区块链初识

何为区块链

维基百科定义:
区块链（英语：blockchain 或 block chain）是用分布式数据库识别、传播和记载信息的智能化对等网络, 也称为价值互联网。中本聪在2008年，于《比特币白皮书》中提出“区块链”概念，并在2009年创立了比特币社会网络，开发出第一个区块，即“创世区块”。

百度定义：

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法 。

区块链是由多独立节点参与的分布式数据库系统，也可以理解为分布式账簿(distributed ledger technology,简称DLT)，由这些节点共同维护。它的特点是不易篡改、很难伪造、可追溯。区块链记录所有发生交易的信息，过程高效透明，数据高度安全。凡是需要公正、公平、诚实的应用领域，都可以应用区块链技术。

什么是加密货币

加密货币首先是一种数字货币。 早在比特币出现之前，“数字货币”、“虚拟货币”、“电子货币”等就已经出现了，特别以“虚拟货币”居多，最简单的理解就是“货币数字化或虚拟化”。这里的货币是现实的法币，比如美元、人民币，数字化就是不用拿钞票，直接通过网银、支付宝等就可以支付。

后来，在游戏平台，最早提出了游戏币的概念，通过法币直接兑换，然后，玩家使用它购买各种装备。接着，很多网站也推出了各种币，通过游戏的思维，用以吸引用户。这些所谓的数字货币，最直观的解释，其实就是“代币”。

加密货币(Cryptocurrency)，是一种基于点对点网络（P2P网络)、没有发行机构、总量基本固定的加密电子通货。

解读：

（1）P2P网络：这个不是什么新鲜玩意，最早我们使用的Bit下载，就是基于P2P网络的，现在很多下载工具都支持。它的好处就是“去中心化”，也就是没有中央服务器，要下载的文件都在用户自己电脑上，而且下载速度更快;

（2）没有发行机构：就是说，不是哪个公司、银行或国家控制发行的。要做到这一点，同时防止通货膨胀等因素，需要在编程中使用非常复杂的机制和规则来实现。

（3）总量基本固定：这是保证加密货币价值的一种策略，“物以稀为贵”，任何东西没有上限就会失去它的吸引力。这一点，区别于很多网络社区使用的积分，比如：A币、C币、Q币、S币等。

（4）加密：这里说的加密，不是用户使用的输入用户名、密码那种简单的权限控制，而是对每一个产生的电子货币本身的交易与传输的加密。密码学本身很复杂，但是使用它并不复杂，明白这个就足够了。

（5）电子通货：也就是说加密货币就是货币，跟法币一样，可以自由交易，只不过是一种电子（数字）形式而已。那么什么A币、Q币之类的不是货币吗？不是，下面详细解释这一点。

加密货币与法币共同点

（1）定量：法币通常与背后的黄金或者所谓的GDP挂钩，算是相对固定（经济低迷时的过量发行暂且别考虑了）。加密货币，可以算作绝对的固定数量，或者少量的增发（可以弥补一些丢失的币等），防止通货膨胀。

但是，一些网站提供的数字币，是没有固定数量的，一般作为法币的代币，用户购买了多少，总量就有多少。

（2）加密：法币是有防伪的，应该说实物防伪的最高级别的技术就是在法币上（不过，仍然可以伪造，假币并不少见），通过验钞机等专门的验钞设备可以验证。加密货币的加密技术就相当于防伪技术，每一笔交易都会被严格加密，专家解释说，破解加密货币是理论上可行、成本上绝对不可行的事情，因此很难伪造，同时，验证机制要远胜法币，简单、快速且准确。

那么，个别网站的数字币，就不是这样，仅仅是一串数字而已，管理员可以修改、冻结，他们的加密也仅仅是用户登录时的权限控制。

（3）交易：法币，也称为通货，被称为一般等价物，是可以与任何商家交换，购买任何东西的，这是货币的最基本属性。加密货币，也是如此，你可以支付给任何一方，加密货币会安全到达，不用担心被黑客劫持、破解，也不用担心价值会减少或蒸发。

但是，一些网站的数字币，是绝对没有这种功能的，只能在网站内部交易，离开网站就没有了任何价值。有些商城可以使用积分购物，看似可以在很多网站之间交易，其实仍然是他们自己的网站。当然，网站如果与第三方签订了协议，规定它的数字币值多少法币，也就可以与其他网站交易，但是这种交易，本质仍然是法币交易。不过，即便如此，这个协议，估计没有人愿意签订，因为无法监督、控制，无法保证绝对信任。

加密货币靠谱吗

结论当然是靠谱，但是解释为什么，就要动用很多技术和理论。还好，这些技术和理论，都是目前成熟的技术。你只要认为他们靠谱，那么下面的解释，就很好理解。

(1) 去中心化

首先明白什么是“中心化”。目前，我们通过浏览器浏览的各大网站，都是中心化的，必须有一台或多台服务器，把我们浏览的内容整理好，供我们浏览。服务器坏了的话，我们也就无法访问了。中心化的东西，一切都被某个组织或公司控制着。

去中心化，是基于P2P网络的，没有一台机器作为中心化的服务器的功能，网络中的每一台电脑都是平等的，任何一台掉线、宕机，都不会影响整个网络继续运行。如果大家都信任这个网络，这个网络基本上永远都不会死掉，现在的比特币网络基本上如此。

这是加密货币的交易通道。 是网络基础，可以实现无障碍交易。只要可以上网，任何时间、任何地点，就可以介入这个交易网络，把加密货币支付到世界的任何一个角落。

(2)加密解密

从理论上讲，加密货币的交易地址、每一笔交易等都是加密解密中的一部分，破解一个毫无意义，全部破解相当不易，加之P2P网络节点众多，破解一个节点也没有任何价值，所以加密货币的安全级别应该是目前最高的。

这是加密货币的安全保障。 有了这一点，我们才能放心的把加密货币支付出去，而不担心丢失、被盗，买家才能有支付交易的基础动力。

(3) 区块链

区块链的本质就是存储在数据库里的交易数据，其结构不过是每一条记录都会记录前一条区块头的哈希值，从而可以实现往前追溯，直到第一个创世区块。

更重要的是，这个数据库，在P2P网络中分布式存储，每一个节点都会保存一份拷贝，每一个人都可以公开访问，查看交易记录。也就是说，交易双方不仅能看到交易结果，整个网络节点都能看到，公开、透明、可追溯，让你不得不信。

这是加密货币的信用保障。 任何经济行为，没有信任作为基础，都不可能达成。加密货币这个独创性，为构建公开、透明、可追溯的信用体系打开了一扇大门，各大公司、组织、个人为加密货币痴迷，都是因为这个创新技术背后的无限可能性。

(4) 共识机制

也是算法机制，包括工作量证明机制（POW）、股权证明机制（POS）、授权股权证明机制（DPOS）等，类似于大家商讨问题，集体决策时的原则和规矩。这才是加密货币需要重点编码的地方，也是加密货币开发的难点。

这是加密货币的运行规则。 是把前面的通用技术进行融合创新的地方，不了解这个部分，就无从谈起加密货币开发。

最后，上述技术并非相互独立的，而是相互支撑，通过共识机制成为一个整体，实现了加密货币绝对不用某个机构发行、也能保证绝对安全的支付和交易。

未来趋势

比特币之前，人类从来无法完全控制“利益”走向，比特币之后，人们终于可以对“利益”转移进行编程处理，这将给人类未来带来无限的可能。

去中心化，人类社会的基本形态，是个体交换的基本前提。之所以被提出来，不是这个技术怎么样先进，而是现有的技术多么的落后。p2p、加密解密和分布式等技术的出现，都是人类在某个阶段解决特定问题设计出来的，组合在一起成为加密货币，更接近了人类本源。

应用场景

我们的目标是利用区块链技术，开发应用产品，所以了解它的应用场景将对我们有很大帮助。汇总一下，这项技术可以应用在这样几个方面：

（1）转账支付

这个应该是最基本的功能，很多加密货币，比如比特币，本身的目标就是实现没有第三方的直接支付，所以应用于转账、支付、借贷，都是简单和轻松的事情。特别是，加密货币之间可以直接互相兑换之后，未来或许将再也见不到有独立第三方存在的支付机构了。

（2）资金结算

区块链本身的结构体系，就是一个很好的结算系统，由于网络遍布世界各地，跨境支付与结算也是非常容易的事情。当前的银行结算体系非常复杂，每个机构都有自己的记账，结算难度大，周期长。于是有人，联合众多机构，采取联盟链的方式，引入区块链技术，从而大大降低结算成本和周期。有人预计，在全球范围，区块链应用于B2B跨境支付与结算可以使每笔交易的成本从约26美元下降到约15美元。

（3）智能合约

智能合约将是未来重要的发展方向。所谓的智能合约，就是“合约智能化”，主要特点是：合同条款不可篡改，有效性得到保障；合同制定和执行的全过程透明公开，便于监督；合同执行过程可编程，能够自动执行，不受干预。所以，这将改变未来的契约方式，促进社会更加公开公平公正。

（4）身份认证

用户身份认证与识别是银行规避反洗钱等违法行为的必要手段，各国商业银行不断投入资源加强信用审核及客户征信，耗费了大量人力物力。如果采用区块链技术，可以促进金融领域形成标准化的对用户身份数据格式的要求，从而在保证数据安全的同时实现信息共享，减少重复审核过程。据估算，在全球范围，将区块链应用于反洗钱和身份认证工作，可以为行业一年节约30亿-50亿美元的成本。

（5）电子商务

大型的电子商务网站，涉及到仓储、物流、交易和支付，每一个环节都需要大量的协作和资金结算。特别是在支付环节，目前都是基于有第三方存在的中心化的支付系统，存在着与银行资金结算慢，容易遭受各类黑客攻击等问题。使用区块链技术，通过多重签名，就可以简单的抛开第三方，实现用户与商家的直接支付，大大降低了电子商务网站的运营成本和操作风险，同时也提高了用户支付的安全性。

（6）版权保护

数字出版盗版猖獗，网络小说、网络游戏、音乐、视频、图片等资源在没有授权的情况下，被大量免费传播，与之相关的创作者和运营机构直接蒙受巨大损失，打击了优秀作者的创作激情，提高了运营机构的操作成本，阻碍了人类知识的创新发展。许多音乐艺术家、摄影艺术家、网络文学作家求助于区块链，通过区块链技术确权数字出版物，更加直接地接受读者和用户的付费，并使用智能合约，自动解决许可问题，从而在艺术家和用户之间建立更直接的互动关系。亿书便是专注在数字出版行业，全力打造上下游生态圈，给人类创作增添新动力。

（7）证券交易

股票等证券交易结算时间较长，如果引入区块链技术，股票交易日和交割日的时间间隔可以从1-3天缩减为10分钟，交易的效率和可控性提高，交易行为的风险降低。同时，交易方身份、交易量等信息被实时记录在区块链上，有利于证券发行者提高决策效率，也有利于监管维护，减少暗箱操作。据专家预计，在全球范围，将区块链应用于现金证券的清算和结算，行业一年可以节约100多亿美元成本，而在外汇、大宗商品和场外衍生品领域，也会去除大量额外成本。

（8）贸易金融

传统的供应链金融或贸易金融业务流程高度依赖人工，包括大量审阅、验证交易单据及纸质文件的环节，不但人力成本高，各个环节出现失误的风险也很大，如果在分布式账本上管理这些流程，就可以降低人力等成本，提高效率和透明度，降低欺诈风险和人工工作失误风险。专业机构预计，在全球范围，将区块链应用于供应链或贸易金融，一年可以为金融机构和买卖方企业带来170-200亿美元的价值。

（9）物联网和大数据

物联网和大数据主要特点都是分布式存在，所以同样非常适合使用区块链技术。通过区块链技术，物联网、大数据、云存储等这类分布式系统，各个节点高度自治，彼此之间又智能协同，由于没有中央控制系统来识别对方，节点将能够独立自主地与对方进行联系，管理软件更新、软件错误或控制能源消耗，协同能力得到强化。同时安全性得到加强，不大容易引起系统性破坏和数据大范围丢失。

参考资料

1. http://bitcoin-on-nodejs.ebookchain.org
2. 基于区块链的应用系统开发方法研究(软件学报)