区块链相关词汇与扫盲

最近区块链又再度成为了热词，我前几天也正好又接触了一个区块链方面的会议，就趁着这个机会跟大家分享一些区块链方面的内容，帮大家扫扫盲。

先大概说一下相关的背景知识。首先，说起区块链（blockchain），就不得不提起中本聪(Satoshi Nakamoto)。这个人（此人的真实身份是谁依然是个谜）在2008年发表了一篇论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System），为区块链以及比特币的发展提供了理论支撑。大家可以自行去网上搜索中英文版本。具体理论细节这里就不讲了，因为没有时间。当然了，主要是因为我也不懂代码。

另外说起区块链，必须要谈的就是比特币、以太币（ether）等等。需要区分的是，利用区块链技术可以搭建相应的平台，而利用区块链的很多平台都会发币（即ICO，Initial Coin Offering），利用发币来募资，类似于IPO。这种币被称为加密货币（cryptocurrency)。而现在市场上的币就很多了，比如比特币、火币、以太币等等。所以大家一定要知道，比特币不是区块链，区块链也不是比特币，只是密切相关而已。

接下来，我们以比特币为案例，带出区块链相关的一些技术特点和相关概念。

比特币网络是一个去中心化的网络（decentralized network）（当然了任何应用区块链技术的网络都是如此）。如何实现呢？那就是在比特币网络当中的每个节点都保留有所有节点的交易信息。比如说，在这个网络当中的小红和小白之间发生了10块的交易，那么这个交易记录不仅仅在小红小白那儿保留着，而且在所有的网络节点中都保存着。而如果在一个中心化的系统当中的话，就有一个中心来负责记录网络中的交易。比如，小红在银行取了10块钱，银行就在自己的系统中记录一下该交易，这样的交易记录只有银行处有保存，小白、小黑或小蓝是没有的。

上述所说的的去中心化就引出了另外一个比特币网络的优势，防篡改（tamper-proof or tamper-evident）。为什么呢？在一个中心化的系统中，还是拿银行为例，网络攻击者只需要攻破银行的系统就可以篡改数据。当然了，并没有那么简单。而在一个去中心化的系统中，由于每个节点上都保留有所有节点的信息，要篡改数据的话就需要篡改所有节点的数据，这是很难实现的。

那么其背后的原理是什么？这就跟比特币中的挖矿（mining）相关了。这里的挖矿可不是挖什么铁矿煤矿，而是一种解函数的计算过程。

先介绍一下背景知识。在比特币的网络当中，每隔一段时间就要对该段时间内全网络中所发生的交易进行打包，打包后的数据就成了数据块，blockchain中block就是这个意思。这个数据块会被广播到（broadcast）全网络中，这样一来，网络中所有的节点也就拥有了全网络在该时间段内的所有交易信息。那么再过一段时间，系统又要对下一段时间内的数据进行打包并向全网络广播。一块一块的数据包被链接起来也就形成了区块链（block+chain）。

接下来问题来了？谁来负责对该段时间内的数据进行打包呢？答案是，拥有更大算力的那个人（更准确的说是那个计算设备）。比特币系统的特点是这样，系统给出一个哈希函数（hash function），算出那个哈希值的那个人就获得了对某段时间交易的打包权。同时，系统会对那个人给予奖励，奖品就是一定数量的比特币。由于市场上很多人认为比特币有价值，而且很有价值，这也就推动着比特币价格的一路上扬。重赏之下必有勇夫。大量的人就开始购买计算设备加入到哈希函数的计算过程中，以求获得比特币。也就是我们所说的挖矿。

回到刚才的问题，这跟防篡改性有什么特点呢？刚才说过，有更大算力的那个人更有可能算出哈希值，也就更容易获得数据的打包权，也就是交易记录权。假如网络中有个骗子买了东西却不想给对方钱，那么他就要伪造记录，说自己已经付钱了。怎么伪造呢？他需要争夺交易数据打包权，这就要求这个骗子需要确保自己比网络中的任何人算得都更快。这怎么可能呢？要知道全球无数台计算设备都在哼哧哼哧地计算，他一个人再怎么厉害都很难超过那么多台设备的算力。因此，造假几乎永远失败。除非他富可敌世界，拥有了网络中一半以上的算力。

好，说了这么多。大家有没有发现，这个系统是完全值得信赖的？因为不可篡改。这就意味着，两个素未谋面的陌生人如果发生了交易，你不需要一个第三方来进行背书，直接上链即可。信任（trust）从此得到了创建。那么这样的一个交易过程就相当于一个不需要任何人书写的合约创建过程，也就是大家可能会听到的智能合约（smart contract）。

最后，提一嘴个人观点。比特币网络仅仅是区块链下的一种应用而已，比特币或者说加密货币仅仅是区块链广泛应用的一个副产品，远远无法代表区块链所带来的颠覆性变革。

我们今天说了下比特币的特点和原理，一定程度上也是区块链技术的特点和部分原理，希望能够对大家有所帮助！下次翻译到区块链会议的时候，应该不会太害怕了！

好啦，晚安~~~

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