到底什么是区块链
编者按：本系列区块链文章改编自网络文章，本文主要基于 Vegard Nordahl & Meghana Rao 的文章，并补充修订了部分内容。
我们为什么要写这个博客？
想象一下，你穿越到 1990 年代早期。当时，互联网还处于起步阶段，老百姓几乎没有理解它是如何运作的。
1993 年，全球互联网用户总数约为 1400 万，整个互联网由大约 130 个网站组成（ourworldindata.org）。大多数人都听说过互联网，但是对于绝大多数人来说，还很难看到它的前景。
1995 年左右，风险投资开始意识到万维网的巨大潜力，互联网从默默无闻变为主流。数百万美元投入到初创公司中，通常只包括一小部分程序员和一个涉及互联网的想法。尽管如此，人们对互联网还是持怀疑态度，大规模采用似乎还远未确定。
“我预测互联网将很快成为超新星，并在 1996 年灾难性地崩溃。”
—— 以太网发明者 Robert Metcalfe，InfoWorld，1995 年
“事实上，在线数据库不会取代你的日报，光盘不会可以取代一个称职的老师，计算机网络也不会改变政府的工作方式。”
- 新闻周刊，1995年
一年后，互联网拥有了 7500 万用户。到 1999 年，它已在全球范围内增长到 2.8 亿用户。
两年后 Robert Metcalfe 在万维网大会上不得不“吃掉他的话”，他将他的专栏副本与一些水混合，在观众面前吃下去（wired）。而新闻周刊于 2012 年停止了纸质印刷，改为纯在线方式发售……
那么， Robert Metcalfe 和新闻周刊在互联网趋势的判断上出了什么问题呢？我们认为，他们严重低估了互联网减少低效从而提高人类创造价值的能力。互联网现在渗透到我们生活的各个方面的真正原因是它使得个人和企业的效率大大提高了。
今天，由于区块链这个技术创新的出现，人类又一次站在一个潜在的效率飞跃的十字路口。风投已开始意识到区块链的巨大潜力，向初创公司投入大量资金，这些公司通常只包括一小组程序员和一个涉及区块链的想法（weusecoins.com）。与此同时，老百姓对区块链的运作方式几乎没有了解。
本博客试图向小白们介绍区块链，让他们了解这项技术并教他们如何成为参与者。在本博客的过程中，我们将深入探讨区块链的一些技术方面，探索其用例，分析不同的区块链，为初学者提供分步指南。
区块链，一场会计革命
虽然区块链通常被认为是计算机技术的进步，但它更容易被理解为会计的进步。本质上讲，会计的任务是追踪交易和价值所有权。仔细思考的话，你会发现所有权是一种模糊的概念。所有权不是物品的固有属性。相反，所有权完全由共识决定。你可以在一个物体上写下你的名字或在房产上插上你自己的旗帜，但你必须能说服你社会中的其他人同意这是真正属于你的资产。既然所有权不是内在属性，我们如何在任何时间确定所有权？我们如何建立一个系统来确保所有权信息是安全的，并且不会被恶意用户改变？
这不是一个简单的问题，随着我们的社会变得越来越复杂，人类发明了越来越聪明的解决方式。在现代社会，确定和记录所有权的方式因资产类型而异，但通常可归结为以下内容。
当前的所有权跟踪系统
当前，物品、资产或创意的所有权由我们的法律系统决定，通常涉及书面或数字的所有权记录（例如，土地所有权、收据、版权文件、专利等）。当两个非信任方之间发生所有权转让时，我们依靠银行或政府组织等中介机构来获取信任、真实性和确定性。对于数字或非实物资产（如货币、股票、知识产权或数字媒体）尤其如此。如果两个人都声称对同一资产拥有所有权，或者记录的合法性存在争议，则通过法院或法庭来解决争议，确定所有权。
我们目前的所有权跟踪系统复杂、效率低、不是特别可靠，而且往往不是很透明。这包括让中间人参与并使文档难以伪造/复制。这就是为什么许多国家要求您支付印花税或其他税款，以使结婚证书和土地所有权等文件具有法律约束力和可执行性。这也是为什么需要 3 天才能汇款给国外的亲戚。中间人必须确保资金进入和离开正确的账户，并确保适当的记录完整无缺。所有信息记账的情况都是如此，它们的准确性至关重要，例如支付和货币系统、资产管理、监管合规和审计、房地产、记录管理、身份管理、投票、税收等。
这就是区块链技术的用武之地。
区块链本质上是一种会计工具，它大大简化了这一过程，并提供了一个不依赖中介的记录保存系统，而且它具有以下特点：
- 快速高效
- 不受伪造/黑客攻击
- 可靠
- 不可更改（一旦信息被锁定，就无法更改）
- 透明
- 不需要双方之间的信任
区块链的内部运作
简而言之，区块链是一个数据库，它包含不断增长的安全加密信息链接块，这些信息块通过独立的分散节点网络进行复制和分发。
是不是有点拗口？下面简单介绍下。
在区块链术语中，“ 块 block ”只是被认为同时发生的信息的集合。想象它的最简单方法是将单个块想象为一个电子表格。
电子表格中的每一行都包含一条信息，例如交易信息，例如“Vega 向 Meg 发送 4 美元”。最终，电子表格块“完成”并链接到链中的前一个块。
然后，新添加的块被广播到网络中的每个节点。节点是用于区块链的计算机。
结果是包含数百万行信息的长链电子表格，复制并存储在不同的节点上。由于任何人都可以将计算机设置为节点，因此您最终会在全球范围内建立庞大的公有计算机网络，这些都有助于整个区块链的健康和安全。
让我们看一个具体的例子来准确理解信息如何通过区块链传输。Joe 想要使用世界上最知名的区块链 —— 比特币区块链将 $5 发送给 Jane。要做到这一点，Joe 所要做的就是在他的计算机上写出这笔交易的代码并将其广播到比特币区块链网络。
随着区块链网络上的计算机收到此消息，它将进入一个称为 未确认事务云 unconfirmed transaction cloud 的特殊位置。
区块链网络中的每台计算机都在持续监听未确认事务云，尝试以解决特殊谜题的方式对消息进行排序（之后会详细介绍）。
当计算机设法找到解决特殊谜题的方法时，他们将其广播到区块链网络的其余部分，并获得对首个解决谜题的计算机的奖品。
然后，未确认事务云中的消息变成一个整齐的块（电子表格），并且每个计算机在验证该解决方案确实解决了特殊谜题之后，将此块附加到区块链。
每个计算机节点都将整个区块链存储在其硬盘驱动器上，并且可以独立于区块链网络上的其他节点来验证传入的消息和块。整个系统去中心化，没有单点故障。
这基本上就是比特币区块链的工作原理：
- 用户将交易广播到区块链网络
- 计算机节点以解决特殊谜题的方式竞争，获得打包事务权
- 当节点可以正确打包事务时，它们会将解决方案广播到网络上的所有其他节点
- 每个节点独立地验证解决方案
- 如果解决方案有效并且块中仅包含可信事务，每个节点就独立地将新块附加到区块链
与传统会计系统相比，区块链的优点是：
- 没有单点故障：如果一台计算机突然关闭或被黑客入侵，不会打扰或损害网络的其余部分。其余的计算机将继续向区块链添加电子表格块。
- 去中心化系统：基于区块链技术的所有权记录不受某个实体或组织的控制。
- 超级高效：在验证传入消息时不涉及人工。建立信任不需要中间人或中间人。一切都是通过计算机代码完成的，通过独立的公有计算机网络实现完整性。
- 完全透明性：每个电子表格上的每一行都存储在网络上的每个节点上。因此，区块链中的所有信息都是公开的，如果怀疑存在不法行为，任何人都可以对其进行检查和审查。
- 非实名 pseudo-anonymous ：区块链中不存储任何姓名或个人信息。交易和账户余额是公开的；换句话说，非实名是指每个人在区块链上有一个和真实身份无关的虚拟身份，但是这个虚拟身份做的所有事情都是透明的。
区块链安全
上面这些可能听起来很诱人，但您可能仍有疑问。
世界上存在着无数超级聪明的恶意黑客，这个方案真的安全吗？
区块链公开存储，会有严重的隐私问题吗？
可以在区块链中使用的加密保护机制中找到这两个问题的答案。要了解破解区块链多么困难，您必须了解一些基础技术。大多数区块链使用两种加密技术的组合：加密哈希函数和数字签名，实现两个目标：
- 确保块是不可变的。也就是说，确保每个块在区块链中的特定位置，并且改变顺序或改变块的内容是不可能的。
- 由整个区块链网络验证广播的交易确实来自帐户的私钥持有者。
这些保护机制的内部工作非常有趣，将在之后详细介绍。
许多人认为网络安全本质上是不安全的，如果有足够的时间和激励，超级聪明的恶意黑客将总能找到窃取您信息的方法。
但事实并非如此。绝大多数区块链中使用的加密系统从未被破解。专家们普遍认为，目前的最佳加密方法对于普通计算机是不可击穿的。如果有人真的找到了方法来破解这些系统，区块链程序也无需太担心，因为我们的整个金融系统目前使用完全相同的加密技术。
以比特币为例来看区块链技术的安全性。比特币是世界上第一个也是目前最大的区块链加密货币，于 2009 年 1 月投入使用。从那时起，它的市值已经增长到 400 多亿美元（编者注：到2018年9月，市值已达一千多亿美元），每天大约有 300,000 个比特币交易。尽管如此，基本的比特币算法并没有出现过一次破坏。不过，对于这个行业来说，发生过多次比特币交易网站被黑客入侵。然而，比特币本身从未被黑客入侵，并且继续保持 100％ 的跟踪记录，其表现完全符合其创建者的预期。
这并不是说比特币的处理没有风险。要正确处理任何加密货币，您需要采取一些预防措施，以确保那些超级聪明的恶意黑客无法访问您的帐户。区块链安全性将成为本系列的关键主题之一，因为我们坚信，赋予人们安全和自信地使用区块链技术的能力对于实现该技术的大规模采用至关重要。
随着区块链技术的成熟，我们希望您将来加入我们。我们确信这项技术将改变世界，也很高兴能够在这个早期阶段参与这一旅程。
所以，无论你以前从未听说过区块链，你是一个想要了解更多技术的爱好者，或者你是寻找新机会的投资者，你来对了地方。我们将努力定期更新我们的系列文章，并提供关于区块链技术各方面的细致，公正的观点。
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作者：Vegard Nordahl & Meghana Rao 选题：jasminepeng 译者：jasminepeng 校对：wxy