【区块链】12个问题讲明白什么是区块链技术【转】

为什么要使用区块链技术？ 虽然分布式账本肯定有很多优点，但它可能不适用于每个人或所有公司，至少目前还不适用。

人们在听到区块链时，通常会产生疑问：区块链是什么？为什么要使用区块链？为什么要使用分布式账本？ 在数字技术如此发达的今天，为什么不使用常规数据库或遗留系统来记录数据？

毕竟，在许多情况下，对于企业主来说，使用区块链技术来更新现有基础设施，可能成本高昂，或是花费更多劳动力，又或许一点都不值得。

在本文中，我们将研究区块链的真正含义，区块链技术原理是什么，区块链可以做什么，最重要的是，为什么要使用区块链？

一问：什么是区块链？ 分布式分类帐本？

为了防止你对区块链"的陌生感，这里要说明的是，人们常常以单数形式谈论“区块链”，好像它区块链只是“一个”。 实际上，应该以复数形式来谈论区块链技术——也称为分布式分类帐本技术或DLT（Distributed Ledger Technology），因为区块链有许多不同的类型：公有链（无需授权）、私有链（许可型）。（译者注：许可链包含私有链和联盟链，本文中统一将非共有链视为私有链） 公链和分布式区块链技术的运用，最著名的是比特币、以太坊、NEO等。 私链适用于公司或联盟组织使用，其中一个例子是IBM的Hyperledger区块链。 我们后面马上就会谈到这一点。

中心化 VS 分布式

区块链（或分布式分类账）本质上是一个庞大的、不断增长的分类账本。它记录了所有区块链交易数据。

链上的每个区块按时间顺序连接到先前的块，并与网络节点同步。 这意味着在一个块中更改数据，同时意味着必须在它之前反转先前所有的区块，这使得数据结构难以篡改，尽管并非完全不可能。

对于使用POW工作量证明（全称“proof-of-work”）算法的以太坊、比特币和其他加密货币，都是如此。

二问：区块链是怎么工作的？

发送到分布式分类帐上每个块中的数据，都是基于加密的默克尔树（MerkleTree)算法设计，这样数据无法篡改，也就不会发生欺诈性交易。 如果网络节点检测到任何不遵循协议规则的事务，则立即将其排除。 分布式区块链技术采用这种特有的安全设计，意味着它可以防止损坏整个区块链共享数据库，并可以在一个区块中切断黑客攻击。

最著名的区块链是比特币网络，其中每笔交易（需要遵循协议）被记录并包含在块中。 一旦交易被广播到网络并由矿工确认，该行动就不能被撤销，也不能以任何方式被篡改。 以太坊也是如此，不过它的亮点是智能合约技术。

这个开源的公共分类帐本，会显示所有交易和数据的历史记录。 大多数区块链都是由矿工维持的。 例如，在比特币网络中，矿工的工作是通过将比特币包含在块中，来确认比特币交易到整个网络的其余部分。 以太坊交易也类似。

这些公链是全球性的、去中心化的，所有人都可以看到。 虽然许多人认为区块链是一个记录系统，但它们实际上并不是一种有效的存储方式，而是验证。 简单地说，区块链确保每个人都在同一页面上，没有任何一个人可以为更改其它人的额账本—— 如果他们这样做，网络将拒绝该尝试。

这意味着当一个人将比特币或ETH资金发送给另一个人时，交易数据是公开的。 这并不意味着您的名称和私人数据在整个网络上公告天下，但可以看到公钥和数量。

这是区块链技术的关键所在，使其在记录验证和增强透明度方面非常高效。 但是，在必要时或需要隐私的情况下，在所有人都需要看到支付金额的情况下，并不一定实用或有用。

三问：区块链可以做什么？

关于区块链可以做什么以及区块链提供什么，有很多营销炒作。 可以肯定的是，它是一种改变生活的技术，将在未来几年带来伟大的改变。 但它也不是解决全世界顽疾的灵丹妙药。

在没有可信中间人的情况下，在分布式账本上进行点对点交易的能力，使区块链技术具有革命性。

然而，关于区块链是什么以及它能做什么，已经有大量欺诈或过度夸大的情况出现。 ICO尤其如此，公司筹集了大量资金，通常声称可以使用区块链来实现他们雄心勃勃的想法， 从改造房地产到管理无人机交通，几乎宣称任何事情都可以。

我们需要看清本质，区块链实际无法治愈癌症，但医疗行业可能有办法将这项技术纳入其研究或用于认证系统。 现在使用区块链上的智能合约，来购买房地产可能会很复杂，但一旦立法赶上，潜力就有了。

区块链还可以为人们提供一个可移植的数字身份，并且可以证明他们是谁，无需使用护照或身份证号码——这些号码在传统网络中可以伪造或篡改，因为我们已经看到许多身份证明盗窃的事件。

许多公司和企业主正在研究区块链如何实际运用到业务流程中。 例如， 沃尔玛通过供应链追踪世界各地的产品并取得了成效，并且已经注册了几项区块链专利，表明它们看好该技术并向前发展。

事实上，供应链是区块链技术价值所在的一个很好的例子。 在这里，能进行跨境支付和减少交易费用、削减货币转换和大量中介机构成本。

由于区块链可以确保数据具有防篡改和不更改的特性，因此数字身份变得无可争辩。 这具有巨大的潜力，不仅可以削减受信任的第三方，还可以削减供应链中的腐败。

供应链中的公司和个人成员，也有机会使用一种加密货币进行支付，从而在减少交易费用和时间，同时取消转换的手续费。

在供应链之外，任何需要记录验证和透明度的行业，都可以从区块链中受益——从房地产到金融服务。 区块链技术的分散性，已经永远改变了资本市场和风险投资市场。 正如数字身份的概念一样。

公链技术的一个关键要点是它是去中心化的，这意味着它不受任何单一实体、中央机构或中央服务器的控制。 但是，许可制区块链可能不会共享所有这些属性。 这点稍后会详细介绍。

与由一个中央权限控制的典型数据库或IP地址不同，区块链不能关闭，因为它是通过节点网络运行的。 这也意味着它没有单点故障，并且比集中式“蜂窝”数据库更能抵御黑客攻击。

因此，当我们回到“为什么要使用区块链？”的问题时，这是一个非常重要的点。 只考虑审查制度存在问题的国家，如美国民主党执政时，关闭了某些有关美国政府监听欧洲各国领导人的网页和渠道信息，因为这些消息对于美国政府是不利的。 使用区块链技术和区块链应用程序，这从协议层上是不可能的。

四问：区块链与普通数据库的区别是什么？

以下是区块链相对于常规数据库或其他现有技术，拥有的一些优势：

1、不可篡改性—— 由于POW工作量证明系统，区块链可以提供近乎不可变的交易。 当验证区块链上分散的数据时，实际上不可能将其回滚并篡改数据。 这为区块链技术在需要验证和准确记录的行业中，提供了强有力的作用，例如医疗记录、土地契约、出生证明或分身份号码。

2、安全性——与集中式数据库相比，区块链技术特别安全。 这意味着它不太可能成为黑客攻击的目标，因为没有一个单点故障。

如果一个区块遭到黑客入侵，它将被系统拒绝并在任何损害发生之前被扼杀在萌芽状态。 网络拥有的节点和散列功率越多，它就越安全，使得比特币区块链通常被认为是当今最安全的公链。

3、冗余消除机制——使用分布式区块链技术，您可以在世界各地分布相同的数据集，这意味着数据非常安全且几乎不可能丢失。 无论大型和小型企业，当需要考虑遭受数据泄漏和黑客攻击的时候，区块链提供了巨大的优势。

4、降低成本——通过使用在节点网络上运行的分布式区块链技术，您不再需要额外的工作人员来维护DevOps系统。 通过使用区块链技术和智能合约来削减中间人的行政任务或金融服务，小型企业可以节省大量成本。

5、数据溯源问责制——由于具备上述所有特征，企业和个人都可以确信数据是真实的，并且不需要银行保险或额外验证 ，因为每个贡献者的数字身份都是明确的。 这使公司更容易让人们对任何将错误数据输入系统的企图负责。

五问：区块链可以被黑了吗？

区块链具有天生的优良特质，如“不可篡改”和“安全”，经常引发人们的思考，为什么有如此多的黑客攻击？为什么出现这么多的ICO诈骗？ 那么，区块链可以被黑客攻击吗？ 好吧，通常，黑客行为与区块链技术无关，但与软件缺点有关，例如交换、智能合约代码中的漏洞和钱包提供商。

当你考虑它的分散性，区块链是非常安全的。即便黑客或别有用心之人，也无法轻易进入系统，不会导致像Equifax数据泄露这样的灾难（注：2017年9月，美国三大个人信用评估机构之一的Equifax宣布遭遇黑客攻击，约有1.43亿美国用户的个人重要信息可能泄漏。包括：例如常住地址、出生日期、社保号码、性别、电话号码、驾照号码、信用卡号码、税号以及驾照状态等。值得一提的就是信息泄漏事件发生近2个月后，Equifax才在9月将此公之于众）。

攻击像比特币一样大的区块链，需要资源、权力和协调，但这些资源加起来超过许多小国家的GDP。

但是，区块链可能被黑客入侵。 在所谓的51％攻击中 ，黑客需要控制大部分网络挖掘哈希能力。 对于较小的、许可制的区块链系统中，黑客攻击更容易。使用比特币这样的网络，这几乎是不可能的。 比特币区块链是目前对此类攻击最具抵抗力的一个。

在诸如以太坊网络这样的更复杂的网络上，攻击面可能更大。 以太坊实际上在2016年经历了一次黑客攻击，称为DAO黑客，这不是由51％的攻击造成的，而是由智能合约中的漏洞造成的。

以太坊由此分叉成了两个链，那些认为“代码即法律”（code is law）的人，和那些想要通过启动硬分叉来降低攻击带来的损害，都是在保护太坊的未来。

这直接导致了以太坊经典（ETH）的诞生，这个独立的加密货币是从代码覆盖中派生出来的。

六问：许可制区块链与公有区块链谁主沉浮？

公有区块链允许任何人参与，并且对所有人都可见。 特别是以太坊区块链有一个非常强大的开发者社区，他们创建自己的去中心化应用程序，也称为“DApp”。

这种去中心化应用加强了以太坊网络，意味着更多人增加了其创造力和安全性。 也许最令人难忘的是（加密猫游戏）CryptoKitties 。 这个去中心化应用一方面以太坊区块链拥堵（导致交易费用飙升），因为需求如此之高，但同时吸引更多人加入以太坊网络。

与其他许多区块链相比，比特币区块链也有更多的人审计、阅读、编写代码和挖掘代码。

使用许可制的区块链（也成为私有链），情况正好相反。 只有在区块链上进行审计和交易的人，才能获得分类和访问权限。其中，系统有一个中央实体，可以删除和覆盖操作，这对于公司或需要控制权限的企业来说是有意义的。 然而，面对区块链的“不可篡改性”主张，私链中的中心化属性无疑是在“打脸”。不可篡改性不适用于许可制的区块链，因此，它们比公有链更容易受到黑客攻击。

许可制区块链的好处是显而易见的，因为它们可以保证某些机密信息的安全，并且它们比公有区块链快得多。 由于验证节点通常由中央实体选择，链生的人不需要数千个节点同时达成共识。

七问：区块链与加密货币关系几何？

人们很容易混淆区块链与加密货币，事实上，它们是同一（虚拟）硬币的两个不同侧面。 许多人区分的方法是将比特币、以太币或比特币现金，作为数字货币来看待，而把区块链当作是运行在数字货币下面层的技术。 但是，这种观点过于武断。

加密货币是数字资产，其价值在于点对点传输转移，无需集中管理或信任。 目前有超过2000种加密货币可用，并非所有加密货币都是平等的。 数字货币的主要类型是比特币、以太坊、瑞波币、比特币现金、Litecoin、Steller Lumens ...列表实在很长。

加密货币（Cryptocurrencies）通过ICO形式兴起，这是一种用点对点方式提高早期融资的方法，ICO也这让去年早期常规的风险投资市场黯然失色。

最近，以太坊价格急剧下跌，从市值上升为第二大加密货币，同时收到第三位XRP的打击。 以太坊价格、比特币价格以及所有主要的加密货币价格，最近都出现了下跌，证明了它们对外部投机和外部市场压力的敏感程度。

加密货币尚未被广泛接受，尽管有人出售他们的房产和真实资产来买比特币，例如迪拜的阿斯顿广场。

另一方面，区块链位于数字资产的下层，以定期更新网络状态，即余额。 这减少了对中间人的需求，主要是银行或银行保险。

加密货币实际上只是区块链技术更广泛适用范围的一部分。 虽然许多人试图将加密货币与区块链分开，但将加密货币作为犯罪分子的工具，同时将区块链描绘成一种可敬的技术，却在许多方面都是不诚实的。

在任何工业领域，真正产生所有这些机会的，是智能合约及其分布式计算。 这将我们带到下一个问题......

八问：什么是智能合约？只是一行代码？

智能合约（Smart contracts ）是自动的协议，允许我们以透明的方式转移资金、数据、财产契约、股票或其他任何有价值的东西。 许多人认为智能合约是由以太坊网络发明的，然而，1994年发明BitGold的美国计算机科学家Nick Szabo首先想出了这个概念。

智能合约是区块链世界的改变者，因为它们允许我们削减中间商。 它们在两个或更多方之间建立并基于一组预定条件并自行执行。

例如，在进行交易时，传统上您需要向经纪人支付费用。 通过智能合约，您只需使用加密货币加载您的托管并执行交易。

如果您想进行比特币交易或以太坊交易，例如，从一个人到另一个人，您可以在智能合约中自动化进行。 您根据智能合约的条款达成的比特币价格或以太币价格不能随后更改，并且一旦发送，资金将无法撤销。

下面，您可以查看以太坊区块链上编写的最基本智能合约的代码。 虽然可以为所有区块链编码智能合约，但以太坊允许无限制的处理能力。

九问：什么是比特币挖矿？

比特币挖矿是利用计算能力来确认比特币交易以及向系统引入新比特币的过程。 以太坊挖矿也是如此。 加密货币挖矿通过其工作量证明（PoW）模型，这是一种资源密集型模型。 虽然许多比特币矿场都寻求更便宜电费价格来挖矿。 与此同时，以太坊采转而采用权益证明（PoS，全称 Proof-of-Stake）模型，与PoW相比，这将需要更少的资源。

比特币挖矿要求矿工解决复杂的数学方程以确认交易并防止双重支出问题。 对于他们的努力，比特币矿工获得了回报。 比特币矿工当前奖励是每发现一个区块获得12.5比特币（每天约1,800比特币），尽管这个数量预计会随着时间的推移而减少（因为将存在的比特币数量固定为2100万个）。

今天的挖矿需要复杂的机器和高昂的运营成本， 这种比特币挖矿现在主要集中在大型矿场，因为由于挖矿难度越来越高，比特币价格越来越高，个人无法再从家用PC中挖掘出来。

十问：区块链合法吗？

一个看起来很多的问题是区块链是否合法。 监管合规似乎是一个因司法管辖区而异的问题。 然而，中国明令禁止了ICO，加强了加密货币监管。但积极引导区块链技术，使行业健康发展。 与互联网一样，区块链是一种技术，技术需要规范。

由于区块链项目融资情况激增，各国对监管合规性表示担忧，因为有大量骗局让不了解情报的投资者自掏腰包。 交易所和加密货币钱包提供商，也应该遵守法律法规，以便在遭遇黑客攻击时保护其用户。 社会保障对各国来说很重要，他们需要确保其公民了解情况或保护他们免受欺诈行为的投资。

虽然某些司法管辖区将KYC作为法规遵从性的最低要求，但在涉及外部违规（例如黑客攻击）时，这无济于事。(注：KYC规则是指了解客户的规则(know-your-customer) ，简单说就是要全面了解你的客户情况)

十一问：谁创造了区块链？

中本聪（Satoshi Nakamoto）创造了比特币区块链，尽管该技术的基础已经预先制定好了。 事实上，Satoshi Nakamoto是一个化名，也是2008年出现的比特币白皮书上标注的作者。

许多人说比特币，是在当年的银行危机中对金融机构和资本市场做出回应而出现的。 似乎中本聪希望比特币成为一种去中心化的点对点货币，用于无边界无摩擦支付，削减所有可信赖的中间人（从一开始就不能信任的，如美国中央银行）。 除了数字关系之外，人们不仅可以传输数据，还可以传输价值。

实际上，区块链通常被称为“有价值的互联网”，因为人们可以在没有中央机构的情况下向对方发送数字货币，只需使用私钥从地球上的任何地方访问资金。

没有人真正知道中本聪是谁，尽管大多数人认为这是比特币的一个主要优势，因为它允许人们专注于手头的工作和技术。

十二问：终极问题——到底为什么要使用区块链？

区块链技术及其公共分类账本技术仍处于起步阶段，尽管有许多公司、金融机构甚至政府最终都希望将其纳入其中。 该技术为供应链管理提供了安全性、降低潜在成本，同时削减了许多中间人，创造了无限的可能性。

无限可能性，正如我们所看到的，除极少数情况外，区块链肯定比传统数据库具有更强的审查能力和防篡改性。 政府或非营利组织如果想要验证信息的准确性和真实性，例如投票或医疗记录，也可以使用区块链技术。 他们有充分的理由考虑“为什么要使用区块链？”的问题。

金融机构已经在使用区块链技术来加速跨境支付速度和降低交易费用来了。 我们每天都看到越来越多的实例，包括能源行业的区块链技术。 然而，虽然它仍然处于早期阶段，因而有一些小公司可能还不希望登上区块链的大船。

为什么要使用区块链？ 为何使用其它的任何技术？ 因为可以让流程高效化、提高效率并降低成本。 如果区块链技术或任何其他应用程序平台，尚未为您的公司产生作用，那么它们都还不够有价值。

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最后

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