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區塊鏈理論概述

什么是區塊鏈？

Blockchain 是什么？：正在興起的交易服務平臺；使用密碼學演算法防篡改的賬簿；共享帳簿（Shared Ledger）: 解決分布式環境中多方參與的互信問題（業務處理中由于信用不連續導致的沖突和摩擦），
（屬于資訊安全領域和金融科技領域）

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資料庫的技術方案，通俗一點說，區塊鏈技術就指一種全民參與記賬的方式，所有的系統背后都有一個資料庫，你可以把資料庫看成是就是一個大賬本，那么誰來記這個賬本就變得很重要，目前就是誰的系統誰來記賬，微信的賬本就是騰訊在記，淘寶的賬本就是阿里在記，但現在區塊鏈系統中，系統中的每個人都可以有機會參與記賬，在一定時間段內如果有任何資料變化，系統中每個人都可以來進行記賬，系統會評判這段時間內記賬最快最好的人，把他記錄的內容寫到賬本，并將這段時間內賬本內容發給系統內所有的其他人進行備份，這樣系統中的每個人都了一本完整的賬本，這種方式，我們就稱它為區塊鏈技術，

區塊鏈是一種分布式資料庫，是一串使用密碼學方法相關聯產生的資料塊，每個資料塊都包含了一次網路交易資訊，用于驗證其資訊的有效性和生成下一個區塊，

Blockchain技術是一種因為Bitcoin而出名的設計模式，但它的用途更加廣泛，位元幣（Bitcoin）是目前最大的區塊鏈應用，它是一種點對點的電子現金系統，基于密碼學原理（如Hash, 數字簽名, 加解密等）而不基于信用，使得任何達成一致的雙方能夠直接進行支付，不需要第三方中介的參與，

從字面上看：區塊鏈是由一個個記錄著各種資訊的小區塊鏈接起來組成的一個鏈條，類似于我們將一塊塊磚頭疊起來，而且疊起來后是沒辦法拆掉的，每個磚頭上面還寫著各種資訊，包括：誰疊的，什么時候疊的，磚頭用了什么材質等等，這些資訊你也沒辦法修改，

從計算機上看：區塊鏈是一種比較特殊的分布式資料庫，分布式資料庫就是將資料資訊單獨放在每臺計算機，且存盤的資訊是一致的，如果有一兩臺計算機壞掉了，資訊也不會丟失，你還可以在其他計算機上查看到，

區塊鏈是一種分布式的資料庫，所以它是沒有中心點的，資訊存盤在所有加入到區塊鏈網路的節點當中，節點的資料是同步的，節點可以是一臺服務器，筆記本電腦，手機等，節點的存盤的資料都是一模一樣，

全民記賬的區塊鏈有什么好處？

意義：Blockchain 會從根本上改變我們做生意的方式，有極大可能性使得有多方參與的商業網路轉型，從而明顯地降低成本和風險，并進行業務模式創新，

在犧牲一點效率的情況下，獲得了極大的安全性，首先沒有一本中央大賬本了，所以無法摧毀，每個節點都僅僅是系統的一部分，每個節點權利相等，都有著一模一樣的賬本，摧毀部分節點對系統一點都沒有影響，其次，無法作弊，因為除非你能控制系統內大多數人的電腦都進行修改，否則系統會參照多數人的意見來決定什么才是真實結果，結果會發現修改自己的賬本完全沒有意義（因為別人不承認），其次，由于沒有中心化的中介機構存在，讓所有的東西都通過預先設定的程式自動運行，不僅能夠大大降低成本，也能提高效率，而由于每個人都有相同的賬本，能確保賬本記錄程序是公開透明的，

區塊鏈主要的優勢是無需中介參與、程序高效透明且成本很低、資料高度安全，所以如果在這三個方面有任意一個需求的行業都有機會使用區塊鏈技術，

“過去的20多年，互聯網使得個人和組織能夠更有效地進行商業和社會活動，然而個人和組織相互之間進行交易易基本模式并沒有改變， Blockchain 可以帶給那些流程更多的開放性和效率，正如我們在互聯網時代所期待的那樣，” —Arvind Krishna, Senior VP, IBM Research

區塊鏈解決了什么問題

區塊鏈最重要的是解決了中介信用問題，在過去，兩個互不認識和信任的人要達成協作是難的，必須要依靠第三方，比如支付行為，在過去任何一種轉賬，必須要有銀行或者支付寶這樣的機構存在，但是通過區塊鏈技術，位元幣是人類第一次實作在沒有任何中介機構參與的情況下，完成雙方可以互信的轉賬行為，這是區塊鏈的重大突破，

信任關系：由單點信任轉變為群體信任，構筑安全可信計算，同時由于區塊鏈是演算法保證的安全性，把對“人”的信任轉變為了對“機器”的信任，
對個體的信任是建立在足夠的信任度上的，一個trick是：人們不信任一個沒有足夠信用度的單獨個體，但你會信任一堆個體或者有足夠信用度的單獨個體（群體），在現實社會中，銀行就是這個有足夠信用度的個體（中心），以銀行、支付寶等作為信用中介是需要成本的，而我們普通大眾就要為這龐大的信用成本買單，所以才會造就金融業是最賺錢的行業、擁有支付寶的螞蟻金服利潤驚人，

區塊鏈是位元幣嗎？或者位元幣就是區塊鏈嗎？

區塊鏈技術是位元幣的底層技術，在早期并沒有太多人注意到位元幣的底層技術，但是當位元幣在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下，在多年里非常穩定的運行，并且沒有出現過任何問題，所以很多人注意到，該底層技術技術也許有很大的機制，而且不僅僅可以在位元幣中使用，也許可以在許多領域都能夠應用這種技術，于是把位元幣技術抽象提取出來，稱之為區塊鏈技術，或者分布式賬本技術，所以從某個角度來看，位元幣可以看成是區塊鏈第一個應用，而區塊鏈更類似于TCP/IP這樣的底層技術，以后會擴展到越來越多的行業中，

金融領域為什么要使用區塊鏈技術？有什么實質性的好處？

區塊鏈技術在金融領域中主要的優勢去中介化和極大的降低成本，
首先金融行業目前由于防止單點故障和系統性風險，需要進行層層審計來控制金融風險，但由此也造成高昂的內部成本，并且由于不斷增加的監管法規出現，特別是2008年金融危機導致對于金融管控門檻不斷升高，而反恐戰爭導致反洗錢和反恐怖主義融資的范圍也讓監管的廣度和深度逐漸擴大，導致整個金融系統的監管成本急劇增加，在這種情況下，區塊鏈技術能夠通過防篡改和高透明的方式讓真個金融系統極大的降低成本，根據西班牙最大銀行桑坦德發布的一份報告顯示，2020年左右如果全世界的銀行內部都使用區塊鏈技術的話，大概每年能省下200億美元的成本，這樣的資料足以說明"區塊鏈"給傳統金融領域帶來的巨大變革和突破，

此外由于歷史原因，導致傳統金融機構在結算和清算時都依靠中央結算所來完成，而由此造成的問題就是效率低下，傳統的跨國結算就是因為要通過類似于SWIFT這樣的機構，所以跨國電匯往往是按天來計算的，但是位元幣在使用區塊鏈技術時，在完全沒有中心化運營機構的情況下，完美的運行了七年，不僅能夠實作實時結算和清算，而且沒有出現過任何一筆賬目錯誤，所以，如果所有的金融系統能夠實作去中心化的實時結算和清算，不僅僅將極大的提高全球金融效率，并且由此能夠改變全球金融的格局，

什么是位元幣說的"挖礦"？

位元幣中的"挖礦"實際上就是記賬的程序，位元幣的運算采用了一種稱為"作業量證明（Proof of Work，PoW）“的機制，系統為了找出誰有更強大的計算能力，每次會出一道數學題，只有最快解出這道題目的計算機才能進行記賬，而搶到記賬權的計算機會獲得25個位元幣的獎勵，通常把這個行為稱為"挖礦”，把獲得的位元幣視為挖礦成功獲得的獎勵，

所有的區塊鏈都需要挖礦嗎？

并非所有的區塊鏈專案都會采用類似于位元幣這樣的"作業量證明"方式，這更多出現在早期的區塊鏈專案中，如果采取其他的證明機制，如"權益證明（Proof of Stake，PoS）"、"股份授權證明機制（DPoS，Delegate Proof of Stake）"都是不需要采取這樣的挖礦方式，

區塊鏈和大資料什么關系？區塊鏈會取代大資料？

區塊鏈和大資料關系并不是很大，大資料主要的是對于海量資料進行管理，而區塊鏈的核心是在沒有中心化中介計入的情況下實作資料的高安全性和高可靠性，所以區塊鏈和大資料并不互相沖突，也不會取代，完全是面對不同場景情況下對于資料的不同解決方案，

區塊鏈和云計算云存盤有什么關系？區塊鏈是云計算或云存盤嗎？

云計算通常定義為通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源，但是提供云計算平臺的往往是一個中心化機構，而區塊鏈組成的網路一般是沒有特定的機構，所以區塊鏈更接近分布式計算系統的定義，屬于分布式計算的一種，不過，區塊鏈是能夠實作云存盤的，不同于目前中心化提供云存盤空間，區塊鏈有一些提供去中心化的云存盤方案，這樣的專案包括Storj，Sia，Maidsafe，

區塊鏈是軟體嗎？是用什么程式寫的？

區塊鏈不是一種特定的軟體，就像"資料庫"這個三個字表現的意思一樣，它是一種特定技術的設計思想，可以用絕大多數語言來實作它，而且實作的方式也有許多種，而且區塊鏈技術目前還在快速發展中，相對而言，目前區塊鏈技術設計思想還是比較簡單的，也許在未來會變得愈加復雜，

什么是公有鏈？什么是私有鏈？什么是聯盟鏈？

公有鏈是任何節點都是向任何人開放的，每個人都可以參與到這個區塊鏈中參與計算，而且任何人都可以下載獲得完整區塊鏈資料（全部賬本），但是有些區塊鏈的應用場景下，并不希望這個系統任何人都可以參與，任何人都可以查看所有資料，只有被許可的節點才可以參與并且查看所有資料，那么這種區塊鏈結構我們稱為私有鏈，

聯盟鏈是指參與每個節點的權限都完全對等，大家在不需要完全互信的情況下就可以實作資料的可信交換，R3組成的銀行區塊鏈聯盟要構建的就是典型的聯盟鏈，

但是隨著區塊鏈技術的快速發展，不排除以后公有鏈和私有鏈的界限會變得比較模糊，因為每個節點的可以有較為復雜的讀寫權限，也許有部分權限的節點會向所有人開發，而部分記賬或者核心權限的節點只能向許可的節點開放，那就會不再是純粹的公有鏈或者私有鏈，

目前區塊鏈技術發展的主要問題？

目前區塊鏈技識訓處于一個非常早期的階段，不僅尚未形成統一的技術標準，而且各種技術方案還在快速發展中，但是過去被認為基于區塊鏈技術的系統會非常耗費資源（類似于位元幣），或者區塊鏈技術的系統處理資料有限制之類的問題已經在技術上獲得了突破，但是，對于區塊鏈技術的可擴展性，還沒有經過大規模的實踐考驗，而現在主要還停留在原型設計階段，

如果不能定量分析，使用區塊鏈技術能夠為我們帶來的實際好處，包括能夠節省的資金和創造的價值，那么金融行業短期內還會保持相對謹慎的態度，畢竟，目前全球金融的基礎設施投入已經超過數萬億，要建立一套全新的金融架構和底層操作體系是需要有實際資料相支撐的，在現有技識訓沒有被部署并且獲得使用案例的情況下，能節省下的總金額還是很難確定的，這到目前為止，還是一個巨大的疑問存在，就是到底需要多少資金才能建立一個足夠強大的區塊鏈來平臺處理，資本市場生態系統每天需要面對的萬億數量級的美元，

此外區塊鏈行業極其缺乏人才，缺少大量既了解區塊鏈技術，又了解金融的多方面人才，市場正在拼命尋找可以連接兩個世界的人才，需要能夠在現實世界中，將區塊鏈技術能夠在資本市場中實作，并且實作更好的功能，而需要建立基于區塊鏈技術的全新系統，必然是需要這樣的跨界人才，

什么是智能合約？

智能合約是一種用計算機語言取代法律語言去記錄條款的合約，智能合約可以由一個計算系統自動執行，如果區塊鏈是一個資料庫，智能合約就是能夠使區塊鏈技術應用到現實當中的應用層，傳統意義上的合同一般與執行合同內容的計算機代碼沒有直接聯系，紙質合同在大多數情況下是被存檔的，而軟體會執行用計算機代碼形式撰寫的合同條款，智能合約的潛在好處包括降低簽訂合約、執行和監管方面的成本；因此，對很多低價值交易相關的合約來說，這是極大降低人力成本，

智能合約怎么用？

央行如果能夠通過區塊鏈來發行法幣，那么也可以通過智能合約技術，將代碼嵌入到法幣發行的行為中，則這部分法幣可以被稱為"可編程貨幣"，比如，如果央行指定某一部分資金是發放到農業相關的賬戶，那么則可以對這部分資金寫入相應程式，指定該部分資金只能進入到農業相關的賬戶中，那么這部分資金在任何情況下也不可能會被挪用到其他的賬戶中，如果大部分貨幣都成為"可編程貨幣"，那么我們則可以想象到，他們組成的金融環境就變成了"可編程金融"，

區塊鏈和普通人有什么關系？

基本上沒什么關系，除非是準備從事這方面的創業，就和TCP/IP協議和普通人之間的關系，普通人完全不需要知道什么是互聯網底層的TCP/IP協議，只要享受互聯網提供的服務就行，

區塊鏈專案是否一定需要有某種幣出現？

不是，位元幣本身是作為一種支付系統，所以它需要有一個價值度量的工具，所以必須要有bitcoin出現，此外，為了獎勵有更多人愿意貢獻自己的計算機來為系統提供計算，所以需要有bitcoin來進行獎勵，而在一些私有鏈的系統，可以設計專門的資產進行交易，而每個節點都是必須參與計算，這是他們的責任也是他們的權利，所以不用考慮通過獎勵的方式來鼓勵他們參與，所以在這樣的系統里面就可能不再需要設計某種幣的存在，

位元幣現在合法了嗎？

位元幣在主要的世界大國，包括中國在內一直都是完全合法的，由于某些不良媒體的誤導，使很多人以為中國曾經宣布過位元幣非法，事實上，根據2013年12月5日，中國人民銀行等五部委發布的防范位元幣風險的通知中明確規定，位元幣是一種特定虛擬商品，普通民眾在自擔風險的前提下擁有參與的自由，而各類金融機構和支付機構不得開展位元幣相關的金融服務，或者將位元幣作為投資標的，位元幣在德國作為貨幣單位，在美國定義為大宗商品，歐盟法院認為位元幣為一種支付手段，無需征收增值稅，

XX幣可以投資嗎？是區塊鏈專案嗎？是傳銷嗎？

目前包括位元幣在內的所有數字貨幣都具有很高的風險，區塊鏈技術本身在剛剛起步階段，所有的區塊鏈專案也都具有非常高的風險，不建議任何普通人投資任何數字貨幣和區塊鏈相關的專案，并且數字貨幣和區塊鏈具有一定的技術門檻，普通人無法區分哪些是真實的專案，哪些是傳銷專案，所以普通人建議不要投資任何這類的專案，對于任何你無法分辨是否是傳銷的專案，請直接視為傳銷專案，

如何投資區塊鏈？

大多數區塊鏈都處于起步階段，而主要都是在海外，國內好的區塊鏈專案非常非常少，所以不建議任何非專業人士投資區塊鏈專案，如果對區塊鏈技術很有興趣，自己有技識訓者金融相關的背景，建議可以考慮在這方面進行創業，

區塊鏈/位元幣到底是誰發明的？中本聰是不是日本人？是不是美國政府的陰謀？

位元幣是一個自稱為"中本聰"的人或者團隊創造的，并且在位元幣專案初期就已經完全退出了這個專案，"中本聰"是日本人的可能性非常小，因為他過去的電子郵件中可以推測出，他應該是一個以英語為母語的人，此外位元幣創造者對于目前位元幣的專案已經完全沒有影響力，所以不太可能是某個陰謀的產物，無論"中本聰"在之后是否會出現，或者在肉體上被消滅都無法影響對位元幣產生太多的影響，

位元幣和Q幣到底有什么區別？

Q幣是一種中心化的電子貨幣，包括總量，發行方式都是由騰訊公司控制的，而位元幣的總量，發行方式都是由程式和加密演算法預先設定后，在全世界的多個節點上運行，沒有任何人和機構可以修改，不受任何單一人或者機構來控制，一般稱Q幣為電子貨幣，或者企業代幣，稱位元幣為數字貨幣或者加密數字貨幣，

位元幣總量是有上限的嗎？是怎么分配的？

如同前面所說，礦工參與爭奪記賬權是有機會獲得獎勵的，在開始的時候是每10分鐘系統會獎勵記賬最快最好的人50個位元幣，然后這50個每四年減半，差不多在2140年的時候就不再有新的位元幣出現，將會達到2100萬個的上限，在這之后，將會使用交易手續費來獎勵礦工，

故事：

如何取消和降低信任成本？

區塊鏈本質上是解決信任問題、降低信任成本的技術方案，目的就是為了去中心化，去信用中介，區塊鏈是位元幣的底層技術，

例子：位元幣交易
1、把每筆交易在全網廣播，讓全網承認有效，必須廣播給每個節點，

2、礦工節點接收到交易資訊后，都要拿出賬簿本記載該次交易，一旦記錄，就不可撤銷，不能隨意銷毀，礦工節點是通過電腦運行的位元幣軟體對交易的進行確認的，

為了鼓勵礦工的服務，對于其所記錄和確認的交易，系統為礦工提供25個位元幣作為獎勵，（這個獎勵數量，系統設定每4年減半），獎勵只有一份，那就看誰記錄的快唄，如果同時記錄呢？為了減少這種情況，系統會出一道十分鐘的運算題，誰能最快解出值，誰就將獲得記錄入賬權利，并贏得獎勵，區塊鏈中所運用演算法并不是簡單的計算題，而是使用哈希散列（Hash）演算法，哈希散列是密碼學里的經典技術，可以用來驗證有沒有人篡改資料內容，

3、獲得記賬權的礦工將向全網廣播該筆交易，賬簿公開，其他礦工將核對確認這些賬目，交易達到6個確認以上就成功記錄在案了，礦工記錄的時候，還會將該筆交易蓋上時間戳，形成一個完整時間鏈，

4、當其它礦工對賬簿記錄都確認無誤后，該記錄就確認合法，礦工們就進入了下一輪記賬權爭奪戰，
礦工的每個記錄，就是一個區塊（block），會蓋上時間戳，每個新產生的區塊嚴格按照時間線形順序推進，形成不可逆的鏈條（chain），所以叫做區塊鏈（Blockchain），而且每個區塊都含有其上一個區塊的哈希值，確保區塊按照時間順序連接的同時沒有被篡改，

若兩個人同時上傳，雖然這個概率很小，但是若發生，我們就看最后的區塊鏈哪條更長，短的那條就失效，這就是區塊鏈中的"雙花問題"（同一筆錢花兩次），對于要制作虛假交易，除非你說服了全網里超過51%的礦工都更改某一筆賬目，否則你的篡改都是無效的，網路中參與人數越多，實作造假可能性越低，這也是集體維護和監督的優越性，偽造成本最大化，說服51%的人造假還是灰常灰常難的，

區塊鏈特性

去中心化：區塊鏈顛覆性特點,因為它是分布式存盤的，不存在任何中心機構和中心服務器，即不存在中心點，也可以說各個節點都是中心點，生活中應用就是不需要第三方系統了（銀行、支付寶、房產中介等都屬于第三方），所有交易都發生在每個人電腦或手機上安裝的客戶端應用程式中，實作點對點直接互動，既節約資源，使交易自主化、簡易化，又排除被中心化代理控制的風險，

開放性：區塊鏈可以理解為一種公共記賬的技術方案，系統是完全開放透明的，賬簿對所有人公開，實作資料共享，任何人都可以查賬，當然這里頭的一些個人私有資訊是加密的，

不可撤銷、不可篡改和加密安全性：如果資訊存盤到區塊鏈中就被永久保存，是沒辦法去改變，至于 51% 攻擊，基本不可能實作，區塊鏈采取單向哈希演算法，每個新產生的區塊嚴格按照時間線形順序推進，時間的不可逆性、不可撤銷導致任何試圖入侵篡改區塊鏈內資料資訊的行為易被追溯，導致被其他節點的排斥，造假成本極高，從而可以限制相關不法行為，

自治性：區塊鏈采用基于協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的演算法），然后各個節點就按照這個規范來操作，這樣就是所有的東西都有機器完成，就沒有人情成分，使得對"人"的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用，

匿名性：區塊鏈上面沒有個人的資訊，因為這些都是加密的，是一堆數字字母組成的字串，這樣就不會出現你的各種身份證資訊、電話號碼被倒賣的現象，

區塊結構

區塊包含兩個部分：
1、區塊頭（Head）：記錄當前區塊的元資訊
2、區塊體（Body）：實際資料
包含資料如下圖所示：

區塊鏈如何作業

我們以轉賬為例:
目前我們轉賬都是中心化的，銀行是一個中心化賬本，例如 A 賬號里有 400 塊錢，B 賬號里有 100 塊錢，當 A 要轉 100 塊錢給 B 時，A 要通過銀行提交轉賬申請，銀行驗證通過后，就從 A 賬號上扣除 100 塊，B 賬號增加 100 塊，計算后 A 賬號扣除 100 后余額為300元，B 賬號加上 100 后余額為 200 元，

區塊鏈上轉賬的步驟則是：A 要轉賬給 B 100 塊錢，A 就會在網路上把要轉賬的這個資訊告訴大家，大家會去查看 A 的賬戶上是否有足夠的錢去完成這個轉賬，如果驗證通過后，大家就把這個資訊都記錄到自己的電腦上區塊鏈中，且每個人記入的資訊都是同步一致的，這樣 A 就順利將 100 塊錢轉移到了 B 的賬戶上，可以看到這中間并沒有銀行啥事，