区块链就是互联网的一部分，想要理解区块链，就要从互联网说起。而互联网的底层本质，就是互联网协议，比如我们日常上网输入网址前，要打一个“ https:// ”，里面这个 http 就是一种互联网协议。

那什么是互联网协议？就是通过互联网把数据从一台计算机发送到另一台计算机的数据传输方式。目前维护现在互联网运作的三种协议分别是超文本传输协议(“HTTP”)，传输控制协议(“TCP”)和互联网协议(“IP”)。其中 TCP、IP 协议是底层协议，决定了数据的传输与分解。而 HTTP 协议是应用程序级的协议，决定了网站的识别。

像我们双十一淘宝购物、平时上网百度、或者腾讯视频网看视频等行为，都是构建在互联网协议作为基础条件之下的。如果没有这些互联网协议来维护数据与数据间的传输，这些行为只能是一纸空文。

而区块链虽然起源于比特币，但从区块链本质上来讲，也是这些互联网协议中的一种，只不过它集合了很多新型技术，比如密码学、分布式储存、智能合约、共识算法等，说是对现有的互联网协议进行创新的一种新的数据间的传输方法。

它的优势则是，可以以数据的传输作为基础，改变现有传统模式中以第三方为中心的信任背书模式。通俗来说就是交易的参与者再也不需要中介方来为自己的每一笔交易做担保了，在不了解对方基本信息的情况下就可以进行交易。

以双十一淘宝剁手为例，买家和卖家通过淘宝作为第三方信任背书的前提下，才能完成交易；而利用区块链技术，则可以从底层数据传输介入，在完全没有第三方参与的情况下，直接记录这些数据，这些数据可溯源、不可更改，从而打造出一种全新的信任模式，在提高信息安全性的同时，有效降低交易成本，提高交易效率。

目前这些传统互联网协议，随着时间的推移，开始慢慢地显露一些弊端。未来互联网协议的更换或者升级是必然结果，而区块链这种协议刚好契合这种时代需求，又有它的独特优势，所以才说区块链是未来的技术趋势。甚至有可能对现在这些建立在传统互联网协议上的互联网巨头，如谷歌、亚马逊、BAT 等产生颠覆性的革命。

未来，可能现在市面上的应用程序都会迁移到区块链协议上，我们网上购物、线上订餐等行为都需要以区块链作为基础才能完成，到那个时候，区块链恐怕要说一句“哼!三十年河东，三十年河西，莫欺少年穷！”让我们共同期待吧!

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2008 年，全球爆发金融危机。10 月 31 日，“中本聪”发表了一篇名为《一种点对点的电子现金系统》的论文，描述了 比特币 的工作模式。

2009 年 1 月 3 日，中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上挖出了第一批比特币，标志着比特币的诞生。

2010 年 5 月 22 日，一位程序员花费了 1 万枚比特币购买两块披萨，第一次赋予了比特币 价格。

比特币作为 区块链 的第一个应用，被大家所熟知。可是作为底层技术的区块链，大家肯定不太了解，区块链为什么要叫做区块链 呢？

要弄明白这个问题，就要从区块链的 数据结构 来讲。区块链之所以叫区块链，因为它是由 数据块 和“链”组成的，数据上传所形成的数据块，会按 时间顺序 链接在一起，形成链式的结构。

简单来讲，我们都知道，互联网世界是一个巨大的网络数据库，而区块链本质上也是一个 不可篡改 的数据库，在数据上传的过程中，数据会被打包到一起，形成一个个数据块。这有点像工厂将水果打包到玻璃瓶，生产水果罐头一样。而被打包好的数据块，又有另一个学名叫做“区块”。

区块是这个数据库的 基本存储单元，记录了一定时间内，参与维护网络的节点间的全部 交易信息，每次记账生成的一连串交易就会被打包成一个区块。像比特币最初诞生的时候，就是 2009 年 1 月 3 日，中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上，建立了第一个区块，也叫做 创始区块，然后才挖出了第一批比特币。

那既然是数据库的话，就需要对里面的数据进行 验证 和 保护。于是，区块链这个数据库就通过时间顺序，以一种 密码学 的方式把每一个区块关联了起来，从而使整个数据库更加 安全 与 可信。 这里面具体采用的密码学方法是 哈希算法，也叫做 哈希函数，可以通过这个函数，计算一个叫做 哈希值 的东西。每个区块在开头都要附上上一个区块的哈希值，以此实现关联。

这个函数的特点就是，只要输入的数据发生改变，哪怕只改了一个小小的字符，整个哈希值都会 面目全非，这就意味着一旦想要恶意篡改之前区块中的数据，之后的哈希值就会产生变化，从而被其他人所发现，以此保证数据库的安全性。

当所有区块都通过哈希算法，一块一块的连在一起，就像铁锁链一样，就形成了一条 链式的数据结构。因为区块链的链式结构，所以最开始在比特币英文原版白皮书中，就形象的称之为 chain of blocks，也就是由块组成的链，后来在最早的比特币白皮书中文翻译版中，将其翻译成 区块链，慢慢地也就称区块链，即 blockchain 了。

区块链作为一门 新型技术，虽然名字有点与众不同，但是它的前景却非常广阔，因为其特殊的链式结构，决定了这门技术具备 数据不可篡改 和 可溯源 的特点。这些特点又广受 金融机构 所喜爱，比如银行在做金额结算、信息录入的时候，区块链的不可篡改、可溯源等特性，可以使记录不可被篡改，并且能追溯到每笔资金的流向，从而使金融交易更加安全与可信。

所以，区块链天生与金融是 互补 的关系，金融为区块链提供 应用场景，而区块链为金融提供 安全的土壤。除此之外，在今天这样一个信息互联网时代，确实存在很多的 信息安全问题，导致用户与用户、用户与企业间的 信任成本 不断增长。而区块链的特性，正好为解决这些信任问题提供了 技术性的支持。如果说互联网引领了信息传递的革命，那么或许在某一天，区块链会像互联网一样引领 数据信任的革命，让我们共同期待吧！

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从PC互联网到移动互联网，从电商到云计算，20岁的阿里可以说是具备了非常敏感的技术嗅觉，没有错过任何一个时代风口。而这一次，阿里盯上了区块链。马云曾表示，对于阿里巴巴来说，区块链不是一座金矿，而是一个解决方案，阿里巴巴必须要有区块链，“没有区块链是会死人的”。

当然这句话可能有些夸张，但绝不是一句空话。毕竟以史为鉴，诺基亚没有做错什么，但就是输了。当前看好区块链的，也不仅仅是阿里一家。腾讯的区块链发票已经在深圳试点，区块链游戏也已经上线；京东的区块链物流、百度的公链、华为的区块链+云计算一个个都已经推上进程。这不由引人深思，为什么巨头们纷纷看好区块链？

所以，今天小K君就从它的特点说起，区块链到底有什么优势，凭什么值得巨头们青睐。

我们都知道大数据是一种趋势，对于巨头来说，在未来谁能更好地管理数据，谁就具备优势。区块链相当于一个数据库，能够帮助巨头解决这个问题。区块链比起互联网的数据库来说，独一无二的地方就是其去中心化的特点，这也是区块链最重要的一个特点。那么什么是中心化？

举个例子，我们平时购物所用的软件实际上就是中心化平台。不管是选择商品，还是支付交易，对于买家与卖家来说，都有一个绕不开的角色，就是这个软件的创建公司。它能获得用户在这个过程中的全部数据，甚至可以决定卖家店铺销量的好坏（比如搜索排名），权力非常大，是整个过程中的中心角色，这就属于中心化。

而所谓的去中心化，就是把这个中心去掉，使原来属于中心化角色的权力分散化，用户之间能自由地进行点对点交易。比如，原来用户购物产生的数据，交由用户去管理，中心化的公司只能调取，无权查看；再比如商家的好坏，会全部由用户来决定，中心化的公司没有办法去做搜索排名，影响商家的销量等，这就属于去中心化。

而去中心化的好处体现在两个方面：一方面，降低了网络的安全风险。比如，原来互联网中数据都存储在一个中心节点中，一旦黑客对中心节点进行攻击便可摧毁整个网络。而去中心化后，因为网络是多节点维护，每个节点权利相等，哪怕一个节点出现问题，也不会造成较大的影响。另一方面，就是使中心化公司的权力分散化，避免了数据垄断的出现，让用户的信息隐私得到保障。所以，去中心化在某种程度上来说，可谓

区块链之所以被巨头们看好，也是大势所趋。因为随着数据越来越重要，意识到数据重要性的人也越来越多，最终数据权利的分散肯定是必然结果（想想科幻电影中的那些数据垄断公司，总不可能真的让这种产物出现吧）。所以，谁能平衡好数据处理效率与用户信息安全的关系，谁就能更好地面向未来。

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Facebook 将要通过 区块链 发行自己的 数字货币，支付宝 要用区块链重做 支付，腾讯 应用区块链做了 数字发票，摩根大通 要借用区块链优化自己的 跨境转账服务。当然，不是说区块链只能应用在 金融领域，但是大家有没有发现，区块链的落地项目中，金融服务领域 确实占了大多数。

之所以有这种现象，确实是因为 区块链和金融有着天然的契合性。从本质来说，区块链可以解决数据中的信任问题，而 金融的根本不外乎信任二字。所以，今天小K君，就从区块链的 运行原理，给大家讲一下，区块链是如何解决数据的 信任问题。

在具体说这个原理之前，要先了解这样一个东西：我们之前曾说过，区块链是一个数据库，但是它跟常见数据库有所不同的地方在于，它是 分布式的数据库。

假如我们把数据库比作是一个 账本 的话，那一般的数据库就相当于是一个账本，并且只有 创建者，也就是 中心化的公司 才能在这个账本上进行 记账。而 区块链就相当于是多个账本，除了 创始人 有一个账本以外，只要有人想要参与进来，就可以获得账本，而且每个人的账本 地位相同，都能 完整地记录全部数据，彼此独立。

了解这一点后，就可以讲区块链的原理了。区块链的原理 是这样的：当一笔 交易数据 产生以后，按照正常的数据库流程来说，中心化的公司 会直接处理这些数据，然后 验证、保护 等全部都由这个公司来维护。这样数据的 记录、处理都是一家说了算，很容易造成数据的 不透明。

而区块链中，则不再是单独的一家去维护数据，人人（包括用户）都可以参与进来，除了 中心化的公司 有一个数据库之外，每个人都会有一个数据库，每个人的数据库 彼此相独立、地位等同，都能按照 块链式结构 存储 完整的数据。

当一笔数据产生以后，每个参与的人，就可以处理这个数据，然后把处理好的数据，发送给其他的每一个人进行 确认，当其他 大部分的参与者 认为，这个数据是 真实可信，处理的 没问题，可以 达成共识 的时候，就会把这个数据 记录下来，最后 同步到每个人的数据库中。

这样原理的优势有三点：
第一、分散了权力，保证了数据处理的 公正性，没有任何一个人可以单独地记录数据，避免了 单一记录者被操控 或者 恶意记假账 的情况；
第二、解决了数据的信任问题，因为数据会记录在多个数据库中，一旦有人更改了数据库的数据，很容易就会被发现，从而使数据更加 透明；
第三、降低了网络的安全风险，因为是 多数据库并存，理论上讲除非所有的 节点 被破坏，否则 账目就不会丢失，从而保证了 账目数据的安全性。

总的来说，区块链运行原理，就是一个 大家共同记账，互相验证，达成共识 的过程。在今天这样一个 数据爆炸，又 信任缺失 的时代，希望 区块链 可以成为我们头上的一缕阳光，解决这些问题，照亮未来 数字发展 的方向。

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提起 区块链技术，大部分人都认可这门技术的 前瞻性。不仅国内的互联网巨头，如 阿里、腾讯、百度，还有一些金融银行，像 工商银行、招商银行 等，都已尝试将区块链技术应用到自身业务场景中。但一提到 数字货币，争议就很大，尤其是 “数字货币挖矿消耗大量资源，究竟有何意义” 这个问题。

这其实属于 有币区块链和无币区块链之争。目前，国内更偏向 无币区块链技术，而国外则更注重 有币区块链的应用。所以今天，小K君就和大家讲讲，区块链中的 挖矿 是什么意思，这个行为又有何意义。

简单来说，区块链中的 挖矿 与日常生活中的挖矿不同，它是区块链网络中获取数字货币的勘探方式的昵称。由于币的数量有限，且这种行为类似淘金矿，所以我们把通过这种规则获得 比特币 的方式称为 挖矿，参与数据处理的人则被称为 矿工。

挖矿的意义主要有两点：

第一，挖矿决定了数据的记账权。区块链实际上是一个人人都能参与数据处理的 去中心化数据库。既然人人都能参与，参与的人就会很多，那么用谁处理的数据就成了问题。于是就有了 挖矿机制，谁能最快、最好地处理数据并得到系统认可，谁就能获得数据的 记账权。

第二，它是一个 激励系统，有助于维护整个区块链的 去中心化生态。我们知道，区块链最大的作用就是 去中心化，以此保证数据信息的透明。既然是去中心化，就没有专门的团队来维护数据，而是完全交给社区或 矿工 处理。可大家凭什么无偿进行数据维护呢？

在区块链网络中，谁获得数据的 记账权，谁就能得到一定的 数字货币 作为奖励，而 数字货币 代表了这个系统的价值。参与的人越多，系统价值越高，数字货币价格也越高，这又会吸引更多人参与，使整个系统的 去中心化程度 更高，安全程度 也更高，从而形成一个 正向闭环。这就是 有币区块链的精髓，挖矿 是这个生态中不可或缺的一环。

而 无币区块链 则去掉了 挖矿 环节，改由 中心化机构 或 多中心化机构 来维护区块链中的数据。虽然这样能提高效率、节省资源，但却牺牲了区块链的精髓——去中心化。

区块链之所以被视为趋势，正是其 去中心化 的特点改变了互联网数据的透明性。如果利用区块链技术实现另类的数据垄断，区块链就失去了原本的意义。而且，随着技术进步，区块链挖矿所消耗的资源 也在不断降低。

所以，挖矿并非毫无意义，相反，挖矿是区块链中的重要环节，既能帮助维护网络运行，又能守护网络安全。只要想尝试，每个人都能体会一次家里有 “矿” 的感觉。

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2009 年 1 月 3 日，中本聪挖出了第一笔 比特币，并在创始区块里留下了一段永远不可修改的话语 “the time 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”，标识着 比特币诞生的初衷。

2011 年左右，比特币挖矿进入一群中国网吧少年的视野中，至此 比特币在中国落地生根。

2012 年，以美国蝴蝶实验室宣布制造 Asic 矿机 为开端，浩浩荡荡开启了一段 比特币的矿机争霸战。

再到前段时间，比特币矿机制造商比特大陆宣布上市，巅峰时估值达 150 亿美元。不可否认，比特币挖矿已经成为了一个价值千亿的庞大产业，而且随着市场的发展（数字货币市场总值正在向万亿美元进发），这个产业也会越来越大。如果读过我们上一篇文章《挖矿是什么意思》的朋友，就能明白为什么会出现这种结果。而今天，小 K 君就给大家讲一讲，更底层的东西，最初比特币挖矿的原理，到底是什么？

比特币的挖矿原理，简单来说就是一个 数据的记录过程。我们都知道，比特币其实是 区块链技术最知名的一个应用，而 区块链的本质，又是一个人人都可以参与数据处理的数据库，比如 数据更新、记录 这些事。

那么每隔一段时间，就需要有人将之前没有经过大家确认的 交易数据 收集起来，进行处理。问题就来了，因为 区块链是一个去中心化的体系，也意味着不存在一个所谓的公司或者团队来主动维护网络的运行，那这个工作谁来做？大家总不能平白无故帮你干活吧？而且，进来参与数据处理的人多了的话，用谁处理好的数据进行记录也是一个问题。

区块链最初的创始人中本聪就设计了一个特殊的机制。大家都能参与进来做数据处理，谁处理得最快最好，谁就能获得数据的记账权，并获得相应的 比特币奖励（这实际也是 比特币的发行过程），所以 挖矿机制的实质 就是解决上面的两个问题。

但是里面这个 “最快最好” 是明确要经历一系列流程的：

首先，矿工们（处理数据的人）要收集还没有被记录的 原始交易信息，检查一下这些信息是否有问题，并将其归集到一个 数据块 中。

而每隔一段时间（大约 10 分钟），就需要大家来进行数据处理，而且只有一个人可以记账成功。矿工们在打包好 数据块 之后，就需要通过解决一系列 密码学难题，来争夺唯一记账的权力。这个 密码学难题 具体是通过大量的计算寻找一个 散列运算值，也叫做 哈希值。因为里面应用的 散列运算是不可逆的，所以想要查找到符合要求的 哈希值 是非常困难。

当 矿工 找到了符合要求的 哈希值 之后，就可以向全网广播自己的处理结果。其他的矿工 则接收并检验这个 数据块 是否符合规则。如果大部分觉得没有什么问题，满足要求的话，那么这个 矿工 打包好的 数据块 就会连接到整个 区块链 上，被所有人接受，并获得相应的 比特币奖励。

这就是 比特币挖矿的工作原理，整个过程有点像一个海贼王留下了大笔的金银珠宝，然后跟所有人说，去寻找吧，谁能找到开启我宝藏大门的钥匙，谁就能获得我的全部财富。

当然，这仅是 小 K 君 以 比特币 为例，讲述了一下 挖矿对区块链起的作用。总的来说，挖矿 是 区块链生态中的重要环节，不仅解决了谁来处理数据的问题，更重要的是，它让越来越多的人参与进了 区块链网络的建设。参与进来的人越多，整个 区块链 就越加的 去中心化，参与 数据确认 的人也就越多，我们的 信息数据 也就越安全。

随着 区块链的大规模普及应用，挖矿行业 会越来越大，相信未来，挖矿 可能会跟 人工智能行业中的 AI 数据训练师 一样，成为一个 社会级别的基础行业。到那个时候，矿工改变世界，可不是说说而已！

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所谓 区块链的分叉，可以说是区块链网络中独有的一种 版本升级方式。像我们日常生活使用的 “微信、淘宝” 这些 APP，实际上都是 中心化的应用。每隔一段时间，腾讯、阿里 这些应用的创建者们为了增加新功能或解决一些 bug，就需要对程序进行升级。

这类 APP 升级时，由 阿里、腾讯 这些 中心化的团队 完成代码后，部署在后台，先进行 服务器的升级，然后用户才可以在终端（客户端）升级产品。但归根结底，这些 中心化的互联网产品 升级的内容是一致的，由 中心化的公司 决定，用户统一升级。

而 区块链中的系统 是一个 人人都可以参与的数据库，它的 代码是开放的，整个网络是 去中心化的。这意味着没有 中心化的公司 来做 升级决策、制定版本的升级内容，甚至连 服务器 都没有。

所以，当区块链进行 版本升级 时，就需要一种与 中心化产品升级 完全不同的升级方式。于是，分叉 就应运而生。

区块链Although 中心化的公司 来维护，也没有一个 中心服务器，但每个人都可以参与进来。这使得区块链在做 版本升级 时，升级的内容由参与的 矿工 共同决定如何更改，甚至有可能因为 矿工之间发生分歧 产生多个版本，不像互联网产品那样由一家公司独裁，用户没有选择的余地。

此外，区块链系统也有 终端，每个 终端 都会连接到区块链这个大的 分布式数据库 中。数据被打包成 区块，链接起来形成一个 链式结构。

它的原理是这样的：当区块链进行 版本升级 时，实际上是由 终端 开始升级，大家可以在各自 社区 中下载、安装进行升级。升级后的 终端 再接入区块链网络中，进行 数据处理、共享数据。

在升级过程中，必然有一段时期 新老版本并存。当两个版本接入数据时，会将现有的区块链进行 分裂，从某一个 区块 开始，连接到两个不同版本处理的 区块 上，然后两个 区块 再各自连入新的 区块，由此形成了两条链。就好像树枝一样，大家共用同一个 树干，共享之前未分开时的数据。

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我们知道，区块链 最初是 比特币 的底层应用模型。后来，大家发现这项技术独具优势：在没有公司主导的情况下，比特币系统 从 2009 年 自主运行至今，从未被攻破。于是，人们将 区块链 独立出来进行改良，并应用于 金融、物流 等其他领域。

区块链 本质上是一个大型 分布式数据库，通过让更多人参与 记账 来保障系统的 安全性 和 去中心化 程度。记账人数越多，去中心化 程度越强，安全性 越高，但 系统处理效率 越低；反之亦然。

由于 区块链 应用领域各异，部分领域更看重 安全，部分则更关注 效率，因此市面上出现了多种改良版本的 区块链。依据对 节点 的开放程度不同，目前主要将 区块链 分为三种类型：公有链、私有链 和 联盟链。

公有链，即 公共区块链，指全世界任何人都能 读取、发送交易 且交易能获得有效确认的 共识区块链。它 全网公开，用户无需授权即可随时 加入或脱离网络。

这就好比一个大家共同 记账 的 公共账本，对所有人开放。每个人能自由 加入或离开区块链网络，获取账本中的完整数据，还能参与区块链的数据维护与计算竞争。数据由大家共同记录，具有 公平、公正、公开 且 不可篡改 的特点，去中心化 程度最强。

私有链 与 公有链 相反，是 完全私有区块链，其 写入权限 完全掌握在一个组织手中。所有参与该区块链的 节点 都会被严格控制，仅向满足特定条件的个人开放。这类似一个属于个人或公司的 私有账本，仅对企业内部开放。

在某些应用场景下，开发者不希望任何人都能参与系统，因此创建了这种不对外公开、仅允许被许可的 节点 参与并查看所有数据的 私有区块链。私有链 的 节点数量有限、便于控制，所以 处理效率最高，去中心化 程度最弱，可用于解决 金融机构、政府、大型企业 的数据管理和审计问题。

联盟链 介于两者之间，是由若干组织或机构共同参与管理的 区块链。每个组织或机构控制一个或多个 节点，共同记录交易数据，且只有这些组织和机构能够对 联盟链 中的数据进行读写和发送交易。

这就像一个由多个公司组成的 联盟 内部使用的 公用账本。数据由联盟内部成员共同维护，仅对组织内部成员开放，去中心化 程度适中，可视为 多中心化，其 效率 比 公有链 高、比 私有链 低。

总的来说，不同类型的 区块链 各有其用。公有链 更侧重于 公用建设，私有链 和 联盟链 则更偏向 企业或组织 应用。未来必将是 多链并行、百家争鸣 的时代。

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区块链 最初是 比特币 的底层应用模型。后来，人们发现该技术优势显著：在无公司主导的情况下，比特币系统 自 2009 年 起自主运行至今，从未被攻破。于是，区块链 被独立出来并改良，应用于 金融、物流 等领域。

本质上，区块链 是一个大型 分布式数据库。通过让更多人参与 记账，保障系统的 安全性 和 去中心化 程度。记账人数与去中心化程度、安全性成正比，与系统处理效率成反比。

因 区块链 应用领域对 安全 和 效率 的侧重不同，市面上出现多种改良版本。按 节点 开放程度，主要分为三种类型：公有链、私有链 和 联盟链。

公有链（公共区块链）：全世界任何人都能 读取、发送交易 且交易能获有效确认，全网公开，用户无需授权即可随时 加入或脱离网络。

如同一个大家共同 记账 的 公共账本，对所有人开放。每个人可自由 加入或离开，获取完整数据，参与数据维护与计算竞争。数据具有 公平、公正、公开、不可篡改 的特点，去中心化程度最强。

私有链（完全私有区块链）：写入权限 完全掌握在一个组织手中，参与的 节点 被严格控制，仅向特定个人开放，类似个人或公司的 私有账本，仅对企业内部开放。

某些场景下，开发者为限制参与，创建不对外公开、仅许可 节点 参与和查看数据的 私有区块链。其 节点数量有限、便于控制，处理效率最高，去中心化程度最弱，可用于 金融机构、政府、大型企业 的数据管理和审计。

联盟链：由若干组织或机构共同参与管理，各组织控制一个或多个 节点，共同记录交易数据，仅这些组织和机构能对数据进行读写和发送交易。

类似多个公司组成的 联盟 内部使用的 公用账本。数据由联盟成员共同维护，仅对内部成员开放，去中心化程度适中，可视为 多中心化，效率介于公有链和私有链之间。

综上，不同类型的 区块链 各有其用。公有链 侧重 公用建设，私有链 和 联盟链 偏向 企业或组织应用。未来将是 多链并行、百家争鸣 的时代。

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今天我们要讲的内容是：“区块链技术的诞生”。我们都知道，区块链 这个词是 2008 年 跟 比特币 一起诞生的。虽然它由 中本聪 率先提出，但是区块链技术可不全是中本聪发明的。

区块链的核心技术 包含 密码学、分布式存储、共识机制、智能合约 四个部分。它们经历了 40 年 的发展，才有了如今区块链技术的雏形。

一切要从 1976 年 开始说起，迪菲和赫尔曼 两位密码学大师合作发表了论文《密码学的新方向》。论文中所提及的概念指出了几十年来密码学中新的进展领域，并奠定了当今整个密码学的发展方向，就好像众神遗留在新世界中的瑰宝，无数技术天才就此开始探索。

第二年，密码学中著名的 RSA 算法，由 罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman） 一起提出。这是一种 非对称加密 的算法，到当前为止，世界上还没有任何可靠的攻击 RSA 算法的方式。虽然在当时侧面印证了《密码学新方向》的可行性，但密码学才刚刚开始。

到了 20 世纪 80 年代，1980 年，瑞夫·墨克 提出了 哈希树 的数据结构及其相应的算法，用于检验分布式网络中数据同步的正确性，为后来比特币的 分布式账本 打下重要基础。1982 年，Lamport 提出 拜占廷将军问题，这是点对点通信中的基本问题，标志着分布式计算的可靠性理论和实践进入到了实质性阶段。

1985 年，Koblitz 和 Miller 各自提出了 椭圆曲线加密算法。之前的 RSA 算法计算量过大，导致很难实际应用，而椭圆曲线加密算法的出现令 RSA 的算法有了替代品，使非对称加密体系有了实用的可能，就此现代密码学基础被完全的确立。

之后的时间中，1997 年 是个极为重要的年份，因为剩下的两大核心技术将同时登场。1997 年 智能合约 的概念被提出，同年第一代 共识机制 PoW 面世，当时 PoW 主要还用于反垃圾邮件。就此区块链的四大核心技术基本凑齐，但仍有很多问题没有被解决。

直到 1999 年到 2001 年 这三年，P2P 网络计算 飞速发展，Napster、EDonkey 2000 和 BitTorrent 先后出现，奠定了 P2P 网络计算的基础。另外，在 2001 年 还有一件重要的事，就是 SHA - 2 系列算法 诞生。最开始比特币的区块链系统中就采用的这套算法，至此区块链的核心技术积累基本完成，不论是理论还是实践，区块链的落地都不再存在重大瓶颈。

最终，在 2008 年，中本聪 的《比特币：一个点对点的电子现金系统》论文中，区块链技术就此确立，并在次年顺利落地，宣告着一个崭新的时代即将到来。

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我们之前讲过，区块链的四大核心技术 分别是 密码学、分布式账本、共识机制 以及 智能合约。而 密码学 又是其中最重要的那一部分，因为 密码学保护区块链体系的安全，它可以说是 区块链的基石，其它技术正是以此为基础，才搭建出区块链这座高楼大厦。

区块链主要应用的密码学 有两个部分，一个是 哈希算法，另一个是 非对称加密。而这节课，小K君主要讲一下，区块链密码学中的“哈希算法”是什么？

简单来说，哈希算法 就是一种特殊的函数，不论输入多长的一串字符，只要通过这个函数，都可以得到一个固定长度的输出值。就好比我们的身份证号码一样，无论你是北京人、还是上海人，每个人的身份证号码都是 18 位而且全国唯一。

同理，哈希实际也是一种压缩映射，它可以把任意长度的输入变换成固定长度的输出，永远都是固定 256 比特的长度。这个得到的输出值就叫做 哈希值。

哈希算法有三个特点，分别是 单向性、抗篡改 和 抗碰撞，它们赋予了 区块链不可篡改、匿名等特性，并保障了整个 区块链体系的安全。

单向性

所谓的 单向性，就是指在哈希函数中，由输入可以得到输出，但通过输出却几乎不可能反推回输入。比如，我们输入已知字符串 A ，得到哈希值是 F(A)，但是我们通过这个哈希值 F(A)，却没有办法反推回来得到我们输入的数据。

区块链在数据打包成区块的过程中，数据都会通过哈希算法进行加工，正是基于哈希算法的单向性，区块链才有效保护了我们信息的安全性。

抗篡改能力

所谓的 抗篡改能力 就是指，对于任意一个输入，哪怕是很小的改动，比如一个标点符号，其哈希值的变化也会非常大。

它的这个特性在区块与区块的连接中，就起到了关键性的作用。区块链的每一个区块，都会以上一个区块的哈希值作为标识，通过哈希算法再进行加工，这样后面区块不仅可以查找到前面的所有区块，也可以验证前面区块数据有没有被更改，除非有人能破解整条链上的所有哈希值，否则，数据一旦记录在链上，就不可能被篡改。

抗碰撞能力

所谓 碰撞，就是输入两个不同的数据，最后得到了一个相同的输出结果，就跟我们逛街时候撞衫一样。而 抗碰撞，就是对于大部分的输入，都能得到一个独一无二的输出。注意，这里只能说出现碰撞的概率极低，但不意味着不存在碰撞，因为现存的任何一种哈希算法在概率学上都是无法证明不会发生碰撞的。

哈希算法的抗碰撞特点主要应用在 区块链的账户地址 中，在区块链的世界中，任何一笔交易或者账户的地址都是完全依托于哈希算法生成的，这样做的目的就是保证 交易或者账户地址在区块链网络中的唯一性，无论这笔转账转了多少钱或转给了多少个人，在区块链这个大账本中都是唯一的存在。

总的来说，哈希算法在区块链技术中是最基础的存在，它就像是我们体内的白细胞，不仅区块链的每个部分都离不开它，而且它还赋予了区块链种种特点，保护着整个 区块链体系的安全。

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之前我们也讲过，区块链中主要应用的密码学算法 有两个部分，一个是 哈希算法，另一个是 非对称加密。而今天，我们就来讲一下，区块链密码学中的“非对称加密”是什么？

简单来说，非对称加密 就是用来对内容进行加密的一种特殊方法。不过在具体解释非对称加密之前，得先讲一下密码学的其他知识点：

当前密码学中的加密解密方式 主要能分成两类，分别是 对称加密 和 非对称加密。这两个加密体系的构成都是一样的，都包括：加解密算法、加密密钥、解密密钥。

比如我们日常生活中，总用到的钥匙跟锁，其中我们开门用的钥匙，在密码学中就是 密钥，而关门的锁，就是 加密解密算法。

在加解密系统中，加解密算法自身是固定不变的，并且一般是 公开可见的，密钥则是较为私密的东西。在加密过程中，我们是通过 加密算法和加密密钥，对 明文（要加密的内容） 进行加密，进而获得 密文（加密后的内容）。解密过程则相反，是通过 解密算法和解密密钥，对 密文 进行解密，获得 明文。

其中像锁和钥匙这种，单独只有一个 密钥，既可以用于加密，又可以用于解密的方式，就叫做 对称加密。

反之，加密与解密过程用的不是同一个密钥，这种加密方式就是 非对称加密。非对称加密比较特殊，会产生 2 个 密钥，最核心的被称之为 私钥，它由我们自己保留。另一个会被公开出来，叫做 公钥。

它们有个特点，私钥加密的内容，通过公钥可以解密读取出来，反之 通过公钥加密的内容，也可以由私钥解密读取出来，就好像双胞胎的心灵感应一样。

非对称加密在区块链中的主要用途，并不是为了保护内容的隐私性，而是为了防止身份被冒充。

比如我们在区块链网络上进行一笔交易时，我没有办法确定交易的是不是你本人，这个时候，就可以让你把 数字签名 发过来（数字签名就是用私钥加密的一段内容），然后我通过已经公开的 公钥 进行破解。

因为 私钥只由你本人保留，如果我能用与之对应的 公钥 成功破解，就说明是你本人在进行操作，如果不能破解，则说明是别人盗用了你的身份。以此解决了“我是我，这是我在交易”的问题。

总的来说，密码学是区块链网络中最基础的存在，它不仅保护了整个网络的安全，更解决了很多交易中的证明问题。或许随着量子计算等新技术的出现，有人会质疑它的安全，但是要知道，密码学也在随时代而进步，要是真的到了量子计算商用的那天，区块链密码学也一定会成为更加安全的存在。

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分布式账本 是区块链的四大核心技术之一。如果说 密码学 是区块链的基石，那么 分布式账本 就是区块链的骨架。简单来说，分布式账本 是一种数据存储技术，是一个 去中心化的分布式数据库。

注意，这里有两个关键概念需要解释：“去中心化” 和 “分布式”。

“分布式”的含义

“分布式” 指的是把数据分散存储。许多互联网公司早期将用户信息集中存储在一个大数据库中，这属于 集中式数据库。一旦该数据库出现问题，就会导致宕机、无法使用等严重后果。

后来，这些公司意识到风险太大，便将数据分散到多个数据库共同存储。这样，即便其中一个数据库出问题，其他数据库仍能继续运行，确保公司产品正常工作。这种 分散存储数据的技术 就是 分布式数据库。如今，几乎所有公司都采用分布式数据库。

区块链的 分布式账本 同样属于分布式数据库。可能有小伙伴会问：区块链的分布式账本和巨头公司的分布式数据库有何区别？ 这就涉及到第二个关键概念 “去中心化”。

“去中心化”的特点

区块链的 分布式账本 是一种特殊的分布式数据库，与传统巨头公司的分布式数据库的区别在于：区块链是去中心化的，而传统巨头是中心化的。

打个比方，把数据库比作账本。传统巨头使用的 中心化数据库 就像有多个账本备份，数据分散存储，但无论如何分散，所有账本都由巨头公司独自维护和管理，其他人无权访问。用户若要查看历史数据，需接入中心服务器发送请求。一旦这些中心化巨头想利用用户数据，用户往往无能为力。

而区块链使用的 去中心化数据库 由一个个数据库连接成一个大的分布式数据库，每个数据库权限相同，都能查看和存储所有数据。与中心化数据库相比，区块链的 分布式账本 把“账本”的维护权力也分散开来，不再由巨头公司独揽，而是每个人都拥有一份“账本”。每笔交易由大家共同记录，定期对账，一旦有人篡改历史记录，马上会被发现。

此外，这个账本对每个人完全开放。只要通过区块链网络许可，任何人都能成为其中一个节点。

分布式账本的好处

分布式账本 带来的好处不仅是避免单点故障，降低网络遭黑客攻击或信息丢失的风险，更赋予了区块链 去中心化 的特点，防止数据集中在中心化巨头手中、巨头滥用数据的情况发生，让用户“自己控制自己的数据，自己决定数据的用途”成为现实。

总的来说，分布式账本 就像是区块链的灵魂。在当今大数据时代，中心化巨头滥用数据的现象屡见不鲜，希望区块链能像勇士一样，披荆斩棘，终结当前的数据乱象。

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我们之前讲过，分布式账本 自称 区块链的框架，每个人都能自由参与，共同处理区块链中的数据。基于此，区块链实则是一个大型分布式计算网络。

它没有类似 中央指挥室 的机构发号施令，整个网络完全分散，依赖不同节点间相互交换信息、达成共识来统一行动，这一过程如同 无领导小组讨论。

有人就此提出疑问：若有节点发送错误信息干扰网络运行，或大家产生分歧该如何处理？于是，学者们构建了一个模型，将这类描述 分布式系统一致性的问题 统称为 拜占庭将军问题。

所谓拜占庭将军问题，具体情形如下：

拜占庭帝国 欲攻打他国，派出多支军队围攻。因敌国军事实力强劲，将军们必须同时发动进攻方能取胜。

难题在于，每位将军分散在敌国四周，只能通过 通信兵骑马传递信息 确定进攻时间。然而，一方面 通信兵可能在途中被敌方击杀；另一方面，有消息称 将军中存在叛徒，他们可能擅自变更进攻意向或时间，向其他将军传达虚假指令，影响判断。

若把整个 分布式网络比作拜占庭帝国，每个 节点比作将军，那么在此情况下，如何确保网络中所有节点就某件事达成一致（即将军们同时发起进攻以赢得战斗）？这就是 拜占庭将军问题。

简言之，拜占庭将军问题描述了分布式网络面临的两大问题：
1）节点同步问题：在无叛徒的情况下，将军 A 向其他将军传递进攻方案（如：明日下午 2 点进攻）时，将军 B 可能也在传递不同方案（如：明日下午 3 点进攻）。
2）恶意节点干扰问题：存在叛徒时，叛徒会向不同将军发出不同进攻提议，干扰其他将军达成一致。

后来人们发现，在分布式网络中让每个节点都不出错是不可能的，于是提出 “拜占庭容错” 的观点来解决该问题。此方案认为，信息伪造或错误并非关键，只要 诚实将军数量超过总数的三分之二，即便有少量不诚实将军，整个系统仍能达成一致。

基于此，人们设计出诸多解决方案。区块链四大核心技术中的共识机制，便是为解决这一问题而诞生的方案。具体如何解决，容小 K 君卖个关子，下节课再讲。

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简单来说，共识机制 是一种每个节点都必须遵守的规则，也是 区块链的四大核心技术之一。它在 区块链网络 中主要起到协调全节点账目保持一致的作用。

为什么这么说呢？我们都知道 区块链是去中心化的，基于 分布式账本技术，每个人都可以自由加入，成为其中一个节点。但要知道，绝对的自由必然会带来绝对的混乱。如果每个人都自由地在网络中处理数据，整个网络会变成什么样呢？

比如，我作为一个节点加入网络，此时网络中产生了一笔数据，我用 方式A 处理，而另一个人用 方式B 处理。我们处理方式不同，权限却平等，那到底该用谁处理的数据呢？一旦双方无法达成共识，整个网络就容易产生分歧和混乱。

此外，在这种环境下，我和其他节点互不相识，也没有 中心化的权威机构 做担保，我又如何确定其他节点处理的数据没问题呢？

Said that, in 去中心化的环境 下，没有一个能做决策、协助网络运行的中心化节点，网络很难在自由状态下自主运行。

为了解决这个问题，中本聪 想出一个办法：虽然整个网络中没有中心化节点做决策，但可以设立一套规则，让这个规则成为中心化机制，每个节点都必须遵守，以此帮助网络自主运行，就好比 法律约束社会中的每个人 一样。

这个规则内容包含两点：第一，解决 分布式账本中每个节点如何记账 的问题；第二，解决 不同节点间如何交换信息、达成共识 的问题。

具体做法是依赖某种方式确定谁获得 区块链中的记账权。谁取得记账权，整个网络就采用谁处理好的数据，而且这个人还能获得 打包区块的奖励。此外，若有人意图危害网络，也会受到一定的 惩罚。

这样一来，在没有中心化节点的情况下，既能让每个节点相对统一地做事，又能保证每个节点的小数据库之间数据一致，从而使 分布式网络有序运行。

总的来说，共识机制 是一种制度，能约束 去中心化网络 中分散的节点，维护系统的运作顺序与公平性，让互不相干的节点能够验证、确认网络中的数据，进而产生信任，达成共识。

如果把 区块链 比作一个社会，那么 共识机制 就是这个社会中的法律，人人都得遵守。它不仅解决了 信任问题，更维护着整个 区块链社会的正常运行。

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之前我们讲过，共识机制 是 区块链网络 中所有节点都需遵守的规则。当前主流的共识机制有两种，PoW 共识机制 和 PoS 共识机制。今天，我们重点介绍 PoW 共识机制。

PoW 机制，全称为 Proof of Work，即 工作量证明。最初，该技术用于解决 滥发垃圾邮件问题（系统要求发送者每发一封邮件，都要完成一定的工作量证明，以此提高大量发送垃圾邮件的成本）。后来，中本聪 发现它能有效解决 “拜占庭将军问题”，便将其引入 比特币区块链网络 中。慢慢地，PoW 机制 成为当今区块链领域的主流机制之一。

简单来说，PoW 机制 主要通过 竞争记账 的方式，解决区块链网络中各节点的 一致性问题。其原理如下：

区块链中的每个节点都能自由参与 数据处理，即 打包区块。为确保网络中各节点达成一致，PoW 机制 规定，当一笔交易产生后，每个想记账的节点都需凭借自身 计算能力 参与竞争，争夺 记账权。

竞争方式为：大约每 10 分钟 进行一轮 算力竞赛，参与节点通过 算力 不断寻找随机数 Nonce。谁先找到满足特定条件的 Nonce 值，并通知全网获得认可，谁就能获得 记账权。

最终，获得 记账权 的节点所打包的区块会连接到区块链上，其处理的数据也会被全网其他节点记录到各自的小账本中。

在 比特币网络 中，PoW 机制 就是 比特币的挖矿原理。获得 记账权 的节点会得到一定数量的 比特币奖励，以此激励更多人参与。

PoW 机制 的优势在于，它让每个节点的 算力 都参与到网络的 交易认证 中。基于其 竞争机制，若想在区块链网络中作恶，必须掌握全网绝对的 算力。理论上，除非有人掌握全网 51% 以上的算力，否则网络中的任何数据都无法被篡改。这使得网络的 去中心化性 更强，节点的 作恶成本 更高。

因此，参与的人越多，全网算力 越大，就越难有人掌握超过 51% 的算力，整个网络也就越安全。

当然，PoW 机制 并非完美。为保证网络的 强去中心化，它付出了不小的代价，比如备受诟病的 资源浪费 和 处理性能较低 问题。

在 PoW 机制 中，每个节点都能自由加入网络处理数据，且都需通过 算力竞争 争夺 记账权。一笔数据要经过全网节点查看，每个节点还需耗费大量 算力，自然就导致了 资源浪费 和 效率低下。

不过，PoW 机制 瑕不掩瑜，它确实让 去中心化的互联网 成为现实。或许未来，随着技术进步，共识机制能够打破 去中心化、效率、安全的不可能三角，让我们拭目以待。

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所谓 PoS 机制，全称是 Proof of Stake，即 权益证明。它是除 PoW 机制 外的另一类主流 共识机制。

我们都知道，PoW 机制 存在一些缺点，比如 挖矿时浪费大量资源、网络处理效率较低 等。为解决这些问题，有人在 2011 年 提出：“能否在 PoW 的基础上重新设计一个机制，既能保留 PoW 的优势，又能解决其问题？” 于是，PoS 共识机制 应运而生。所以，PoS 在共识层面借鉴了很多 PoW 的设计，如 区块设计、矿工选择、分叉处理、交易验证 等。

PoS 机制 主要通过 权益记账 的方式，解决 网络效率低下、资源浪费 和 各节点一致性 问题。简单来说，就是 谁拥有的权益多谁说了算。它的原理如下：

PoW 之所以存在诸多问题，主要是因为 人人都能自由成为节点，且每个节点通过 竞争方式参与数据处理。一笔数据要经过众多节点处理，必然导致 资源浪费 和 效率低下。

PoS 能解决这些问题，是因为它 提高了节点处理数据的门槛。它规定：虽然每个人都能自由加入成为节点，但只有满足一定条件的节点，比如 抵押一定数量的代币，才有资格成为 验证节点，即 候选人。

成为 候选人 后，系统会通过 算法 选择一部分人作为 出块节点，且每隔一段时间会重新选择。选取过程中，算法会保证 选取结果不可操纵、不可预测，从而避免网络被某一节点控制。只有成为 出块节点（即 矿工），才能参与 数据处理、争夺 记账权。

所说，PoW 是 人人都能成为矿工，而 PoS 则是 通过一系列筛选才能成为矿工。

PoS 具体的竞争方式是，谁持有的代币多，谁就越容易获得出块权利。然后通过 全网广播，其打包的区块经其他 矿工验证，确认无误后，该区块会连接到链上，并同步到全网其他节点的小账本中，同时获得相应的 代币奖励。

整个流程简单总结为：持币人抵押代币，获得出块机会，PoS 共识通过选举算法，按持币量比例选出出块矿工。矿工在指定高度完成打包交易，生成新区块并广播，广播的区块经 验证人验证交易，通过验证后，区块得到确认。至此，一轮 PoS 的共识过程完成。

PoS 机制 的优势在于，它解决了 PoW 中的 资源浪费、效率低下 等问题。但它也存在一些缺点。例如，PoS 机制中初始的代币分发比较模糊，若初始代币分发不下去，就很难形成后续的 股权证明。又如，选举算法存在被攻击的可能，一旦攻击成功，整个系统就会被操控。

不过，PoS 机制 最大的问题是 容易造成强者恒强的局面，谁的代币越多，就越容易获得更多代币。理论上，谁能掌握 51% 的代币，谁就能掌控整个网络，所以其 去中心化程度较弱。

总的来说，PoW 与 PoS 都是目前主流的 共识机制，共同推动着 区块链技术的落地与进步。但它们或多或少都存在一些不可避免的问题，希望未来某天，它们能克服自身问题，真正实现 区块链大规模商业化，让我们迎来更好的 去中心化互联网。

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智能合约 是 区块链的核心技术之一。1994 年，知名计算机学家、密码学家 尼克·萨博 首次提出这一概念，他将其定义为：一套以数字形式定义的承诺，是旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，合约参与方均可在上面执行操作。

简单来讲，智能合约 是把现实生活中的合约数字化，满足特定条件后可由程序自动执行的技术。例如，你我达成约定并确定奖惩措施，将该约定以代码形式录入 区块链，一旦触发约定条件，程序便会自动执行，这便是 智能合约。

尽管 智能合约 概念提出已久，但受技术及其他因素限制，一直未大规模落地。即便如今 智能合约 在互联网领域有诸多应用，像 自动还款、无人售货 等，不过大多局限于 用户与机构之间，用户与用户之间的智能合约应用几乎空白。

究其根源，信任问题 是阻碍 智能合约 发展的关键。虽然互联网、工业等技术发达，但这些技术主要处理物物关系，解决的是效率问题。而生活中的合约，多存在于陌生人之间且常涉及金钱交易。若彼此陌生又无 第三方机构担保，一方毁约不认账，就会产生 用户间的信任危机，这是现有技术难以解决的问题，因此才引入 第三方机构，导致当前 智能合约 多局限于 机构与用户之间。

直到 区块链技术 出现，智能合约 在 用户与用户之间 大规模落地才成为可能。区块链 具备 去中心化、数据不可篡改 等特性，与 智能合约 高度契合。通过 区块链 建立 智能合约，即便彼此不信任，合约数据也会透明记录在链上，数据可追踪且不可篡改，从技术层面解决了陌生人之间的 信任问题。

基于此，智能合约 逐渐成为 区块链的核心技术之一，也是 区块链的应用重点。

智能合约 优势显著：
1. 去中介化：完全依托技术，用户可自主建立合约。
2. 透明公平：用代码明确条件并记录在 区块链 上，整个执行过程由程序控制，开发者也无法篡改。
3. 灵活性高：用户能自由与他人建立合约，即便对方是陌生的外国人也没问题。

总的来说，智能合约 作为 区块链的核心技术之一，不仅在 区块链 中承担执行功能，更是 区块链 的应用发展方向，拓展了 区块链 的使用场景，为 区块链 提供了更广阔的发展空间。

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简单来说，区块链的四大核心技术 分别是 分布式账本、共识机制、密码学 以及 智能合约。它们在区块链中分别承担着 数据存储、数据处理、数据安全保障 以及 数据应用 的重要作用。具体关系如下：

分布式账本：区块链的框架基石

分布式账本 构建了区块链的框架，本质上是一个 分布式数据库。当一笔数据产生后，经多方处理，会存储在这个数据库中。因此，分布式账本在区块链中主要负责数据存储。

共识机制：协调节点的行动准则

由于 分布式账本 具有 去中心化 的特点，区块链网络 呈现为分布式结构，任何人都能自由参与数据记录。然而，这也引发了棘手的 “拜占庭将军问题”，即参与节点越多，全网达成统一就越困难。

为协调全节点账目保持一致，共识机制 应运而生。它制定了一套规则，明确了数据处理方式，并通过 争夺记账权 的方式使节点达成共识。最终，获得记账权的节点所处理的数据会被全网采用。所以，共识机制在区块链中统筹节点行为、规范数据处理。

密码学：数据安全的守护者

数据进入 分布式数据库 并非简单打包存储，其底层数据架构由 区块链密码学 决定。

打包好的数据块会通过 密码学 中的 哈希函数 处理成链式结构，后一个区块包含前一个区块的哈希值。由于 哈希算法 具有 单向性、抗篡改 等特性，数据一旦上链就 不可篡改 且 可追溯。

此外，账户会通过 非对称加密 进行保护，确保数据安全，验证数据归属。

智能合约：数据应用的执行者

基于 分布式账本，可以搭建应用层面的 智能合约。当需要解决信任问题时，可通过 智能合约 以代码形式明确用户约定，并由程序自动执行。区块链 中的数据也能通过 智能合约 进行调用。因此，智能合约在区块链中负责数据的执行与应用。

总的来说，这 四大核心技术 在区块链中各司其职，共同构筑了区块链的基础。我们有幸身处其中，迎接区块链时代的浪潮。

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之前的课程，我们介绍了 区块链的四大核心技术，它们共同构筑了区块链的基础框架。然而，在区块链网络中，仍存在一些四大核心技术无法完全解决的问题，如 网络拥堵、效率 等问题。今天，我们重点探讨其中之一 —— 双花问题。

所谓 双花问题，即一笔钱被重复花费两次。举例来说，若微信钱包有 100 元，在饭店消费后，因银行同步延迟，这笔钱未被扣除，钱包里仍显示 100 元，此时又能用这 100 元去看电影，这就是 双花问题。

一般而言，双花问题 分为两种情况：
1. 记账前双花：因银行同步延迟，同一笔钱被多次使用，上述例子就属于此类。
2. 记账后双花：一笔钱支出且银行已记账，但通过攻击银行系统，删除账本中的该笔记录，从而再次使用这笔钱。

那么，在现实生活和区块链中，该如何解决 双花问题 呢？

现实生活中双花问题的防范

对于收款方（如商店老板）来说，防范 记账前双花 相对容易。不以付款者的交易记录为准，而是确认自己账户到账后再交付商品。例如微信支付，既要查看用户的支付页面，也要确认自己手机收到收款信息。对于小额交易，若交易繁忙且用户熟悉，仅查看支付页面也可行，商家可承担一定风险。

区块链应用中双花问题的防范

在区块链应用里，防范 记账前双花 类似，最佳方案是等待记账完成后再进行交易，大额交易通常采用此方式。而对于小额且熟悉对象的交易，可采用 “零确认支付”，即不记入区块链也能完成支付，但收款方需承担双花风险。

防范 记账后双花 则较为困难。现实中，若微信已记账，但服务器遭黑客攻击，交易记录丢失，商户会受损，付款者可再次使用该笔钱。不过这种情况极少发生，因为记账时账本会被妥善保存。

区块链应用同样如此，其核心是保障账本安全，理论上记账后不会出现双花。但安全并非绝对，即便记账仍可能发生双花。区块链依靠全球节点保存同一账本，由矿工通过算力竞争记账。当有人掌握全网 51% 以上的算力 时，就能作废刚记的账页，恢复已花费的金额，这就是 “51% 攻击”。这种攻击实现难度较大，因为获取 51% 算力成本高昂，但收益足够大时仍可能发生。

解决办法是 等待更多确认。掌握 51% 算力的攻击者，作废最新账页的成功率为 51%，连续作废两个账页的概率降至 26%，作废 3 个为 13.3%，作废 6 个仅 0.46%。若攻击者算力仅 20%，攻击成功率仅 0.0064%。

因此，商户可根据交易金额决定防范措施：
- 小额交易（如卖铅笔）：可接受 零确认支付，省时且即便发生双花损失也小。
- 中等金额交易（如卖衣服）：建议等待 一个确认，黑客为小金额动用 51% 算力的可能性极低。
- 大额交易（如卖钻石）：需根据全网算力成本估算确认数，金额越大，所需确认数越多。例如，区块链 10 分钟确认一次，全网 51% 算力每 10 分钟成本 10 万元，价值 100 万元的钻石交易，至少需 10 个确认，最好 20 个以上。

总之，预防 双花攻击 的基本原则是，让攻击者亏损的概率远高于收款方被双花的概率。

此外，为预防 双花问题，区块链在 共识机制 基础上，还引入了 时间戳 和 UTXO 模型 等技术，进一步提升记账安全性和双花的作恶成本。具体如何实现，我们下节课再详细讲解。

注：文中例子的数据仅为简化估算，实际的攻击成本收益分析极为复杂。

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上节课我们介绍了 双花问题，其中一种情况是处理方记账时同步延迟，致使同一笔钱被重复花费。为解决此问题，部分区块链项目在 共识机制 基础上引入了 UTXO 账户机制。

UTXO 模型，即“未花费交易输出”，是一种特殊的账户记账模型。它与传统银行账户模型的关键区别在于，只记录交易过程，而非交易结果。

传统银行账户模型直接记录结果。例如，账户有 1 万块钱，转 3000 元给他人，账户余额就变为 7000 元，对方账户增加 3000 元。

而 UTXO 模型 会记录整个交易过程。同样是 1 万块钱转 3000 元给他人，UTXO 会先记录 1 万块钱全部转出，接着记录 3000 元转到对方账户，7000 元转回自己账户。该过程会详细记录账户资金、交易地址、转账资金、资金来源等信息，能追踪每笔交易的最初来源。因此，UTXO 本质是流水记账，记录交易过程。

这种模型的优势在于，能清晰记录每次交易过程，可追溯每笔资金的源头。基于此特点，UTXO 能与共识机制协同解决双花问题。

区块链解决第一种双花问题，借鉴了传统银行逐笔处理交易的方式。节点处理交易时，先通过 UTXO 模型 检验交易资金是否存在，并追溯资金源头，确认无误后，通过 共识机制 全网广播并记录到链上。

若有人试图用同一笔钱支付两次，区块链网络仅确认先收到的交易。后续交易，节点查询 UTXO 时会发现资金已支付，账户中不存在该资金，从而拒绝交易，解决第一种双花问题。

不过，UTXO 无法解决规则内引发的双花问题，即利用 共识机制规则 篡改已记账交易，常见的是 51% 算力攻击。例如，在采用 PoW 共识机制 且网络人数较少的区块链中，若节点掌握 51% 算力，就能先完成交易，再篡改交易记录，让已花费的钱重回账户再次使用。

此类双花问题只能通过 提高全网算力 解决。在区块链中，用户越多，全网算力越高，网络就越安全。

总结，UTXO 不仅协助共识机制解决第一类双花问题，还赋予区块链可追溯的特性，确保每笔交易真实可靠。

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之前我们讲过 UTXO 如何解决双花问题中的第一类问题。双花问题还有另一种情况，即 记账后的双花问题：一笔钱仅使用一次，但有人通过黑客攻击或造假方式复制一份再次使用。为解决此问题，区块链引入了 时间戳 概念。

按官方定义，时间戳 是能表示其他数据在特定时间前已完整存在且可验证的数据，通常为唯一标识某一刻时间的字符序列。

这里有两个重点：第一，时间戳本身也是一种数据；第二，时间戳可证明其他数据在特定时间点已完整存在。简言之，时间戳相当于数据的生产日期，兼具数据验证作用。

时间戳 在区块链中与 密码学 紧密相关，可视为密码学的一种应用。其工作原理如下：

1. 生成哈希值：节点先对区块信息进行 哈希加密，生成信息摘要，即 哈希值。
2. 请求时间戳：生成哈希值后，节点向相关 时间戳服务器 发送请求，服务器提取该 哈希值 及数据的时间信息。
3. 生成时间戳：时间戳服务器 对提取的 哈希值 和时间信息进行签名，即再次加密，打上时间烙印，生成 时间戳。
4. 绑定返回：生成的 时间戳 数据与交易信息绑定后返回系统。

在区块链中，整个过程是先对数据加密，再放到别处公证，以二次加密作为证明，之后将证明后的内容放入下一个区块打包，不断重复此过程，最终形成一个 去中心化、经 哈希算法 与 时间戳 两次加密的 分布式系统。

这样做的好处是提高了区块链的 不可篡改性。每笔数据在 时间戳 中二次加密且有时间记录，区块连接时在 哈希算法 基础上按时间排序。若有人想篡改数据，不仅要攻破 哈希算法，还要更改 时间戳。

时间戳 能解决双花中的第二类问题，在于其具备 防伪作用。一方面，时间戳 提升了区块链的安全性，黑客难以篡改；另一方面，系统为每个区块的交易信息自动打上时间烙印，记录交易时间和金额，无此标识的明显是“假钱”。

总的来说，时间戳 在区块链中作用重大，它让每个区块按时间顺序层层嵌套，进一步增强了区块链的安全系数，正因有它，区块链中的“假钱”问题得以解决。

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我们都知道，区块链 由四大核心技术构成，但仍存在一些核心技术无法完全解决的问题，比如备受诟病的 效率问题 以及 可扩展性问题。随着时间推移，系统的诸多功能难以得到相应提升。

为解决这些问题，区块链 引入了许多新技术，其中较为主流的解决方案是 侧链技术。

所谓 侧链，是一种协议，能让资产在不同链之间安全转移，实现链与链之间的价值交互。简单来说，侧链 是建立一条新的区块链，与原有的 主链 一对一关联，资产可在两者间转移，弥补主链的不足，如同共生关系。原有的独立区块链称为 主链，依托主链产生的新链则是 侧链。

通常，一条链上的资产只能在该链流通。侧链 能实现链间资产转移，依靠的是 双向锚定 方式，即一方行动以另一方为标准。

侧链的工作原理

以 比特币 为例，当 比特币 要转移到其 侧链 时，会在 主链 上锁定相应数量的 比特币，同时释放等量价值的 侧链代币；反之，若要转回 主链，则锁定对应数量的 侧链代币，释放相应的 比特币。因此，双向锚定 的标准是一方锁定时，另一方是否释放相应代币。

资产锁定与释放的管理方式

单一托管：通过 第三方机构 进行托管，找一个可信任的 第三方机构 锁定和监管双方资产。当两条链进行资产转移时，需机构验证通过，才会进行资产的锁定与释放。

联盟托管：采用多人联盟托管模式，更加 去中心化。如同人民代表大会，链间转移的资产由联盟共同监管，每人一票。每次资产转移的锁定与释放都需多人验证，投票确认数达到一定比例，才能解锁资产，从而实现链间资产转移。

总的来说，侧链技术 能有效解决 效率问题 和 可扩展性问题。例如，主链 交易处理能力不足时，可将部分资产转移到 侧链 处理；当 主链 用户众多、不便大幅改动时，可在 侧链 修改以补充 主链 功能。

正是基于这些优势，侧链技术 成为当下主流解决方案之一。相信随着时间推移，侧链技术 会愈发完善，为我们带来更完美的 区块链 世界。

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上节课我们学习了 侧链技术，它能让资产在两条链间相互转移。而本集要介绍的 跨链技术，可看作侧链技术的升级版，将链间一对一关系转变为一对多，简单来说，跨链技术能实现多条链间的价值流通。

作为侧链技术的升级，跨链技术 优势更为突出。除了能解决 效率 和 扩展性问题 外，它主要用于解决 互操作性问题。

所谓 互操作性问题，是指区块链应用于不同行业和场景时，每个场景可能需要一条或多条链，且各链资产只能在本链内流动。这使得不同参与方形成封闭小团体，如同孤岛，彼此联系困难，不利于价值的社会化流通。跨链技术 正是为解决此问题而生。

目前跨链的主要实现方式

1. 公证方式：由瑞波实验室提出 Interledger 协议，该协议旨在连接不同账本并实现协同，适用于各区块链记账系统，包容彼此差异。以该协议作为统一支付标准，不同记账系统通过第三方 “连接器” 或 “验证器” 实现价值传输。这就如同秦始皇统一各国货币和语言，标准统一后，不同链间便能实现价值转移。
2. 中继方式：类似侧链技术，通过建立一条新链与其他链建立联系，新链作为中介，间接实现跨链功能。例如，A 链和 B 链通过中继链 C 进行跨链转账，A 链先将数据发送到 C 链校验，校验成功后，C 链向 A 链发送成功凭证，同时向 B 链发送数据，B 链接收后向 C 链发送接收凭证，操作成功后再发送成功凭证，从而完成跨链转账。
3. 分布式私钥控制方式：相当于在区块链世界建立去中心化的 “银行”。去中心化网络和用户共同掌握私钥，实现共同管理。以此为基础设施，用户可自由兑换各链资产，实现链间价值转移。
4. 哈希锁定方式：我们将在下节课讲解 闪电网络 时详细介绍其原理。

总的来说，尽管 跨链技术 实现方式多样，但其核心目标只有一个，即解决 价值孤岛问题。正是有了 跨链技术，区块链世界的各条链才得以串联，变得热闹繁华。

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所谓 闪电网络，是 2015 年由 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 在一份白皮书中首次提出的，旨在解决 比特币交易拥堵 问题的技术。

该技术的出现源于 比特币早期遗留问题。比特币最初设计时，单个区块大小仅 1M，只能记录上千笔交易。随着比特币推广，用户增多、交易量上升，区块容量明显不足，导致 交易拥堵。为解决此问题，比特币社区提出两种方案：一是 扩大区块容量，二是 不扩容，闪电网络 便属于不扩容方案。

闪电网络的思路

闪电网络 在 比特币区块链 基础上新增一层 侧链，用户可在该附加层与其他用户搭建 支付通道，让部分交易通过此通道处理，实现 主链交易分流。

闪电网络的工作原理

若要进行交易，双方以 链下方式 建立 支付通道，将资金存入通道的 钱包账户。该钱包需双方 私钥确认 才能打开，相当于 资产记录副本。

此后，双方可进行无限制交易。每笔交易通过类似 智能合约 的功能记录在副本中，相当于共享钱包内资金的重新分配。当双方停止交易，可关闭 支付通道，将资金分配的最终结果反馈到 主链，经 全网广播 记录到链上。

这种方式相当于为比特币搭建 侧链，主链 仅记录最终结果，中间交易由 闪电网络 处理，减轻了 主链交易压力，解决了 交易拥堵 问题。此外，通道内交易均在 链下 进行，依靠 智能合约 执行，无需 全网确认，大幅提升了 交易处理效率。

闪电网络的跨链功能

闪电网络 还能实现 跨链功能，运用的是上节课提到的 哈希锁定 技术。需跨链的两条链都支持 闪电网络，双方将资产暂存到通道的 临时账户，通过 哈希锁定 技术锁定资产。

例如，A 与 B 进行兑换，协议先锁定 A 的资金，要求 B 给出暗号。若暗号的 哈希值 等于约定值，资金解锁给 B；否则，资金原封不动解锁给 A。以此实现不同链上资产兑换时的 同时结算，完成 不同链间的价值转移。

总的来说，闪电网络 是解决 可扩展性问题 和 互操作性问题 的主流方案，不仅适用于比特币，也适用于其他项目。相信随着 闪电网络 逐步落地，未来能让我们真正享受到 区块链级别的安全与便捷。

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在上一节课程中，我们了解到，中本聪最初设计 比特币 时，规定每个区块容量不超过 1M，这一容量仅能记录上千笔交易。早期，比特币区块链网络 用户较少，该容量尚可满足需求。但随着用户数量不断攀升，区块容量明显不足，交易拥堵 问题频繁出现。

为解决此问题，比特币社区 提出两大类方案：一类是通过 链下 解决，例如上节课介绍的 闪电网络；另一类则是在 链上 解决，今天要讲的 隔离见证技术 就属于此类。

隔离见证技术概述

简单来说，隔离见证 是一种通过 链上 解决 区块链效率 和 可扩展性问题 的技术。早期，针对 比特币交易拥堵 问题，社区提出的 链上 解决方案是直接扩大区块容量，毕竟拥堵根源在于区块容量过小。

然而，中本聪将 比特币 区块容量设为 1M 是有原因的。若区块容量过大，数据打包时普通计算机 CPU 可能会超负荷计算，这不利于更多 矿工 加入。一旦采用 区块扩容 方案，普通电脑可能无法完成验证工作，导致 全网算力下降，网络安全性 也会受到影响。因此，区块扩容 方案一直存在争议。

之后，有人提出能否在不修改区块容量的前提下，通过 链上 解决问题。于是，隔离见证 方案应运而生。

隔离见证解决拥堵的原理

隔离见证 解决拥堵问题的原理可总结为 “腾空间”。在 比特币 的交易记录中，包含两种信息：交易信息（如谁给谁转了多少钱）和 非交易信息（如私钥签名等）。

由于区块空间有限，隔离见证 会保留 交易信息，将 非交易信息 从基本结构中剥离，转移到新的数据结构。负责验证的 节点 和 矿工 虽会验证新数据结构中的签名，但这些信息不计入 1M 的区块容量。这就如同整理衣柜，把常用衣物留下，将不常用的衣物移到别处，从而节省空间。如此一来，就能记录更多 交易信息，提高 比特币 的处理效率。

隔离见证的重要意义

此外，隔离见证 还有一个重大意义，即为 闪电网络 打下基础，使其更易落地。通过 链上隔离见证 与 链下闪电网络 相结合的方式，能更全面地解决 效率 和 可扩展性问题。

总的来说，区块扩容 与 隔离见证 理念上或许存在冲突，但目标一致，都是为了解决 区块链的效率问题。这也正是 区块链 的魅力所在，包容不同理念，在未知中探寻更好的未来。

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简单来说，分片技术 与之前提及的 侧链、闪电网络、隔离见证 等技术类似，都是为解决 区块链的效率问题和可扩展性问题 而出现的。不同的是，它最初旨在解决 以太坊的效率问题，而非 比特币的拥堵问题。

以太坊 是基于区块链搭建的 智能合约平台，类似于手机的安卓系统，开发者能在上面创建各类 去中心化应用（Dapp）。然而，受限于 区块链的效率问题，这些 Dapp 很难与日常使用的 中心化应用 相抗衡。为解决此问题，有人提出将传统互联网中的 分片技术 引入区块链，于是便有了区块链中的 分片技术。

分片技术的原理

分片技术 得名于其背后 “分而治之” 的逻辑。该技术源自传统 中心化数据库，用于提高数据库处理效率。一个 分片 是数据库的一个水平部分，存储在独立的服务器中，以此分散负载，大幅提升数据库效率。其在区块链中的应用原理如下：

区块链本质上也是一个数据库，不过呈 链式结构，需承担整个系统的所有功能，且每笔交易都要经过所有节点处理后才能确认，处理效率自然较低。

分片技术 则将这条链划分为多个区域，每个区域称为一个 分片，各 分片 承担特定功能，节点也会分散到各个 分片 处理相应工作。这样，交易可在各 分片 同时处理，如同各部门分工协作，每个节点仅处理网络中的一小部分交易，从而显著提升链的处理效率。

分片技术带来的问题及解决方案

但这也引发了新问题，即 网络的安全性和去中心化性会下降。例如，原本在网络中作恶，因 共识机制，需搞定全网大部分节点；而现在 分片技术 将节点分散到小区域，只需搞定该小区域的大部分节点即可。

为此，分片技术 引入了 随机分配机制。该机制专门设有一个模块负责生成随机数、为其他 分片 分配节点等功能，将节点随机分配。这样，作恶者难以知晓小区域中的节点构成，作恶成本大幅提高，从而在保证 安全与去中心化 的同时，解决 效率与可扩展性问题。

分片技术的现状与展望

总的来说，分片技术 是目前区块链解决 效率问题与可扩展性问题 的主流技术之一。但由于该技术源于传统互联网数据库，无法直接应用于 去中心化的区块链，因此从提出至今尚未落地。

不过，基于其特性，一旦落地，该技术极有可能推动 区块链技术 快速大规模应用。因此，大家对它寄予厚望，期待随着技术成熟，区块链领域能诞生像 Facebook、微信这样的世界级超级应用。

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区块链 的核心技术主要包含 分布式账本、共识机制、密码学 以及 智能合约 这四个部分，它们共同搭建起 区块链 的基础框架。在 区块链 系统里，当网络生成一份数据后，共识机制 会率先对数据进行处理，待数据获得全网确认，再存储到 分布式账本 这个 去中心化数据库 中。后续若要使用该数据，可从数据库调用并交由 智能合约 执行，而 密码学 则保障整个系统的数据安全与归属。

许多人难以理解为何这套体系影响巨大，甚至自称 第二次互联网革命。原因在于，区块链 为当下互联网世界带来了 相对去中心化 的数据管理新思路。

现有数据管理方式的问题

现有数据管理方式存在一大弊病，即数据多被 中心化巨头 掌控。在大数据时代，数据是资源，也是个人隐私。互联网兴起之初，大家未曾料到其规模会如此庞大，像社交、支付等诸多互联网基础设施最初由私人公司搭建。

随着互联网不断发展，这些业务占据人们生活的大量时间，问题也随之浮现。实际上，这些数据更偏向于 公众资源，涵盖个人社交、购物、地理等隐私信息，却被非政府的私有化巨头公司掌控。这就难以避免这些巨头利用数据开展商业化行为。

然而，由于互联网基础设施由这些 中心化巨头 搭建，此问题难以解决。若用户不将数据交给第三方机构，受 信任问题 制约，诸多互联网行为将无法完成。例如网上购物，用户不可能在无担保的情况下与陌生人交易，毕竟存在对方赖账的风险。

若将数据交给第三方机构，数据又不透明，用户无法知晓机构如何使用数据。长此以往，类似《黑客帝国》的场景并非不可能出现。于是便陷入了 中心化巨头数据垄断、甚至数据作恶，却难以解决 的困境。

区块链的解决方案

区块链 本质上是 去中心化数据库，具备 数据可追溯、不可篡改、去中心化 等特性。这些特性可解决两大问题：一是 数据不透明问题，二是 无第三方情况下的信任问题，恰好对应上述问题。

若运用 区块链技术 完善现有互联网基础设施，以 去中心化 方式管理数据，就能使这些 公众数据资源 不再由巨头公司掌控，而是存于真正意义上属于社会的基础数据库中，进而解决上述问题。因此，区块链 对整个互联网世界的影响，不亚于一场新的互联网革命。

区块链的应用现状与未来

目前，区块链 在对 数据透明度 要求较高的行业，如 供应链、医疗、慈善 等，以及对 信任 要求较高的行业，如 金融、支付 等，已逐步落地并带来显著变化。长远来看，未来无论是政府、企业还是个人，都可能参与到 区块链 引发的数据变革中。

区块链面临的挑战与优化

不过，当前 区块链技术 仍面临一些挑战，如 效率问题、可扩展性问题 以及 价值孤岛的互操作性问题。为应对这些挑战，区块链 引入了 侧链、跨链、闪电网络、隔离见证、分片技术 等进行优化。尽管具体效果有待时间验证，但重要的是，区块链 已为我们开启了一扇门，未来还有广阔的探索空间。

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比特币 作为数字货币的鼻祖，最初怀揣着 “货币” 的理想。然而，随着时间推移，越来越多人将其视为投资商品，众多国家政府也把它定义为虚拟资产，如同黄金一般，是一种投资标的。

例如，2013 年中国人民银行等五部委发布《关于防范比特币风险的通知》，指出：“比特币并非真正意义的货币，不能作为货币在市场流通使用，金融支付机构不得涉及比特币。不过，比特币交易属于互联网上的商品买卖行为，普通民众在自担风险的前提下可自由参与”。

比特币 的理论基础源自哈耶克（1974 年诺贝尔经济学奖得主）的《货币的非国家化》。哈耶克认为，如同电视机厂商竞争能让消费者买到更好的电视机，货币也需要市场竞争。不同货币间的竞争可避免恶性通货膨胀，为人们带来币值更稳定的货币。

长期以来，哈耶克的设想只能是空想，因为发行货币需要信用，而私人发行的货币信用难以与政府发行的法定货币抗衡。直至基于数学算法的 比特币 诞生，这一设想才得以实现。

比特币 诞生于 2008 年金融危机背景下。当时美国遭遇次贷危机，金融市场爆发流动性危机，为化解危机，美国采取 “量化宽松（QE）” 政策，即大量印钞。由于国际体系以美元为结算工具，这导致美国向全世界征收铸币税，全球共同承担美元贬值后果，为美国债务买单。

此时，神秘人物 “中本聪” 思考能否设计一种总量恒定、发行机制透明且由程序算法执行、不受任何政府或机构控制的货币，从根本上解决货币滥发问题。

于是，2008 年 11 月 1 日，中本聪在网上发布 比特币白皮书 —— 《一种点对点的电子现金系统》，并于 2009 年 1 月 3 日创建 比特币系统的第一个区块 —— 比特币创世区块，怀揣拯救世界梦想的 比特币 就此诞生。

作为非政治性、非中心集权的法币体系替代方案，比特币 的确如哈耶克设想的那样，在部分领域发挥了支付与结算作用。比如，伊朗盛产石油，按国际分工和经济自由原则，本应用石油与其他国家交易，但因美国封锁，伊朗无法使用美元进行国际贸易结算，不少人便选择用 比特币 进行外贸结算，这些需求构成了 比特币 的刚需。

2018 年 11 月 29 日，美国财政部在《指定制裁名单》中宣布封锁伊朗人的两个 比特币 地址。但因 比特币 的去中心化特性，即便强大如美国政府，也无法像封禁银行账号一样封禁伊朗人的 比特币 地址。去中心化的 比特币 没有可供美国政府命令或打击的中心，使其成为伊朗唯一不被美国封锁的全球外贸结算渠道。

然而，也正因 比特币 去中心化，没有央行稳定币值，致使其价格暴涨暴跌，难以用于商品定价。现阶段，对多数用户而言，比特币 更像是投资炒作品，而非货币。

比特币 面临 “区块链革命” 和 “骗局泡沫” 两极分化的评价，加之无监管的全球交易市场，导致其价格波动剧烈。例如在 2016 - 2017 年的减半牛市中，比特币 先从 1300 元暴涨 100 倍至 13 万元，随后又暴跌 85% 至 2 万元。因此，“炒比特币” 的人数远超 “用比特币” 的人数。

目前，比特币 因 “总量恒定”“经济自由” 等特性，被部分投资者视为类似 “数字黄金”“一线城市房地产” 的投资标的，这与哈耶克和中本聪 “全球货币”“电子现金” 的理想有所偏差，也是市场自由发展的有趣结果。

总的来说，比特币 是一个跨时代的产物。它带着美好愿望诞生，却被不少人视作骗局。不可否认，它在 区块链技术 等方面为互联网和金融服务带来了诸多创新。2020 年金融危机再度来袭，诞生于 2008 年金融危机的 比特币 也再次进入大众视野。

截至目前，比特币 已走过十余年历程，形成万亿级别的市场。相信随着 比特币 逐渐融入生活，越来越多人会理解其背后的理想与憧憬。

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比特币 与 区块链 渊源深厚。为落地 数字货币 概念，催生了 区块链应用技术；而 区块链技术 作为底层基础，让 比特币 的支付理想成为现实。简言之，区块链因比特币而诞生，比特币是区块链的一个应用。

最初，数字货币 概念由技术天才提出，他们早早就探索其落地方向。比如 1996 年运营的 e - gold，比知名支付巨头 PayPal 还早两年；还有 DigitalMonetaryTrust、Ven 等数字货币，都是早期探索产物，可惜均以失败告终。

1990 - 2007 年，极客们不断探索，诸多技术迅猛发展。1997 年，密码学家 AdamBack 设计的 HashCash 方法，奠定了 POW 共识机制 的基础；1998 年，Szabo 提出 智能合约理论；1999 - 2001 年，Napster、EDonkey2000 和 BitTorrent 相继出现，奠定了 P2P 网络计算 的基础。区块链 的核心技术也在此时陆续问世。

2008 年，比特币 诞生，奠定了以 加密密码学 作为 数字货币 的主流基础方向，数字货币 概念也自此为大众熟知。比特币 对当下 区块链体系 影响巨大，中本聪 在落地 比特币 时，赋予 区块链 一个关键性质——去中心化。

起初，中本聪 只想设计一种 数字货币。在设计底层数据基础架构时，他做出重要决定：摒弃传统 中心化数据库模型，借鉴前人成果，设计出一套 强去中心化的底层机制。该机制人人可参与，权限平等，无中心化团队或机构干预，数据一旦记录便无法更改。这一特点让 比特币 实现真正的无中心团队化运营。

随着时间推移，比特币 这套机制的优势愈发明显，即便创始人消失，仍能稳定运行。于是，人们将这套底层机制从 比特币 中提取出来研究，便有了 区块链技术。

summary，比特币 与 区块链 如同鸡生蛋、蛋生鸡的关系。正因有 区块链，比特币 才能顺利运行；也正因有 比特币 这个应用，才揭开 区块链 的面纱，迎来以 数字货币 为代表的 区块链 1.0 时代。

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