火币区块链科普系列：什么是区块链？

区块链是信息技术领域的一个术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，其中存储的数据或信息具有“不可伪造”、“全痕迹”、“可追溯”、“公开透明”和“集体维护”等特点。基于这些特点，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，打造了可靠的“合作”机制，具有广阔的应用前景。

在火币研学社的日常分享过程中，我喜欢用这种方式帮助大家理解。

区块链技术可以理解为信息时代的“纸”。纸的发明对人类文明的发展具有重要意义。它是信息和价值的载体。纸可以写来承载信息，也可以打印成货币来承载价值。区块链是信息时代的“纸”，从更高维度实现信息传递和价值传递。和腾讯支持的区块链发票一样，把区块链纸做成发票，以美国为代表的STO货币发行模式就是把区块链纸做成证券。

如果有人问，既然是纸，为什么像比特币这样的纸这么值钱？古埃及的纸莎草纸今天仍然存在。如果把古埃及的纸莎草作为收藏品，那么这种纸自然是非常珍贵的，因为它稀缺。

原产地

“blockchain”一词的由来是比特币白皮书英文原版中的“chain of blocks”。中国市场翻译这句话的时候，直接用了。 “区块链”这个词，后来直接写成“区块链”，已经成为当今世界整个区块链技术的专有名词。

区块链起源于比特币。 2008 年 11 月 1 日，一位自称中本聪的人发表了文章《比特币：一种点对点的电子现金系统》，基于 P2P 网络技术、加密技术、时间戳技术的电子现金系统的框架概念，区块链技术等被阐述，标志着比特币的诞生。两个月后，理论付诸实践，2009 年 1 月 3 日，第一个编号为 0 的创世区块诞生。几天后，即 2009 年 1 月 9 日，出现了编号为 1 的区块，并与序号为0的创世区块组成链，标志着区块链的诞生。

这就像原子弹的发明。推动这项技术发展的真正动力是军事需求。至于核能将发挥更大作用的领域，这不会影响原子弹的意义。如果将区块链比作核能，比特币就是原子弹，物理应用类似于核电站、核动力航母、潜艇、核动力破冰船，甚至核动力卡车。

无论谁解释区块链，比特币都绕不过去，就像汽车的历史一样，卡尔·本茨也绕不过去，飞机的历史也绕不过去，就像莱特兄弟一样。比特币“发明”并证实了区块链技术的可行性。比特币不是区块链技术的全部，而只是其应用之一。比特币基于区块链技术。

核心技术

区块链本质上是使用密码学通过关联生成的一系列数据块。具体来说，随机哈希算法的结果，区块链唯一要做的就是获取一些输入并进行计算，得到一串 64 位的随机数和字母。每个数据块包含多个比特币网络交易的有效确认信息。区块链由一系列不重复的数据块组成。

例如：000000000000084b6550604bf21ad8a955b945a0f78c3408c5002af3cdcc14f5

区块链基础架构模型

一般来说，一个区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中，数据层封装了底层数据块和相关的基础数据以及数据加密、时间戳等基础算法；网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制；共识层主要封装网络节点 激励层将经济因素集成到区块链技术体系中，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等 合约层主要封装各种脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。

在这个模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术的最代表。性创新。

分布式账本

分布式账本是指交易记账由分布在不同地方的多个节点完成。并且每个节点都记录了一个完整的账户，因此它们都可以参与监控交易的合法性，同时可以共同为它作证。

与传统分布式存储不同，区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面：第一，区块链的每个节点都完全存储在一个区块链结构中。传统的分布式存储一般将数据按照一定的规则分成多份进行存储。

第二，区块链各个节点的存储是独立的，具有相同的地位，依靠共识机制来保证存储的一致性，而传统的分布式存储一般通过中心节点将数据同步到其他备份节点。没有一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单个簿记员被控制或贿赂以保持虚假账户的可能性。还有足够的记账节点。理论上，除非所有节点都被销毁，否则账户不会丢失，从而保证了账户数据的安全。

非对称加密

存储在区块链上的交易信息是公开的，但账户身份信息是高度加密的，只有在数据所有者授权的情况下才能访问，以确保数据安全和个人隐私。

共识机制

共识机制是如何在所有记账节点之间达成共识来确定记录的有效性，这不仅是一种识别手段，也是一种防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全之间取得平衡。

区块链的共识机制具有“少数服从多数”和“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全是指节点的数量，还包括计算能力和股数。或者其他计算机可以比较的特征量。 “人人平等”是指当一个节点满足条件时，所有节点都有权优先考虑共识结果，该共识结果有可能在被其他节点直接认可后成为最终的共识结果。以比特币为例，使用了工作量证明。只有控制全网51%以上的记账节点，才有可能伪造不存在的记录。当足够多的节点加入区块链时，这基本上是不可能的，从而消除了欺诈的可能性。

智能合约

智能合约基于这些可信且不可变的数据，可以自动执行一些预定义的规则和条款，不允许第三方进行可追溯且不可逆的可信交易。智能合约的概念最早由 Nick Szabo 于 1995 年提出。智能合约的目的是提供一种优于传统合约的安全方法，降低与合约相关的其他交易成本。

特点

去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中央控制。除了自包含的区块链本身，通过分布式记账和存储，各个节点实现信息的自我验证、传输和管理。去中心化是区块链最突出、最本质的特征。

开放性。区块链技术的基础是开源的。除了交易方的加密隐私信息外，区块链数据对所有人都是公开的。任何人都可以通过公共接口查询区块链数据并开发相关应用。系统信息高度透明。

独立。基于共识规范和协议（类似于比特币采用的哈希算法等各种数学算法），整个区块链系统不依赖其他第三方，所有节点都可以在系统内自动、安全地验证和交换数据需要任何人为干预。

安全。只要51%的数据节点不能被控制什么是比特币的区块链技术，就不可能随意操纵和修改网络数据，这使得区块链本身相对安全，避免了主观和人为的数据变更。

匿名。除非法律法规要求，从技术上讲，每个区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传输可以匿名进行。

类型

公共区块链

公共区块链是指：世界上任何个人或团体都可以发送交易，交易得到该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公共区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链。各大比特币系列的虚拟数字货币都是基于公链的。世界上只有一个区块链对应这种货币。 .

联盟区块链

联盟区块链：多个预选节点由一个组指定为记账人，每个区块由所有预选节点共同决定（预选节点参与共识过程）什么是比特币的区块链技术，其他接入节点可以参与交易，但不问记账过程（本质上还是托管记账，但变成分布式记账，预选节点有多少，怎么选？决定每个区块的记账人成为主要风险点区块链），其他任何人都可以通过区块链的开放 API 进行有限的查询。

私有区块链

私有区块链：只使用区块链的总账技术进行记账，可以是公司也可以是个人，独家访问区块链进行写入，这条链与其他分布式存储方案没有太大区别。传统金融想尝试私有链，而比特币等公有链的应用已经产业化，私有链的应用产品还在探索中。