什么是区块链，它的诞生、定义、核心技术、分类？

区块链的诞生

最早公认的区块链描述可以在中本聪撰写的比特币白皮书中找到，但白皮书中并没有明确阐述区块链的定义和概念（主要讨论比特币系统）。 “区块链”这个术语其实是后来人们总结后提出的。虽然中本聪没有直接提出区块链的概念，但比特币确实是第一个应用区块链技术的项目。可以说，区块链是随着比特币的出现而诞生的。因此，要谈区块链的诞生，还得从比特币的历史说起。

大家都知道比特币是由中本聪在2008年提出的，但其更早的历史可能并不清楚。事实上，一个神秘的团体在比特币的诞生过程中发挥了很大的作用。中本聪在设计比特币时大量借鉴了该社区的研究成果。这就是“”（密码朋克），一个由密码学和计算机天才组成的通讯团体。 “密码朋克”的成员可以说都是大牌云集，其中包括阿桑奇（维基解密创始人）、科恩（BT下载发明者）、伯纳斯-李（万维网发明者），当然还有比特币发明家中本聪。

“加密朋克”主张使用加密算法保护个人隐私，反对政府和企业滥用个人数据，信奉自由主义。他也是数字货币最早的传播者。在他的电子邮件群中，关于数字货币的讨论很常见，并且一些想法已经付诸实践。比如David Chaum、Adam Baker、戴伟、Hal 等人在早期的数字货币领域做出了大量的探索。比特币并不是数字货币的第一次尝试。据统计，在比特币诞生之前，已有数十种失败的数字货币或支付系统。正是这些探索，为比特币的诞生提供了很多经验。

近三十年来，加密数字货币发展迅速，经历了多次演变，包括e-Cash、B-money等。1983年，David Chaum首次提出e-Cash，并于1989年创立了公司。e-Cash是第一个匿名数字加密货币。 1997年，Adam Back发明它来解决电子邮件系统中的DoS攻击问题。工作量证明（PoW）机制首次被提出，该机制在未来的区块链项目中被广泛采用。 1998年，戴伟提出B-money，将PoW引入数字货币生成过程。 B-money可以称得上是去中心化数字货币的先驱，但遗憾的是，它最终未能设计和实现。上述数字货币都或多或少地依赖第三方系统的信用担保，这极大地影响了项目的成败。直到2008年比特币诞生，PoW与分布式存储、密码学、博弈论等相结合，第一次实现了实用意义上的去中心化数字货币系统。

比特币项目推出后，吸引了大量的挑战者和改进者。包括大量的竞争币种（山寨币）和底层技术平台（公链），这些将在后续文章中讨论。随着越来越多的项目采用比特币底层技术，“区块”和“链”这两个词逐渐合并为一个词：“区块链”（）。所以现在大家用区块链来指代分布式存储、链式数据结构、非对称加密、共识算法、P2P网络等一系列技术的组合。

区块链定义

那么区块链的准确定义是什么呢？上面的解释比较长。我们简单总结一下：区块链是一种分布式数据库技术，通过维护数据区块的链式结构来保持持续增长。数据记录被篡改。当然，笔者觉得维基百科的解释存在一些问题，因为它更多地强调了区块链作为数据库的属性，而没有指出其核心价值，即解决多方互信问题以去中心化的方式进行价值转移。 。个人认为更好的定义应该是这样的：区块链是一种去中心化的价值传输协议，通过共识来验证和记录数据，具有信息透明、可追溯、不可修改的特点。它由一系列技术组成，是创造信任、传递价值的底层基础设施。

区块链核心技术

区块链的核心技术包括：区块链数据结构、分布式存储、非对称加密、共识算法、P2P网络、智能合约等，可以简化抽象为五层技术架构。今天我就简单介绍一下这些核心技术。后面的文章将更深入地挖掘技术背后的原因和价值。

区块链数据结构：数据存储在一定容量的区块中。每个区块分为两部分：区块头和区块体（包括交易数据）。区块头包含前一个区块的哈希值（）和用于计算挖矿难度的随机数（Nonce）；块体包含加密的具体交易信息。区块的头部和尾部通过头部哈希和时间戳连接起来，形成链式结构。分布式存储：网络中的每个节点都可以（不一定）选择存储完整的数据，并根据区块生产情况实时更新节点本地数据。

避免了中心化存储带来的安全和单点崩溃问题，并结合共识机制保证数据一致性。非对称加密：包含两个密钥：公钥（）和私钥（）。它们成对存在。公钥用于加密和验证数据，私钥用于解密和签名数据。一般情况下，公钥是公开的，私钥是自己保管的。与传统的对称加密相比，它更加安全，是一种先进的加密方法，常见的有RSA、ECDSA等。 P2P网络：负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。网络中没有客户端或服务器的概念，只有平等的对等节点，每个节点既是客户端又是服务器。

信息将从发起节点广播到邻近节点，接收到信息的节点将转发该信息，从而实现指数传播到所有网络节点。共识算法：也叫共识机制，主要用来解决各节点数据的一致性和有效性问题。网络中的交易是通过一套大家认可的验证方法来验证的。交易只有在验证通过后才能生效。同时，它也常用作发行Token的机制。常见的算法有POW、POS、DPOS、PBFT等算法。智能合约：是指写在区块链上的一段代码。一旦事件触发合约中的条款，代码就会自动执行。它保证参与者在没有第三方的情况下履行其承诺（交易），并且履行过程完全自动且不可逆转。

区块链的分类

目前区块链主要可以分为三类，即公有链、联盟链和私有链。这是按照其开放程度（去中心化）来划分的，也是大多数人所认可的。

公有链：向所有人开放、任何人都可以参与的区块链。它是完全去中心化的，不受任何机构控制。它的应用场景非常广泛，目前最成熟的项目就是数字货币。联盟链：由多个组织或个人组成的联盟控制并由指定节点进行共识验证的区块链。它是一个多中心化的模式。主要应用于行业内多个机构之间的业务流转，如供应链金融、商品溯源等。 私有链：记账权完全由单个个人或组织控制的区块链，是一种完全中心化的区块链。模型。主要应用于企业内部审计、数据管理等场景。

为什么会演化出上述三个链条呢？这里就不得不提到区块链领域的三元悖论（类似于蒙代尔三角），即区块链无法同时满足去中心化、安全性和效率的要求。三个特点。必须削弱其中之一才能满足另外两个特性，并且必须满足安全性。因此，人们只能在去中心化和效率之间做出选择，并逐渐区分这三种类型的区块链。公链已经实现了完全的去中心化和安全性，因此性能相对较差；对于商业应用来说，联盟链必须在安全的前提下大幅提升性能，因此必须通过多中心授权的方式来管理节点。提高共识效率，实现多中心化；私有链考虑到内部使用的特点，将安全性和效率做到极致，所以必须依赖单一中心进行处理，实现完全中心化。当然，随着区块链技术的不断发展，三维悖论或许会被打破，值得期待。

区块链应用场景

区块链技术仍处于早期阶段，大量项目尚未落地，但这波浪潮似乎势不可挡。那么我们来看看区块链技术当前以及未来可能的应用场景。下面为您总结了七个典型应用领域，包括金融、物流、征信、物联网、资源共享、慈善、投票竞猜等。

金融领域：除了目前流行的数字货币之外，区块链在金融行业还有很多应用场景。例如证券交易结算、资产数字化、跨境支付、众筹投资、相互保险等，这些场景大多利用区块链技术消除中介机构，以达到降低成本、提高处理效率的核心目的。物流领域：主要应用于供应链。基于区块链数据在交易各方之间的公开透明，供应链可以形成完整、畅通的信息流，帮助各方及时发现过程中的问题。这将提高供应链运营的整体效率。同时，利用区块链的溯源特性，可以进行商品防伪和质量追溯，打击流通过程中的假冒伪劣商品问题。

信用信息确权：在信用信息领域运用区块链技术，不仅可以提高信用信息的可信度（信用信息不可篡改），还可以显着降低信用信息的成本，提供多维度、精准的大数据。数据。此外，区块链技术还可以用于产权、版权等所有权的管理和追踪。利用数据不可篡改、不可伪造的特点，所有权可以在区块链网络上自由转移和交易。

物联网：在当前的物联网环境中，所有设备都需要通过云服务器连接，高度依赖集中式网络管理架构。随着物联网网络规模的扩大，维护成本也大幅增加。利用区块链技术，物联网系统中的每个设备都可以作为独立的节点运行，将计算和存储需求分散到整个网络中的各个节点，有效防止网络中任何单个节点发生故障或受到攻击。这带来了整个网络崩溃和信息泄露的风险。此外，在工业物联网中，还可以动态掌握网络中各种制造设备的状态，提高设备利用率和维护效率。

资源共享：与仍然是中介的资源共享模式（例如Uber等）相比，基于区块链的模式可以更直接地连接资源的供给侧和需求侧。其安全性、透明性和不可篡改的特性有助于减少摩擦。当然，它的效率在一些高频分享场景下会降低用户体验，但它确实非常适合低频场景，比如互助社区模式。