我所认识的区块链

什么是区块链

区块链是一个多节点共同参与，共同确认的记账系统，账本由是由一串串数据块组成的，下一个数据块记录了上个数据的hash，所有的块按照顺序形成一个完整的数据链条。每个节点都有完全一致的账本数据，记录的数据不可篡改和不可伪造。这个链条被保存在所有的服务器中，只要整个系统中有一台服务器可以工作，整条区块链就是安全的。

区块链的由来

区块链起源于Bitcoin，2008年11月1日，一位自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的人发表了《Bitcoin:一种点对点的电子现金系统》一文 ，阐述了基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等的电子现金系统的构架理念，这标志着Bitcoin的诞生。两个月后理论步入实践，2009年1月3日第一个序号为0的创世区块诞生。几天后2009年1月9日出现序号为1的区块，并与序号为0的创世区块相连接形成了链，标志着区块链的诞生。

区块链的分类

区块链按照所有权性质，可以分为以下三类

• 公有链：是指全世界任何人都可读取、任何人都能发送交易且交易能获得有效确认、任何人都能参与共识过程的区块链
• 私有链：是指其写入权限仅在一个组织手里的区块链，整个链在组织内部运营
• 联盟链：是指某几个组织共同控制的区块链，节点共同参与共识，共同管理，节点的加入，用户的加入都有其特定规则

区块链的特征

• 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，没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征
• 开放性：区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明
• 独立性：基于协商一致的规范和协议（类似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，所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据，不需要任何人为的干预
• 安全性：只要不能掌控多数节点数据，就无法肆意操控修改网络数据，这使区块链本身变得相对安全，避免了主观人为的数据变更，使得数据不可能更改
• 匿名性：单从技术上来讲，各区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行。按照一些法律法规要求，有些链，特别是联盟链信息有可能需要向某些部分公开

区块链能给我们带来什么

我们传统的系统都是基于中心化的系统，通俗地讲，中心化就是一个或多个重要级别的领导讲话，所有其他人只能参与听，领导讲话你是不能插嘴的。以前的门户网站，各种功能系统都是中心化的，基于区块链的特征，他能给我们带来以下变革

中心化系统的缺点

• 容易被盗窃，且很容易被攻击，篡改
• 个人获取证明麻烦，双方之间缺乏信任的基础

去中心化将帮我们解决以下痛点

• 数据去中心化存储，安全，且不可篡改
• 节点平等，且智能合约让资产转移更加透明，可溯源，帮助我们增加彼此的信任
• 降低维护成本，相比于中心化系统，区块链节省了在保密，运维，备份等多方面的开销，因为每个节点记录相同的事物，节点出错马上就能修正

区块链涉及的技术

区块链从本质上来看就是一个数据库，在其中存储的数据具备了“不可伪造，全程留痕，公开可追溯“等特性，这也使得它可以创造更为可靠的合作，被广泛研究和运用，所以区块链和以下技术息息相关

分布式存储技术

P2P技术，这种技术依赖于使用者和带宽，不再依赖于少数的服务器。这保证了数据存储的效率，可靠性以及安全性，有效防止了系统单点崩溃

密码学

其中非常著名的技术就包括非对称加密技术和哈希算法。在这非对称加密技术中，加密和解密使用的将是不同的密钥，加密时使用公钥，解密则使用私钥，保证了用户信息的安全性，也提高了效率。
哈希算法，也称为散列算法。散列算法可以将信息以更高的效率转换为二进制，同时也可以保证信息的安全。

智能合约

Smart contract 是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。智能合约运行于虚拟机中（类似沙盒机制），目前比较成熟的虚拟机有EVM，WASM，也有区别于虚拟机，通过Docker类实现的类虚拟机，如fabric。
目前智能合约主要的实现语言为solidity，此外还有c++，fabric有c++，java，python三种语言

共识机制

这种方法可以在非常短的时间内通过投票对交易进行确认，具体操作方法是——对于一个交易，如果若干个利益不相干的节点可以达成共识，则全网可以达成共识。
目前共识算法有DPOS，PBFT，POW等。

区块链的行业应用

区块链具有去中心化、难篡改、可追溯和智能化等特点，在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面具有天然优势，因此，结合区块链技术特性及各行业现有的痛点，区块链技术在司法、金融、智能制造、社会公益等诸多领域都具有极高的应用价值，它作为信息技术体系的一个重要组成部分，正潜移默化的改变着我们的生活。

金融领域

区块链和金融领域天然挂钩，在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值。将区块链技术应用在金融行业中，能够省去第三方中介环节，实现点对点的直接对接，从而在大大降低成本的同时，快速完成交易支付。

物联网和物流领域

区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本，追溯物品的生产和运送过程，并且提高供应链管理的效率。在该领域中，产品溯源是最重要的一个应用。

公共服务领域

区块链在公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关，但是这些领域的中心化特质也带来了一些问题，可以用区块链来改造。区块链提供的去中心化的完全分布式DNS服务通过网络中各个节点之间的点对点数据传输服务就能实现域名的查询和解析，可用于确保某个重要的基础设施的操作系统和固件没有被篡改，可以监控软件的状态和完整性，发现不良的篡改，并确保使用了物联网技术的系统所传输的数据没用经过篡改。

数字版权领域

通过区块链技术，可以对作品进行鉴权，证明文字、视频、音频等作品的存在，保证权属的真实、唯一性。作品在区块链上被确权后，后续交易都会进行实时记录，实现数字版权全生命周期管理，由于数据的不可餐改性和可信性，也可作为司法取证中的技术性保障。

保险领域

在保险理赔方面，保险机构负责资金归集、投资、理赔，往往管理和运营成本较高。通过智能合约的应用，既无需投保人申请，也无需保险公司批准，只要触发理赔条件，实现保单自动理赔，提高了的工作的效率，同时也节省了的系统维护的成本。

公益领域

区块链上存储的数据，高可靠且不可篡改，天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息，如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等，均可以存放于区块链上，并且有条件地进行透明公开公示，方便社会监督。

区块链的前景展望

目前市场现有链

• 蚂蚁链
  蚂蚁链融合包括区块链、AIOT、智能风控等技术，通过链接各个产业网络，推动区块链技术平民化。
• 以太坊公链
  以太坊是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台，通过其专用加密货币以太币提供去中心化的以太虚拟机来处理点对点合约。以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员Vitalik Buterin受比特币启发后提出，大意为“下一代加密货币与去中心化应用平台”，在2014年通过ICO众筹开始得以发展。
• 至信链
  “至信链可信存证服务”是腾讯公司联合生态伙伴北京枫调理顺科技发展有限公司发布的可信存证区块链服务，基于国产开源自主可控的“长安链”技术底层建设，已有十余家社会各界公信力机构作为节点加入。
  “至信链可信存证服务”可为信息互联网提供各类信任解决方案，通过区块链技术，联通信息社会下的商业端与司法端，搭建了从电子数据到电子证据的可信通道，实现电子数据可信保存、安全传递、合法使用。
• 百度超级链
  百度超级链（XuperChain）技术是百度拥有完全自主知识产权的区块链技术，已有240余篇专利，涉及创新的超级节点架构、链内并行技术、可回归侧链技术及平行链管理等区块链底层技术。
  该项目从2019年5月起开源，经过一年多的运营，始终保持高频更新和迭代，并已建起活跃的开源社区，在政务、司法、医疗等20多个领域广泛落地。
• 京东智臻链
  智臻链，是属于京东科技旗下的区块链品牌，拥有京东自主知识产权，其在数据账本、共识协议、密码算法、存储等方面引入新的研究成果和工程架构，解决处理性能、伸缩性、扩展性、安全性等基础和关键的技术问题，建立创新性的技术架构和应用方案。
• 趣链
  趣链科技研发的国产自主可控联盟区块链底层平台，满足企业级应用在性能、权限、安全、隐私、可靠性、可扩展性与运维等多方面的商用需求。该平台是国内第一批通过工信部标准院与信通院区块链标准测试并符合国家战略安全规划的区块链核心技术平台，并连续多次年中国信通院区块链功能测试和性能测试中均名列第一。
• 长安链
  长安链·ChainMaker是新一代区块链开源底层软件平台，包含区块链核心框架、丰富的组件库和工具集，致力于为用户高效、精准地解决差异化区块链实现需求，构建高性能、高可信、高安全的新型数字基础设施。
• BSC
  ETH是目前主流公链的龙头，是全球最大、流通性最高的公链生态系统；BSC与以太坊兼容且具备智能合约功能的区块链，BSC希望帮助币安生态系统中的项目更好的构建 DApp。
• 币安链
  币安链启动于2019年4月，是币安双公链计划中第一条公链。
  币安链除了具有基本的代币发行、使用和交换等功能外，也拥有可以媲美中心化系统的高吞吐量、低延迟的特性，是币安去中心化交易所的交易速度和良好体验的保障。
• 其他链
  除了上面的链，还有迅雷链，海峡链，安存联盟链，亦来云链，骏途链，众链，海斯匹链，大唐链，META链，天河链等众多链，一起推动区块链技术的发展

市场现状

• 根据“十四五”的规划纲要，区块链作为“十四五”规划七大数字经济重点产业之一，将推动2025年数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%。近年来，区块链市场规模一直保持增长，从2017年的0.85亿元增长至2020年的5.61亿元，年均复合增长率达87.58%，预计2022年将增长至14.09亿元。
• 在中国区块链业务形态中，应用占比最多，达36.4%，解决方案排名第二，占29.8%。其次分别为基础设施、行业服务、底层平台，占比分别为12.24%、11.9%及9.56%。这些共同构成完整的业务形态。
• 我国供应链整体效率还比较低，但供应链流程效率的改善对于加快我国智能化制造和工业4.0的转型升级，无疑将具有十分重要的意义。通过区块链可以重塑供应链和产业链，目前整体上还处于两链融合和三链融合的阶段

区块链技术在应用转型的过程中还面临哪些挑战

区块链网络之所以被称为价值网络，是因为在该网络中，每个参与方都在承载网络价值的传输，这其中涉及到的参与方可能包括大型企业、中小型企业，甚至个人。只有在多方为共同目标努力的情况下，区块链才能更好的赋能跨企业合作。
所在在应用过程中，我们要努力解决好下面几方面的问题

• 多方共识，共同参与
  建立区块链生态需要第一推动力；建行开发贸易融资平台，建行是第一推动力；互联网法院应用数字存证平台，法院是第一推动力；目前各个省市都将区块链发展列入了经济发展的一个重要方面，例如北京在发布政务区块链应用蓝皮书时提到已将区块链技术用在了140多个场景中。
• 全面理解，深入认识
  一般的用户和企业客户可能知道区块链的技术价值，但还未能充分理解区块链的技术本质和应用逻辑。很多用户甚至是大企业客户，都不太理解区块链的技术原理、标准、场景、扩容、测链、跨链等专业知识。不了解区块链能给我们带来什么，还不能切身体会到区块链能改变什么
• 技术升级，产业升级仍需继续努力
  未来随着经济发展，产生的数据量会越来越多，客户对应用的要求会越来越高，相对应的关于区块链的技术发展也要继续提升，特别是大数量的存储，高效的响应速度，安全可靠的加密方法等方面应该继续提高，满足越来越高的用户需求。

未来发展

• 政策利好行业发展
  近年来，国家出台多项区块链产业相关政策推进行业发展。2021年12月，发改委发布《“十四五”推进国家政务信息化规划》提出强化网络安全防护和网络信任服务体系，推进政务区块链共性基础设施试点应用，支持规范统一、集约共享、互联互通的数据交换和业务协同。2021年11月，国务院发布的《提升中小企业竞争力若干措施》提出支持金融机构深化运用大数据、人工智能、区块链等技术手段，改进授信审批和风险管理模型，持续加大小微企业首贷、续贷、信用贷、中长期贷款投放规模和力度。等多项政策都支持区块链产业的发展及应用。
• 全球数字化推动行业发展
  2020年以来，疫情的影响带给全球经济发展模式、社会生存模式、国际政治关系以及数字化发展等方面都带来了巨大影响。后疫情时代，全球数字化进程加快，全球范围内移动通信、互联网及各类数字化应用的社会普及率快速提升。区块链作为数字经济中的重要组成部分，受到数字化发展的推进，前景广阔。
• 区块链与大数据相互整合
  从目前的情况来看，区块链的应用范围依然比较狭窄。虽然它在很多领域中都有非常好的前景和解决具体问题的能力，但是具体到某个领域的时候，区块链却总是很难实现目标。
  与之相反，大数据的应用事实上已经被很多人所接受。尤其在商业领域，通过大数据分析实现商业竞争的目标，也成为很多企业的首选做法。
  在这种环境下，如果区块链能够给大数据的研究提供更好的支撑，可能就会带来对区块链应用需求的上升，这事实上可以为区块链的应用和推广带来非常好的推动作用。