區塊鏈是什麼？華為雲學院帶你領略區塊鏈的前世今生

 

1、             為什麼會出現區塊鏈

區塊鏈技術的出現是網際網路發展到一定高度的必然產物，網際網路的 TCP/IP 協議基本實現了全球資訊高速、低成本的傳輸和共享，但是隨著網際網路進入到生活的各個層面，我們發現貨幣這一類需要信任背書的特殊資訊，仍然無法在網際網路上進行高速傳輸和共享，其根本原因在於，現有的資訊網際網路不是價值網際網路。貨幣這一類需要背書的價值資訊的傳遞和分享，必須獲得所有參與方的認可，且結果不能受任何一方控制。那麼，網際網路的下一步發展急需要解決的就是價值轉移的問題。

目前“價值轉移”行為是透過中介來解決完成，比如銀行，支付寶等第三方機構來，這些機構都是透過公司和政府背書的中心化方案來解決，而這種解決方案是建立在對這個中心化的人或者機構的信任上。但系統中往往最不可信任的就是人，為了解決中心化信任問題，需要設定大量繁瑣的流程、成本高昂的規則制度、流程和監控手段來部分實現。因此，要真正完成以信任為基礎的價值轉移，需要一個能取代第三方中介的方式，能夠自動執行、且具備數學（演算法）和機器信任的機制來完成價值轉移。具備這些特點的區塊鏈，因運而生。

2、             什麼是區塊鏈

區塊鏈是什麼？ 首先，從技術上講不是新的技術，是由一系列的已有技術組成：

l   在點 P2P 網路上構建的不可篡改的分散式賬本： 透過區塊加鏈的資料結構確保單一節點賬本在結構上不可篡改， P2P 網路是區塊鏈的基礎計算架構，每個相等地位的節點彼此相連，不依賴於專用的集中伺服器，以保障區塊鏈是一個分散式系統，使每個節點共享賬本，每個節點擁有區塊鏈的完整備份資料，實現節點間的可信和透明共享。

l   加密等安全技術： 透過密碼學來保障交易真實、一致和安全， Hash 演算法使區塊鏈彼此連結不可篡改，簽名演算法保證交易不可抵賴，非對稱加密、對稱加密以及同態加密等保障交易的安全和隱私。

l   共識演算法： 是對區塊鏈記賬權的集體驗證的機制，無須藉助第三方機構擔保，在不完全信任的環境，使用純數學的機制建立各方信任關係，用技術來保障共識的結果是可信的。建立信任的成本極低，是區塊鏈的精髓所在。

l   智慧合約： 是能夠自動執行合同條款的計算機程式，是一套以數字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執行這些承諾的協議。具備自治、自足和去中心化。區塊鏈中所有交易行為透過智慧合約觸發，所有交易行為對參與方透明可見，杜絕人為因素干擾，所有交易過程和結果存入區塊鏈中，不可篡改。

其次，區塊鏈是一個分散式的共享賬本系統，建立了去中心、機器信任、集體維護的分散式共享賬本系統，用一個完美的數學解決方案建立了參與各方信任和共識的機制。

區塊鏈的特點：

l   共享開放： 系統對所有參與者開放，都享有知情權，平等享有區塊鏈資訊。

l   全員共識： 所有參與者對交易記錄順序和狀態建立共識，共同信任區塊鏈機制。

l   公平競爭： 透過演算法決定記賬權

l   真實完整： 每個記錄在監督下被真實、完整記錄，有據可查，證據充分，多方擁有，不可篡改。

l   安全可靠： 資料加密和密碼學保證資料不可篡改、不可偽造，複雜的校驗和共享機制保證資料的完整性、連續性和一致性。

3、             區塊鏈發展歷程和現狀

區塊鏈的型別：公有鏈、私有鏈、聯盟鏈和混合鏈

l   公有鏈： 是任何人隨時可以加入，任意讀取資料，人人都能傳送交易和獲得有效確認，人人參與共識過程的區塊鏈。通常採用 POW ， POS 和 DPOS 的共識機制，將經濟激勵和加密演算法驗證結合起來，並遵循每個人獲得的經濟獎勵和對共識過程做出的貢獻成正比的原則，通常稱為完全去中心化區塊鏈。程式設計師無權干涉使用者。但公有鏈也存在交易效能差、能源消耗巨大，虛擬貨幣不合法以及交易完全匿名不符合監管等問題。下一代公有鏈越來越趨向於聯盟鏈的方式如 EOS 等。

l   私有鏈： 是指寫入賬本的許可權是由一個組織或者機構控制的區塊鏈，讀取許可權可以對外開放也可以進行任意程度的限制。從外部看私有鏈是中心化的，但在內部，它

也是由多個點組成的去中心化的區塊鏈系統。它的優勢是不需要代幣的設計方案，同時在處理速度和賬本訪問的私密性和安全性上相對於公有鏈有巨大的優勢。

l   聯盟鏈： 是一種許可鏈，是私有鏈的對外範圍擴大版本，是指共識過程受到預選節點控制的區塊鏈。區塊鏈賬本可以將讀取許可權只限制於聯盟成員內部，也可以對外提供讀取能力。聯盟鏈基於可信節點共識的機制，使聯盟具備出塊速度快、交易效能高、安全隱私高等優點， Hyperledger 、 EEA 和 R3 CEV 就是典型的聯盟鏈系統。聯盟鏈是企業區塊鏈應用的趨勢。

l   混合鏈： 隨著區塊鏈技術越來越複雜，技術和架構開始不能簡單的被定義為公有鏈或私有鏈，他們之間的界限越來越模糊，所有的節點不再是簡單的一模一樣的許可權，而是有不同的分工，角色和許可權等級也越來越多，比如 DPOS 共識演算法就能看出這種趨勢開始出現。以後的技術發展趨向於這種混合鏈的方式。

區塊鏈的發展脈絡

l   區塊鏈 1.0 ：以比特幣為為代表的可程式設計貨幣，是一個全新的數字支付系統，其去中心化、基於秘鑰的數字貨幣交易模式，在保證安全性的同時降低交易成本，使價值在網際網路中直接交換成為可能，是區塊鏈技術的起源。但是比特幣存在價格波動劇烈、識挖礦消耗能源巨大、交易效能差、交易指令碼單一以及合法性存疑等問題，使其只限於虛擬貨幣。

l   區塊鏈 2.0 ：基於區塊鏈的可程式設計社會，主要特點是將智慧合約引入區塊鏈使交易功能強大，同時透過提高交易效率和速度，將區塊鏈廣泛應用到金融等社會領域，亦可以在點對點交易、資訊可信登記、所有權版權等確權和智慧管理領域有初步應用。

l   區塊鏈 3.0 ：價值網際網路，隨著區塊鏈技術的成熟和發展，區塊鏈底層信任平臺與大資料、人工智慧等技術相結合，作為網際網路的信任和價值傳遞的基礎平臺，可以廣泛應用到社會各行各業，透過其去中心化、不可篡改、可信共享等特點，提高整個社會的執行效率和整體信任水平。

這裡所說的區塊鏈 1.0 、 2.0 和 3.0 並不是遞進的演化，僅僅只是應用範圍不同而已，從 1.0 到 3.0 都是平行的發展階段，在各種的領域內發揮自己的應有作用。

雖然區塊鏈技術還存在各種技術不完善的約束，但是區塊鏈底層技術的價值已經得到政府和社會的廣泛認可，不是一時炒作，是具有劃時代意義的，在經濟社會的各個領域，已經引起廣泛關注。

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