区块链来了，世界从此大不一样

最近，区块链名声大噪，尤其是在金融领域，各方研究火热。区块链从何而来？先来看看区块链的发展轨迹吧！

2008-2010，比特币诞生——中本聪提议创建一个基于密码学原理而非信用的支付系统，让任何达成协议的双方都可以直接进行支付。

2011年至2014年，业界对比特币提出质疑，关注区块链——比特币安全事件频发，交易处理效率高，资源消耗大，监管难度大。区块链本身的优势正在逐渐显现，有助于降低信任风险、简化交易流程、推动新的商业模式、实现共享金融。

2015年，业界对区块链进行了深入探索。

2016年后，区块链将广泛应用于各行各业。

要了解区块链，我们先来看看比特币是什么！

这里先科普一下概念：

P2P网络：比特币系统基于P2P网络，即没有中心节点，所有节点地位平等，每个节点保存自网络建立以来的所有交易记录，即，公共分布式账本。即网络上的每个节点都可以看到网络上的所有交易记录，并且可以知道每个账户中的比特币余额，以及整个网络中比特币的数量（与普通货币相比，比特币是公开透明的） . 性会让你兴奋吗？）。公钥加密算法：在比特币系统中，为了保证隐私，一般用户会为新的交易设置一个新的交易地址。这个新的交易地址包含一个公钥和一个私钥。公钥相当于你自己的钱箱地址，私钥相当于钱箱钥匙。公钥在系统中是公开的，网络上的任何人都可以使用公钥来验证交易者的合法性；私钥只有用户知道，用户可以使用私钥签署交易申请，从而合法使用比特币中的“钱柜”。矿工：矿工可以通过“挖矿”获得比特币，这是比特币的唯一来源。在我们的现实中，货币是由央行通过印刷机印刷发行的区块链到底是币还是技术，用户可以通过“挖矿”产生比特币。由于数学算法的限制，比特币数量有限，上限为2100万。有限性也保证了比特币作为一般等价物的流通性。 “挖矿”的过程是一个计算速度的竞争过程。谁能先算出加密哈希函数，谁就获得奖励——目前是25个比特币（比特币诞生的前4年，区块数没有超过21万，每次奖励50个，规定是因为比特币的数量每产生 210,000 个区块，奖励减半）。

挖矿工具是具有计算能力的计算机。当然，普通的个人电脑基本不具备这个能力。现在，很多人通常会投资购买机器，形成算力巨大的矿池进行“挖”。区块：公共分布式账本的记录单位。矿工将最近 10 分钟的交易记录打包成一个新的交易区块，即区块的前身（比特币网络自动调整挖矿难度，使 1大约每1小时产生一个块，这是每个块的平均值。该块大概记录了10分钟内的交易信息）。每个块至少包含：①前一个块的哈希值；②交易块；③随机数; 调整随机数计算； ⑤ 矿工奖励的比特币数量，矿工计算哈希值后，网络上至少有一半的其他节点替换哈希值进行验证，并且只有在确认哈希值是一个可行的解决方案，可以加盖时间戳生成一个新的区块，可以看出哈希值使得区块和区块来回连接，形成一个区块链。化：哈希加密功能可以将数据转换成一定长度（这里为256位）的字符串，也就是哈希值。在数据头中加入不同的随机数会相应产生不同的哈希值。生成哈希值的过程其实很简单，但是比特币系统要求哈希值符合一定的格式。因此，矿工不得不调整随机数以找到符合格式的哈希值，这是一项巨大的工作量。 Merkle树结构：如图2所示，该结构用于交易块中存储哈希值。交易块本身就是一个哈希值，存储在 Merkle 的根节点中区块链到底是币还是技术，Merkle 树的叶子节点存储着每笔交易数据对应的哈希值。这种结构有助于简化验证过程，只需验证默克尔树根节点的哈希值即可确认这些交易记录的真实性。

这里还看不清楚吗？接下来结合图1再看一下这6个概念！把它们串起来，你马上就知道比特币的真相了！

图1：比特币原理示意图（取自知乎）

图2：Merkle树示意图

如果你还是不明白，请阅读下面的小故事。已经看懂的请跳过~

曾经有一个村子叫橘子村，村子里流通的货币叫做橘子币。橙色硬币由村里最权威的人制作和发行。村民们觉得村长很有公信力，所以选择了他来做这件事。

村长每隔一段时间检查一下村里的市场情况，根据市场情况决定是印新橙币还是回收多余的橙币，稳定村里的经济形势。村长还将作为第三方公证人，认真记录村民之间的交易记录。一旦出现交易纠纷，就会查询交易记录，非常方便。

橘子村过着非常平静幸福的生活。

后来村长去世了，村长的儿子继续担任新的村长。

村长的儿子发现，“嘿，我可以印很多钱自己花，这很有趣！”

于是他印了很多橙色硬币，从村民那里买了很多钱。东西。

这导致了最后，村民们手里的东西不多了，但是每个人都有很多橘子币，这些钱可以当卫生纸了！

更惨的是，村长的儿子会收受贿赂，帮助一些人篡改交易记录，让村里勤劳朴实的人苦不堪言。

没有信用支持。橙村一片混乱。

这时，一位名叫中本聪的智者提出，“我们为什么要依赖村长的儿子？我们可以创建一个不需要村长儿子的交易机制。”

这种机制就是比特币支付系统。

为了防止有人篡改账本，村里每个人都有一份完整的村内交易账本。

而且每个人手中的账本都是实时同步的，始终保持一致。

村里有一些土豪，他们有点担心，因为账本是公开的，每个人都可以通过推断账本的数据知道自己的财产，所以他们想匿名。

于是，中本聪想到了另一种方式：非对称加密技术。

村里的每个人都有一个存钱罐，把自己存钱罐的钥匙都放在自己手里。没有人知道钱箱属于谁。唯一能证明钱盒是你的，就是你有可以打开它的钥匙。

此时，村民 Alice 想向村民 Poppy 买一头牛，Alice 必须用比特币支付 Poppy。 Poppy 的第一个动作是建造一个现金箱 X 来接收比特币。 Alice 想从她的钱箱 Y 中发送比特币。首先，她广播告诉全村人：“钱箱 Y 将向钱箱 X 发送 100 元，这是我的钥匙！”然后村民们围观看这个钱箱Y这把钥匙能不能打开，半数以上的村民发现可以打开！这样大家一致认为钱箱Y是有效的，里面有100多块钱，交易顺利。然后比特币被发送到 Bobby 的钱箱 X。

交易完成！这笔交易需要记录在公共分类账的一页上。问题是账本的新页面上必须有标签。这个标签必须根据账本上一页的编号和要记录的交易来计算，然后才能记录新的一页。 .

因为记录账本有奖励，所有村民开始数数。一个叫明明的村民最先想通了，他开始广播，“我想通了，结果是1100！”然后其他村民开始验证。半数以上的村民认为结果是正确的。新一页的账本被记录下来，其他村民开始抄录，完成公账同步。同时，它显然得到了比特币的奖励。

会计产生比特币。当然，随着账本变厚，比特币的数量会减少，最终会固定在 2100 万。由于数量增加，货币不再贬值。

故事包含一些关键概念：

比特币诞生后，迅速成为市场上流通的虚拟货币，也引起了众多投资者的关注。这个时候，比特币的流行已经引起了一些问题。在公钥加密算法的概念中已经提到，比特币的隐私性特别好。一个使用比特币的洗钱平台和一个像丝绸之路这样的毒品交易平台。比特币系统中矿工的挖矿机制造成了大量的资源浪费。同时，每笔交易都需要经过网络上半数以上的节点确认。当网络变得越来越大时，这种交易认证机制具有很高的价值，但是也导致交易效率非常低，无法应用于即时交易系统。从某种意义上说，比特币是一种新型货币，它引领我们进入一个新世界，在这个世界中，信任是由数学创造的，不再依附于可信任的人或权威团体。这与上一个不同。固有的变化，再加上前面提到的安全问题，使得比特币监管变得非常棘手。

但是，作为比特币底层技术的区块链开始受到关注——一个开放的分布式账本系统。区块链带来的信任创建机制的改变，将是重新定义世界的一把钥匙。

究竟什么是区块链？

如果你了解比特币，区块链就很容易理解！

简而言之，区块链是一个人拥有的公共账本。

说真的，区块链是一个公共分布式账本系统。它是一种保存大量记录并将这些记录组织成块的数据库（而不是像传统数据库那样将数据组织在表中）。每个新生成的块都使用哈希算法进行加密，生成一个哈希值，该哈希值链接到前一个块。人们可以像使用账本一样使用区块链，具有适当权限的人可以共享和查看。

区块链的信用创造机制

区块链将人工信用模式转化为密码学问题，我们只需要相信数学本身——超过一半的人通过计算验证你的私钥可以匹配公钥，你的交易就可以进行；半数以上的人通过代入方程组验证你计算出的哈希值是正确的，你就可以将交易记录在公众账本上。获得奖励。

在区块链中，我们不再需要通过权威机构来验证交易的真实性和可靠性。毕竟，有时候权威不一定值得信赖。

在区块链中，我们将机器和代码视为特定的第三方信用。本质上，我们将密码学和数学视为信用的第三方。

区块链在实际应用中可以解放大量的中介劳动力，节省大量的信用成本。

区块链和智能合约

Melanie Swan 提出了区块链发展的三个阶段：

1.区块链1.0，货币时代。区块链被用作比特币等虚拟货币的底层技术。

2.区块链2.0，合约时代。利用区块链在互联网上构建智能合约，用算法代替传统合约。用于许多领域，金融交易、公共记录、信用证明等。

3.区块链3.0，分布式人工智能和组织的时代。

可以说，目前区块链的发展正处于区块链2.0时代（虽然我们还没有经历过，但我们确实错过了1.0时代T_T） .

智能合约出现在区块链之前，早在 1994 年，密码学家 Nick Szabo 就提出了智能合约。

智能合约是以计算机语言而非法律语言记录条款的智能合约，其工作方式类似于 if-then 语句。本质上是部署在分布式账本中的一段代码，用于处理信息、接收、存储和发送价值，这是一个自动执行合同条款的计算机程序。智能合约可以通过这种方式与现实世界的资产进行交互。当触发预编程合约时，智能合约会执行相应的合约条款。

智能合约本质上使用计算机，或者更准确地说是数学，作为合约仲裁者。这与区块链基于算法的信用创建机制不谋而合。因此，区块链成为实现智能合约的理想平台。智能合约的关键在于机器作为仲裁者的算法设计。如何提高效率，如何与现有法律相结合，是需要研究的问题。

以太坊算法基于图灵完备创建智能合约，根链算法基于50%共识技术。

智能合约进一步保证了区块链中的执行信用

从信任的角度来看，区块链是用数学方法解决信任问题的产物。一种在机器之间建立信任并完成信用创建的加密方法。通过非对称密钥解决点对点交易中的所有权信任问题，基于区块链技术优势保证价值转移过程的安全和信任，通过智能合约解决信任执行问题，最终实现“信任”没有信任”。

法律的约束力和执行力正在变得智能化

从古希腊罗马发展到现在，我们的法律已经完善，但约束力和执行力还是很强的。改进空间大。智能合约的出现可以起到强制作用，即在区块链运行中，不符合智能合约的行为无法触发计算机系统设定的条件，因此无法执行，大大节省了成本人工参与。 .

智能合约虽然是通过算法来执行的，但也是人为制定的，执行起来会公平、精确，因此缺乏一定的灵活性。因此，智能合约的合法应用仍然需要多方合作。

我会考验你

现在我要问你什么是区块链技术，你能回答一下吗？

考虑以下关键词，什么是区块链技术？

橘园的技术问答

这是技术问题还是经济问题？比特币会对 M0 产生影响吗？

区块链是一项技术创新，打破了原有信用依赖第三方公证机制，其影响是改变经济运行模式。它可能随着经营模式的变化而变化，可能主要体现在经济的共享深度、全球资源的充分利用等方面。 M0是现有货币体系下的经济指标，代表市场上流通的现金量。它仍然与中央银行的货币发行和金融机构手头的现金挂钩。从这个角度来看，比特币的应用对M0没有直接影响。

我理解每个参与者在记账的时候都需要计算下一个与上一个区块相同的哈希值的碰撞，是吗？

碰撞概念：如果两个输入字符串的哈希函数值相同，则两个字符串称为碰撞。所以在哈希函数中，碰撞的实体就是输入字符串。

参与者在争夺记账权时计算的不是“碰撞”，而是“新字符串”对应的“新哈希值”。而这个“新字符串”是一个组合：前一个区块的哈希值+本区块中交易记录对应的哈希值+一个随机数。这样计算出来的“新哈希值”就是新生成区块的唯一标签。这个标签使区块链不可逆。一旦一条区块记录被篡改，后续所有区块的哈希值将不匹配，保证了区块链中交易记录的安全。

有记录的整个账本是一个区块吗？

简单理解可以这么想：区块链可以比作分布式账本，区块可以比作账本中的页面，区块哈希值可以比作页码。那么区块链上没有最大区块数，因为只要有交易，就需要记录一个新的页面，也就是需要创建一个新的区块。交易记录需要新区块来证明存在，而区块创建需要交易发生。

随着算力的提升，当预定义的总量2100w最终会用完的时候，如果这个时候需要发更多的币怎么办？因为这意味着计算没有回报。

见图3。首先，关于“随着算力的增加，预定义的总量2100w最终会用完”的说法，比特币是由网络不断产生的。准确的说，2100w这个数字是一个极限，只有在时间无限的情况下才能达到。通常，它无限接近但无法到达。

计算不会没有奖励，但奖励会越来越少，但如果比特币的价值能够持续上涨，不乏那些花费大量材料建造“矿池”的人矿业。这个问题也可以结合经济学原理来考虑。

有兴趣的可以参考这篇文章：比特币区块链与挖矿原理

图 3：比特币数量和区块数量随时间变化的曲线

根据上面的曲线，矿工的奖励增长很快就会进入拐点，那么如何保证计算器的积极性呢？在那些有回报总比没有好的时候。还是像煮青蛙一样降低奖励，持续很长的历史时期，让矿工赚取微薄利润，同时兼顾比特币对真金白银的升值？

嗯，我也想过魏弟兄的问题，我觉得这可能需要从经济的角度来考虑。更广泛和更广泛的价值交换是需求所在。虽然我无法推测比特币的未来，但我认为只要它的价值不消失，那就不用担心没人挖矿了。

也可以想象两个极端：如果比特币一直能够在市场上流通，那么这条投资路径应该不会出现大问题。毕竟，它的价值自出现以来已经涨了不少，而且数量有限。稀有珍贵；但是一旦比特币停止流通，可能是因为国家管控等原因，很难说，估计没人会努力去“挖矿”~

上一段google宣布SHA1被征服后，随着密码技术的进步，这个以哈希不可逆假设为基石的系统的系统性风险如何保证？ （没有权威的第三方使用枪支来保护参与者的利益）

在区块链中使用 SHA-256 哈希算法进行块加密。简单说一下这种哈希加密的原理：

例如“橙园读书”==哈希函数==>“0000001101010010”，其中Hash加密函数的输入为“橙园读书”，输出为String哈希。

我可以通过哈希值验证加密内容的真实性，但是通过哈希值我无法知道加密内容是什么。

不同的加密内容，经过Hash函数加密后，可能输出相同的字符串hash，即不同的输入对应相同的hash值，这在第一个问题中提到了在一个更好的hash加密函数中，这个碰撞概率有理论上是一个测试值，但在实际应用中遇到碰撞的可能性会很小。

我在网上找到了一些伟哥提到的SHA1的克服的消息：“王小云的主要工作是给出MD5、SHA-0的碰撞，以及SHA-1的理论破解，她已经证明了160位的SHA-1只需要269次左右的计算就可以找到，而理论值是280次。”

王小云是160位，而区块链是256位，碰撞概率更小。

另一方面，区块链每个区块的哈希值计算过程可以说是哈希值的哈希加密，也用到了默克尔树（见图2)这种存储结构中包含好几层哈希，总的来说，几乎不可能找到与加密内容具有完全相同哈希值的数据，因此区块链中数据被篡改的概率几乎为零，虽然不是严格意义上的零，但是对于普通的实际应用来说已经足够了。

简而言之，就目前而言：理论上，这种区块链上的哈希加密会有风险，但概率几乎为零。它可以在实际应用中使用。但是，随着密码学的进步，这种说法可能会被推翻。

半数以上村民计算哈希值，确保交易成功。是村民主动计算还是交易成功？自动分配给半数以上村民？如果是自动分配的，我怎么能保证我能成为这一半的人呢？

试着回答慧慧的问题，这个问题很好，涉及到区块链

首先，澄清一下，村民的故事只是一个例子。在实践中，其中一半以上是最低要求。一般来说，网络中的所有节点都会验证哈希值的正确性。进入下一阶段。

在这个过程中，村民们主动进行计算和验证。关键问题是村民主动计算的动机是什么？

其实有点像一个博弈的过程，P2P网络在这种情况下，所有的节点都是平等的，相互独立的，彼此之间没有信任关系，每个节点都会从自身考虑问题自己的利益。在这种情况下，各节点达成协议的充分必要条件是所有节点自发地、诚实地遵守游戏规则，判断每条记录的真实性，并将真实记录录入区块链。这样就形成了信任网络。

不同的游戏规则对应不同类型的共识机制：工作量证明机制、权益证明机制、份额授权证明机制和矿池验证池。详情请参考简书读书笔记哈~区块链给我们带来的最大好处是什么？最大的隐患是什么？

先生。戴的问题，虽然是非专业的问题，但确实很难回答。等大家明白什么是区块链之后再想一想~~我们之前讨论的问题都是区块链的原理，直指区块链的过去。戴老师背后的问题，指向了区块链的未来，我们可以用区块链做什么，应该注意什么。

区块链最大的好处是什么？这本书讲了区块链的好处，比如非常可信（基于算法的信用创造机制降低了信任风险），以及相对较低的信用成本（节省了传统中介平台的资源和人力成本、交易协调成本等） .，简化交易流程），有助于推动创新商业模式的形成等。实际上，协调这些优势所指向的发展方向之一就是全球资源共享模式的创新。它带来的是资源共享广度和深度的拓展。

使用区块链，我们可以甩掉传统第三方信用依赖的拐杖，打破中介和地下资源库的信息垄断（当然不是所有的中介都有这个问题，因为中介本身就是为了资源共享是存在的，它应该服务于资源共享，但确实有很多平台打着中介的名义，收取过高的中介费用，制造和发布模糊的信息，为自己的利益暗中积累资源，比如之前一些跑路的P2P平台）可以更好地共享资源，所以区块链给我们带来的最大好处就是资源的充分共享。

区块链的隐患有两个方面：

一个是技术层面。区块链本身的去中心化程度与共识机制的效率成反比。我们在解释区块链中提到的例子都是没有中心节点的网络模型，也就是去中心化程度是100%，但是在实际应用中，没有中心节点意味着共识机制中的所有节点必须参与交易验证过程，这会导致交易延迟过长，不满足一些实时交易场景的需求，所以共识机制的效率提升是个问题；此外，随着区块的增加，高效的存储策略也需要进一步研究；还有一个很重要的安全性，比如系统节点太少，可能有被攻击的风险，私钥目前本地存储在客户端，有被盗的风险，如何保证共识机制中“博弈策略”设置的安全性等。相信随着技术的不断突破，这些技术缺陷会得到改善。

第二个是道德方面。 “丝绸之路”是一个利用比特币交易毒品的平台，也有利用比特币洗钱的案例。像这样可以帮助人们的新事物的发展是不可避免的。它会经历这个阶段，疯狂成长——监管——成熟或死亡，所以监管的作用意义重大，未来走向成熟将是艰难而漫长的。