什么是区块链，区块链的诞生、定义、核心技术、分类？

区块链的诞生

最早公认的对区块链的描述可以在中本聪写的比特币白皮书中找到，但是白皮书中并没有明确提出区块链的定义和概念（主要是讨论比特币系统），“区块链”这个词是实际上是人们总结后提出来的。 虽然中本聪并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中本聪在 2008 年提出的，但它更早的历史可能不太清楚。 事实上，一个神秘的团体对比特币的诞生起到了很大的作用，中本聪在设计比特币时大量借鉴了这个团体的研究成果。 这就是“密码朋克”（Cypherpunk），一个由密码学和计算机天才组成的交流群。 “密码朋克”的成员可谓是云集大咖，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者中本聪.

“密码朋克”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。 同时，他也是数字货币最早的传播者。 在他的邮件群里，关于数字货币的讨论很常见，一些想法已经付诸实践。 例如，David Chaum、Adam Baker、Dai Wei、Hal Finney 等人在早期数字货币领域进行了大量探索。 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，失败的数字货币或支付系统多达数十种。 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、HashCash、B-money等。1983年，David Chaum首次提出e-Cash，1989年创立Digicash。 e-Cash是第一个匿名数字加密货币。 1997年，Adam Back发明了HashCash来解决邮件系统中的DoS攻击问题。 HashCash首先提出了工作量证明机制（Proof of Work，PoW），将在未来的区块链项目中广泛采用。 1998年，魏戴提出B-money，将PoW引入数字货币生成过程。 B-money堪称去中心化数字货币的先行者，可惜最终未能设计落地。 以上数字货币都或多或少依赖于第三方系统的信用担保，这在很大程度上影响着项目的成败。 直到2008年比特币的诞生，它把PoW与分布式存储、密码学、博弈论等相结合，首次实现了一种实用意义上的去中心化数字货币体系。

比特币项目落地后，吸引了大量的挑战者和改进者。 包括大量的竞争币种（altcoins）和底层技术平台（公链），后面的文章会讲到。 随着越来越多的项目采用比特币的底层技术，“区块”和“链”这两个词逐渐组合成一个词：“BlockChain”。 所以现在大家所说的区块链是指分布式存储、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结合。

区块链的定义

那么区块链的确切定义是什么？ 维基百科的描述相当冗长。 简单总结一下：区块链是一种分布式数据库技术，通过维护数据块的链式结构来保持持续增长。 不可变的数据记录。 当然，笔者认为维基百科的定义有些问题，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，即解决多方互信和互信的问题。以去中心化的方式进行价值转移。 我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、可追溯和不可篡改的特点。 它是一系列技术的结合，是创造信任和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。 今天就来简单介绍一下这些核心技术，后面的文章将深入挖掘这些技术背后的原因和价值。

区块链数据结构：以一定容量的区块存储数据，每个区块分为区块头和区块体（包括交易数据）两部分。 区块头包括前一个区块的哈希值（PrevHash）和用于计算挖矿难度的随机数（Nonce）； 区块体包含加密的特定交易信息。 通过header hash和timestamp连接block的首尾，形成一个链式结构。 分布式存储：网络中的每个节点都可以（不一定）选择存储完整数据，并根据出块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，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（publickey）和私钥（privatekey）。 它们成对存在。 公钥用于对数据进行加密和验证比特币第一个区块诞生具体时间，私钥用于对数据进行解密和签名； 一般公钥是公开的，私钥自己保管，比传统的对称加密更安全。 常见的是高级加密方法，例如 RSA 和 ECDSA。 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相邻节点，接收到信息的节点再次转发，从而实现对所有网络节点的指数传播。 共识算法：也叫共识机制，主要用于解决各节点的数据一致性和有效性问题。 网络中的交易通过一套大家都认可的验证方式进行验证比特币第一个区块诞生具体时间，验证通过后交易才能生效。 同时，它也被普遍用作发行Token的机制。 常见的算法包括 POW、POS、DPOS 和 PBFT。 智能合约：指写在区块链上的一段代码。 一旦事件触发了合约中的条款，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承诺（交易），履约过程是完全自动且不可逆的。

区块链的分类

目前，区块链主要可以分为三大类，即公有链、联盟链和私有链。 这是按照它的开放程度（去中心化）来划分的，这也是大多数人认可的。

公链：对所有人开放，任何人都可以参与区块链，完全去中心化，不受任何机构控制。 它的应用场景非常广泛，目前比较成熟的落地项目是数字货币。 联盟链：由多个组织或个人组成的联盟共同控制的区块链，由指定节点通过共识验证，属于多中心化模型。 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：完全由个人或组织控制的区块链，属于完全中心化的模式。 主要用于企业内部的审计、数据管理等场景。

为什么会出现以上三种链？ 这里不得不提到区块链领域的三难困境（类似于蒙代尔三角），即区块链不可能同时满足去中心化、安全和效率的要求。 三个特点。 必须弱化一个才能满足另外两个特性，必须满足安全性，所以人们只能在去中心化和效率之间做出选择，逐步区分这三种类型的区块链。 公链实现了完全的去中心化和安全性，所以性能比较差； 对于商业应用，联盟链要在安全的前提下大幅提升性能，因此不得不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，最大化安全和效率，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，三难困境或将被打破，值得期待。

区块链应用场景

现在区块链技术还处于早期阶段，大量项目还没有真正落地，但这股浪潮似乎势不可挡。 那么让我们来看看区块链技术当前和未来可能落地的应用场景。 下面总结了金融、物流、征信与确权、物联网、资源共享、公益慈善、投票竞猜七大典型应用领域。

金融领域：除了目前火热的数字货币，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、众筹投资和互助保险等，这些场景大多利用区块链技术取缔中介，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顺畅的信息流，帮助各方及时发现过程中的问题，这将提高供应链运作的整体效率。 同时，利用区块链溯源，可以进行产品防伪和质量追溯，打击商品流通过程中的假冒伪劣问题。

信用信息确权：区块链技术在信用信息领域的运用，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成本，提供多维度的精准大数据。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、不可伪造的特性，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下，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，维护成本会随着物联网网络的扩展而大幅增加。 如果采用区块链技术，物联网系统中的每个设备都可以作为一个独立的节点运行，计算和存储需求可以分布到整个网络的所有节点，有效地防止网络中任何一个节点出现故障或被中断。攻击。 带来的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，提高设备的利用率和维护效率。

资源共享：与仍然是中间方的资源共享模式（Airbnb、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方和需求方，其安全性、透明性、不可篡改的功能有助于减少摩擦。 当然，它的效率在一些高频分享场景下会降低用户体验，但它确实适合低频场景，比如互助社区模式。返回搜狐查看更多