智能合約和比特幣區塊鏈
區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術。繼人工智慧、比特幣爆火之後，區塊鏈技術也火了！區塊鏈發展到現在已經從1.0到3.0了，比特幣只是區塊鏈1.0架構，比如像Eos、Variant都已經發展至區塊鏈3.0時代，Variant是全球首個基於UTXO模型的分片(sharding)演算法的公有鏈項目，是融合IPFS和AI的新一代智能合約區塊鏈3.0平台。
B. 如何理解區塊鏈的智能合約
智能合約」（smart contract）這個術語至少可以追溯到1995年，是由多產的跨領域法律學者尼克·薩博（Nick Szabo）提出來的。他在發表在自己的網站的幾篇文章中提到了智能合約的理念。他的定義如下：
「一個智能合約是一套以數字形式定義的承諾（promises），包括合約參與方可以在上面執行這些承諾的協議。」
讓我們更加詳細地探討他的定義的意思。
承諾
一套承諾指的是合約參與方同意的（經常是相互的）權利和義務。這些承諾定義了合約的本質和目的。以一個銷售合約為典型例子。賣家承諾發送貨物，買家承諾支付合理的貨款。
數字形式
數字形式意味著合約不得不寫入計算機可讀的代碼中。這是必須的，因為只要參與方達成協定，智能合約建立的權利和義務，是由一台計算機或者計算機網路執行的。
更進一步地說明：
（1）達成協定
智能合約的參與方什麼時候達成協定呢？答案取決於特定的智能合約實施。一般而言，當參與方通過在合約宿主平台上安裝合約，致力於合約的執行時，合約就被發現了。
（2）合約執行
「執行」的真正意思也依賴於實施。一般而言，執行意味著通過技術手段積極實施。
（3）計算機可讀的代碼
另外，合約需要的特定「數字形式」非常依賴於參與方同意使用的協議。
協議
協議是技術實現（technical implementation），在這個基礎上，合約承諾被實現，或者合約承諾實現被記錄下來。選擇哪個協議取決於許多因素，最重要的因素是在合約履行期間，被交易資產的本質。
再次以銷售合約為例。假設，參與方同意貨款以比特幣支付。選擇的協議很明顯將會是比特幣協議，在此協議上，智能合約被實施。因此，合約必須要用到的「數字形式」就是比特幣腳本語言。比特幣腳本語言是一種非圖靈完備的、命令式的、基於棧的編程語言，類似於Forth。
智能合約
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。
C. 比特幣和區塊鏈為什麼就火起來了
「區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，繼人工智慧、比特幣爆火之後，區塊鏈技術也火了！甚至在接下來的2018年會有高燒不退的跡象，為什麼一下子火了，區塊鏈雖有缺陷，但優勢更明顯。大量的資本必定會湧入區塊鏈，因為相對於其他概念，區塊鏈的概念更容易炒作」
區塊鏈是基於密碼學的一種分布式存儲方式的技術實現，它的意義在於可以保證信息流通過程的安全和可靠，但是區塊鏈並不是絕對完美的，它取決於多個方面的因素。
區塊鏈的好處。不得不說作為一種社會誠信體系的補充，區塊鏈有著天然的優勢。
1、智能合約，智能合約是區塊鏈平台的基礎。藉助智能合約，可以在處理交易時安全地應用規則。可以使用它們自動執行驗證步驟，對過去包含在已簽署的物理合約中的條件進行編碼。
2、分布式存儲，分布式存儲系統，是將數據分散存儲在多台獨立的設備上。傳統的網路存儲系統採用集中的存儲伺服器存放所有數據，存儲伺服器成為系統性能的瓶頸，也是可靠性和安全性的焦點，不能滿足大規模存儲應用的需要。
3、資本的追捧，資本逐利，如同撒旦的地獄之火焚燒一切罪惡本源一樣，資本的貪婪必將裹挾一切炒作的概念，收割韭菜們的翠綠。好的資本注入也能帶回來行業的快速發展。
「區塊鏈，時下最火的FinTech（金融科技）。這個從比特幣中涅槃而生的創新技術，正在顛覆金融行業和我們的生活。2015年，區塊鏈成為了美國創投中獲得融資最高的板塊，突破10億美元。這種熱絡融資的場景僅出現在國外。「中國真正懂區塊鏈技術的，沒幾個人」，一位資深從業人士說道，現實就是如此。在國內，號稱區塊鏈技術的公司，多數不肯放棄比特幣的紅利，仍停留在初級炒幣階段；而對金融領域的改造，更多的實質，只是炒作概念股；誠心做技術的，寥寥無幾。」
「區塊鏈是比特幣的底層技術，它解決了比特幣從0到1的過程。現階段，區塊鏈已然成為大小科技峰會上的高頻詞彙，其熱度絲毫不亞於前兩年的「O2O」。當人們在討論區塊鏈的時候，更多是探討如何利用區塊鏈，而絲毫沒有懷疑區塊鏈的應用價值。」區塊鏈就是一個去中心化的信任機制。過去區塊鏈主要應用在比特幣上，一直到最近半年，區塊鏈已經漸漸開始有了一些其他應用，特別是在金融領域。
區塊鏈(Blockchain)是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。通俗一點說，區塊鏈技術就指一種全民參與記賬的方式。所有的系統背後都有一個資料庫，你可以把資料庫看成是就是一個大賬本。那麼誰來記這個賬本就變得很重要。目前就是誰的系統誰來記賬，微信的賬本就是騰訊在記，淘寶的賬本就是阿里在記。但現在區塊鏈系統中，系統中的每個人都可以有機會參與記賬。在一定時間段內如果有任何數據變化，系統中每個人都可以來進行記賬，系統會評判這段時間內記賬最快最好的人，把他記錄的內容寫到賬本，並將這段時間內賬本內容發給系統內所有的其他人進行備份。這樣系統中的每個人都了一本完整的賬本。這種方式，我們就稱它為區塊鏈技術。
比特幣是區塊鏈技術最成功的應用之一。具體來說，區塊鏈是一串使用密碼學相關聯所產生的數據塊，每一個數據塊中包含了多次比特幣網路交易有效確認的信息。區塊鏈存儲數據的結構是由網路上一個個「存儲區塊」組成一根鏈條，每個區塊中包含了一定時間內網路中全部的信息交流數據，區塊鏈是比特幣的底層技術，不過作用絕不僅僅局限在比特幣上。通過集群或雲端的模式運行實現節點的橫向擴展，基於良性競爭持續提升網路整體性能。
比特幣沒有法償性和強制性，流通范圍有限且不穩定，比特幣還具有很強的可替代性，很難固定地充當一般等價物。就算區塊鏈技術再精湛，也不可能製造出國家貨幣，大眾投資者切勿跟風。
D. 區塊鏈和比特幣有什麼區別
區塊鏈是技術，比特幣是虛擬貨幣。
區塊鏈技術是一種去中心化的共識機制，來維護一個完整的、分布式的、不可篡改的賬本資料庫的技術。它能夠讓區塊鏈中的參與者在無需建立信任關系的前提下實現一個統一的賬本系統。
未來區塊鏈會應用於任何領域，給人類生活帶來極大影響。區塊鏈技術被視為下一代價值互聯網的主要協議之一，任何缺乏信任的生產生活領域，區塊鏈技術都將有用武之地。從數字貨幣到證券與金融合約、醫療、游戲、人工智慧、智能合約、物聯網、身份驗證、資產交易、電子商務、社交通訊、文件儲存等等領域都可以進行廣泛應用。
醫療方面
用區塊鏈技術對個人醫療記錄進行保存，就有了個人醫療的歷史數據，可以理解為區塊鏈上的電子病歷。未來看病或對自己的健康做規劃就有數據可供使用，而這個數據真正的掌握者是患者自己，而不是醫院或某個第三方機構。另外，這些數據有很強的隱私性，使用區塊鏈技術也有助於保護患者隱私。
支付系統
與現有的傳統支付體系相比，區塊鏈技術能夠避開繁雜的系統，在交易雙方之間直接進行，不涉及中間機構，即使部分網路癱瘓也不會影響整個系統運行。這種方式有著低價、迅速的特點，而且無需中間手續費。
銀行業
作為一種數字化，安全防干擾的賬戶，區塊鏈實現了銀行業的核心功能：即價值的安全儲存和轉移中心。國際上一些嗅覺較為敏銳的銀行已開始積極籌謀，投身區塊鏈研究和應用大軍中，以期在未來的激烈競爭中獲取主動權。
區塊鏈身份認證
區塊鏈具有人人都可查閱的特性，每個人都可以在任何一個有網路的地方，查詢區塊信息，高透明的特性也讓區塊鏈充滿魅力。未來身份證和戶口本基本不需要了，因為每一個身份信息都可以寫入區塊鏈里，當需要驗證信息的時候，只需要查閱就可以找到。
選舉
基於在區塊鏈上的投票交易，可以確認沒有票被修改或刪除，不會有不正當投票。
房地產
區塊鏈技術可改變房地產市場的運作方式，它能合並許多復雜的流程和房地產公司通常要處理的事例，加快交易進程、減少欺詐行為，為每一個參與者提供更透明、安全的交易。提供了一個途徑去實現無紙化和快速交易的需求。
證券發行與交易
一般股票等證券交易出現各類錯誤的概率過高，需要人工糾錯，因而延長了交易結算所需的時間。通過分布式賬本進行交易，可以實現整個流程的自動化，提高安全性和效率。交易方身份、交易量等信息被實時記錄在區塊鏈上，加上公開透明、可追蹤的系統。有利於證券發行者和監管部門進行市場維護，可減少暗箱操作、內幕交易等的發生。
區塊鏈在相對封閉、存在多方信任問題，以及承載價值傳遞的場景中，有著獨特的技術優勢，也展示出獨特的魅力，具有很大的應用想像空間。在當前階段，區塊鏈在部分場景中很值得探索。
E. 主流區塊鏈技術有哪些
本文試圖對區塊鏈有關技術流派和主流平台進行一個概覽，作為學習區塊鏈技術體系的導覽，意在拋磚引玉，促進區塊鏈開發社區的討論與共識。區塊鏈技術的流派未戰先謀局，你想投入區塊鏈開發這個領域，至少先要搞清楚現在有哪些玩家，各自的主張和實力如何。劃分區塊鏈技術流派並無一定之規，據我所見，或可有以下四種方式：第一是按照節點准入規則，劃分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈的代表自然是比特幣和以太坊，私有鏈則以R3 Corda聲名最盛，聯盟鏈的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有鏈注重匿名性與去中心化，而私有鏈及聯盟鏈注重高效率，而且還往往設置了准入門檻。公有鏈、私有鏈與聯盟鏈之間的這些不同都在技術中有所體現，比如私有鏈和聯盟鏈假設節點數目不大，可以採用PBFT演算法來形成共識。而公有鏈假設有大量且不斷動態變化的節點網路，用PBFT效率太低，只能採用類似抽彩票的演算法來確定意見領袖。這就意味著，私有鏈與聯盟鏈很難變成公有鏈，而用公有鏈來作聯盟鏈或私有鏈雖然容易，卻也並非即插即用。此種差異，學者不可不察。第二是按照共享目標，劃分為共享賬本和共享狀態機兩派。比特幣是典型的共享賬本，而Chain和BigchainDB也應屬此類，這幾個區塊鏈系統在各個節點之間共享一本總賬，因此對接金融應用比較方便。另一大類區塊鏈系統中，各個節點所共享的是可完成圖靈完備計算的狀態機，如以太坊、Fabric，它們都通過執行智能合約而改變共享狀態機狀態，進而達成種種復雜功能。第三是按照梅蘭妮· 斯旺所描述的代際演進，將區塊鏈系統分為1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撐去中心化交易和支付系統，2.0通過智能合約支撐行業應用，3.0支撐去中心化的社會體系。比特幣和Chain應屬於區塊鏈1.0系統，而以太坊和Fabric是區塊鏈2.0系統，目前尚無成功的區塊鏈3.0系統出現，不成功的嘗試倒是有那麼一個，就是著名的The DAO。第四是按照核心數據結構，分為區塊鏈和分布式總賬兩派。區塊鏈這一派在系統中真的實現了一個區塊的鏈作為核心數據結構，而分布式總賬這一派，只是吸取了區塊鏈的精神，並沒有真用一條區塊鏈作為核心數據結構，或者雖然暫時用了，但聲明說吾項庄舞區塊鏈，意在分布式總賬耳，若假以時日，因緣際會，未嘗不可取而代之也。主流區塊鏈技術平台了解流派劃分，仍是只能用來指點江山，吹牛論道，要動手，總要有個切入點。區塊鏈貨幣據說已經有上千個了，但值得關注的技術平台大概只有數十個，而如果要進入區塊鏈開發領域，打下一個好基礎，練出一身好功夫，撈到幾個好offer，則值得深入研究學習的平台，屈指可數。首先當然是比特幣。比特幣作為區塊鏈的第一個也是目前為止最成功、最重要的樣板工程，已經上線運行了八年多，本身沒有發生任何嚴重的安全和運維事故，其穩定與強悍堪稱當代軟體系統典範。比特幣Bitcoin Core是一個代碼質量高、文檔良好的開源軟體，從學習區塊鏈原理、掌握核心技術的角度來說，Bitcoin Core是最佳切入點，能夠學到原汁原味的區塊鏈技術。當然，Bitcoin Core是用C++寫的，而且用了一些C++11和Boost庫的機制，對學習者的C++水平提出了較高的要求。學習比特幣平台開發還有一個優勢，就是可以對接繁榮的比特幣技術社區。目前圍繞比特幣進行改進和提升的人很多，人多力量就大，諸如隔離驗證、閃電網路、側鏈等比較新的想法和技術，都率先在比特幣社區里落地。比如側鏈技術的主要領導者Blockstream是由密碼學貨幣元老Adam Back領銜的，而Blockstream是Bitcoin Core最大的貢獻者之一，所以一些有關側鏈的技術在比特幣社區里討論最充分。但比特幣作為一個典型的區塊鏈1.0系統，是不是支撐其他類型區塊鏈應用的最佳技術平台，存在很大的爭議。另外，也不是所有人都有能力和必要精通區塊鏈底層技術。所以對那些急於沖到區塊鏈領域里做（quān）事（qián）的人來說，可能更直截了當的學習目標是以太坊和Hyperledger Fabric。在以太坊上面用Solidity進行的智能合約開發是切入區塊鏈開發最簡單的方式，沒有之一。以太坊的理想非常宏大，由於配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機，因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台，是馱住整個區塊鏈世界的大烏龜。在以太坊上開發一個類似比特幣的加密貨幣，是一個不折不扣的小目標。一般有經驗的開發者在文檔指導下，半天到一天即可入門。問題在於，入門以後又如何？靠寫Solidity是否就可以包打天下？這是大大存疑的。我們也可以反過來說，如果以太坊+Solidity是區塊鏈的終極解決方案，那麼怎麼還會出現那麼多區塊鏈技術門派呢？特別是，以太坊似乎並沒有給現實世界中巨型的中心化組織們留下一條活路，這種徹底不妥協的革命態度有可能也成為以太坊推廣的障礙。當前以太坊項目的開發進展並不順利。一個比較突出的問題是項目過多，力量分散，導致項目質量參差不齊。但盡管如此，跟其他區塊鏈2.0平台相比，以太坊提供的開發環境是最簡單最完善的。初學區塊鏈的人絕對有必要學習以太坊，從而對區塊鏈和智能合約建立起一個最「正宗」的認識。主流區塊鏈技術平台的第三支就是Fabric，它是Hyperledger的第一個也是最知名的孵化項目。 Fabric最早來自IBM的Open Blockchain項目，到2015年11月，IBM將當時已經開發完成的44,000行Go語言代碼交給Linux基金會，並入Hyperledger項目之中。在2016年3月一次黑客馬拉松中，Blockstream和DAH兩家公司將各自的代碼並入Open Blockchain，隨後改名為Fabric。到目前為止，Fabric與Intel提供的Sawtooth Lake並列為Hyperledger的一級孵化項目，但前者得到的關注遠超後者。從技術角度來說，Fabric思路不錯，重點是滿足企業商用的需求，比如解決交易量問題。眾所周知，比特幣最大的短板是它每秒鍾7個交易的上限，完全無法滿足現實需要。而Fabric目標是實現每秒鍾10萬交易，這個量接近剛剛過去的雙十一交易量瞬時峰值，完全可以滿足正常條件下的行業級應用。Fabric用Go語言開發，也提供多種語言的API。特別值得一提的是，Fabric比較充分地運用了容器技術，比如其智能合約就運行在容器當中。這也是Go語言帶給Fabric的一項福利，因為Go語言靜態編譯部署的特徵很適合開發容器中的程序。Fabric還有一些特點，比如其membership服務可以設置節點准入審查，這是典型的聯盟鏈特徵。再比如其共識演算法是可定製的。Fabric的短板是體系較為復雜，雖有文檔，但缺少經驗的開發者學習起來障礙比較大。然而由於其定位清楚，迎合了不少企業的心態，所以已經有多家機構在基於Fabric秘密研發行業內的聯盟鏈項目。
F. 區塊鏈的特徵是什麼
區塊鏈的特徵是：
1、不可篡改
區塊鏈最容易被理解的特性是不可篡改的特性。不可篡改是基於「區塊＋鏈」（block+chain）的獨特賬本而形成的：存有交易的區塊按照時間順序持續加到鏈的尾部。要修改一個區塊中的數據，就需要重新生成它之後的所有區塊。
2、表示價值所需要的唯一性
不管是可互換通證（ERC20），還是不可互換通證（ERC721），又或者是其他提議中的通證標准，以太坊的通證都展示了區塊鏈的一個重要特徵：表示價值所需要的唯一性。在數字世界中，最基本單元是比特，比特的根本特性是可復制。但是價值不能被復制，價值必須是唯一的。
3、智能合約
從比特幣到以太坊，區塊鏈最大的變化是「智能合約」。比特幣系統是專為一種數字貨幣而設計的，它的UTXO和腳本也可以處理一些復雜的交易，但有很大的局限性。而維塔利克創建了以太坊區塊鏈，他的核心目標都是圍繞智能合約展開的：一個圖靈完備的腳本語言、一個運行智能合約的虛擬機（EVM），以及後續發展出來的一系列標准化的用於不同類型通證的智能合約等。
4、去中心自組織
區塊鏈的第四大特徵是去中心自組織。到目前為止，主要區塊鏈項目的自身組織和運作都與這個特徵緊密相關。很多人對區塊鏈項目的理想期待是，它們成為自治運轉的一個社區或生態。
5、開放性。
區塊鏈技術基礎是開源的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人開放，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。
G. 智能合約是什麼
智能合約"(smart contract)這個術語至少可以追溯到1995年，是由多產的跨領域法律學者尼克·薩博(Nick Szabo)提出來的。他在發表在自己的網站的幾篇文章中提到了智能合約的理念。他的定義如下:
"一個智能合約是一套以數字形式定義的承諾(promises)，包括合約參與方可以在上面執行這些承諾的協議。"
讓我們更加詳細地探討他的定義的意思。
承諾
一套承諾指的是合約參與方同意的(經常是相互的)權利和義務。這些承諾定義了合約的本質和目的。以一個銷售合約為典型例子。賣家承諾發送貨物，買家承諾支付合理的貨款。
數字形式
數字形式意味著合約不得不寫入計算機可讀的代碼中。這是必須的，因為只要參與方達成協定，智能合約建立的權利和義務，是由一台計算機或者計算機網路執行的。
更進一步地說明:
(1)達成協定
智能合約的參與方什麼時候達成協定呢?答案取決於特定的智能合約實施。一般而言，當參與方通過在合約宿主平台上安裝合約，致力於合約的執行時，合約就被發現了。
(2)合約執行
"執行"的真正意思也依賴於實施。一般而言，執行意味著通過技術手段積極實施。
(3)計算機可讀的代碼
另外，合約需要的特定"數字形式"非常依賴於參與方同意使用的協議。
協議
協議是技術實現(technical implementation)，在這個基礎上，合約承諾被實現，或者合約承諾實現被記錄下來。選擇哪個協議取決於許多因素，最重要的因素是在合約履行期間，被交易資產的本質。
再次以銷售合約為例。假設，參與方同意貨款以比特幣支付。選擇的協議很明顯將會是比特幣協議，在此協議上，智能合約被實施。因此，合約必須要用到的"數字形式"就是比特幣腳本語言。比特幣腳本語言是一種非圖靈完備的、命令式的、基於棧的編程語言，類似於Forth。
H. 比特幣與區塊鏈有什麼關系
比特幣的橫空出世，讓一項新技術——區塊鏈，走入大眾視野。比特幣和區塊鏈到底 有什麼關系呢？最簡單的理解就是：區塊鏈是比特幣的底層技術，比特幣是區塊鏈的第一 代應用，所以我們常常看到有這樣一種說法，說「比特幣代表著區塊鏈 1.0 時代」。
比特幣被視為區塊鏈技術的第一代應用，也是其代碼測試最徹底的一項應用。但是， 如果沒有比特幣，可能現在不會有這么多人知道區塊鏈這個事情。可以說，比特幣讓區塊 鏈這門技術的「曝光率」大大提高。
之後，人們逐漸發現，區塊鏈的應用價值遠不止比特幣這一種，而是能夠應用到許多 行業，解決許多行業的痛點；而區塊鏈的思想還能為金融領域提供許多借鑒，這才是區塊 鏈真正爆發的原因。