸運地經歷人類歷史上兩個最讓人吃驚的事件，地球上的所有人和所有機器通過區塊鏈技術以前所未有的互信展開了空前的大規模協作，其次就是基於此真正的人工智能將被創造出來。這兩個時間將會深深地改變這個世界的經濟發展模式。創業者、企業家、科學家以及各種各樣的極客將利用這個充裕的世界去創造能讓我們震驚和快樂。