每個區塊鏈的第一筆交易叫做

Ⅰ 區塊鏈原理

區塊鏈是一種技術,但它不是一種單一的技術,而是由多種技術整合的結果,包括密碼學、數學、經濟學、網路科學等。你可以把它看做是一個分布式共享記賬技術,也可以看做是一個資料庫,只不過這個資料庫是由在這個鏈上的所有節點共同維護,每個節點都有一份賬本,因為所有節點的賬本一致,不同節點之間可以互相信任,對數據沒有疑問,所以大家都說區塊鏈從技術上實現了信任。詳細的專業技術可以咨詢一些專業的技術公司，例：金博科技，專注開發區塊鏈相關產品，專業研發團隊和完善的售後服務，可以電話咨詢。

Ⅱ 區塊鏈入門必備108知識點

作者：空林

61.套牢

預期幣價上漲，不料買入後幣價卻下跌；或預期幣價下跌，不料賣出後，幣價卻上漲

62.解套

買入比特幣後幣價下跌造成暫時的賬面損失，但之後幣價回升，扭虧為盈

63.踏空

因看淡後市賣出比特幣後，幣價卻一路上漲，未能及時買入，因此未能賺得利潤

64.超買

幣價持續上升到一定高度，買方力量基本用盡，幣價即將下跌

65.超賣

幣價持續下跌到一定低點，賣方力量基本用盡，幣價即將回升

66.誘多

幣價盤整已久，下跌可能性較大，空頭大多已賣出比特幣，突然空方將幣價拉高，誘使多方以為幣價將會上漲，紛紛買入，結果空方打壓幣價，使多方套牢

67.誘空

多頭買入比特幣後，故意打壓幣價，使空頭以為幣價將會下跌，紛紛拋出，結果誤入多頭的陷阱

68.什麼是NFT

NFT全稱「Non-Fungible Tokens」 即非同質化代幣，簡單來說，即區塊鏈上一種無法分割的版權證明，主要作用數字資產確權，轉移，與數字貨幣區別在於，它獨一無二，不可分割，本質上，是一種獨特的數字資產。

69.什麼是元宇宙

元宇宙是一個虛擬時空間的集合， 由一系列的增強現實（AR）， 虛擬現實（VR） 和互聯網（Internet）所組成，其中數字貨幣承載著這個世界中價值轉移的功能。

70.什麼是DeFi

DeFi，全稱為Decentralized Finance，即「去中心化金融」或者「分布式金融」。「去中心化金融」，與傳統中心化金融相對，指建立在開放的去中心化網路中的各類金融領域的應用，目標是建立一個多層面的金融系統，以區塊鏈技術和密碼貨幣為基礎，重新創造並完善已有的金融體系

71.誰是中本聰？

72.比特幣和Q幣不一樣

比特幣是一種去中心化的數字資產，沒有發行主體。Q幣是由騰訊公司發行的電子貨幣，類似於電子積分，其實不是貨幣。Q幣需要有中心化的發行機構，Q幣因為騰訊公司的信用背書，才能被認可和使用。使用范圍也局限在騰訊的 游戲 和服務中，Q幣的價值完全基於人們對騰訊公司的信任。

比特幣不通過中心化機構發行，但卻能夠得到全球的廣泛認可，是因為比特幣可以自證其信，比特幣的發行和流通由全網礦工共同記賬，不需要中心機構也能確保任何人都無法竄改賬本。

73.礦機是什麼？

以比特幣為例，比特幣礦機就是通過運行大量計算爭奪記賬權從而獲得新生比特幣獎勵的專業設備，一般由挖礦晶元、散熱片和風扇組成，只執行單一的計算程序，耗電量較大。挖礦實際是礦工之間比拼算力，擁有較多算力的礦工挖到比特幣的概率更大。隨著全網算力上漲，用傳統的設備（CPU、GPU）挖到比特的難度越來越大，人們開發出專門用來挖礦的晶元。晶元是礦機最核心的零件。晶元運轉的過程會產生大量的熱，為了散熱降溫，比特幣礦機一般配有散熱片和風扇。用戶在電腦上下載比特幣挖礦軟體，用該軟體分配好每台礦機的任務，就可以開始挖礦了。每種幣的演算法不同，所需要的礦機也各不相同。

74.量化交易是什麼？

量化交易，有時候也稱自動化交易，是指以先進的數學模型替代人為的主觀判斷，極大地減少了投資者情緒波動的影響，避免在市場極度狂熱或悲觀的情況下做出非理性的投資決策。量化交易有很多種，包括跨平台搬磚、趨勢交易、對沖等。跨平台搬磚是指，當不同目標平台價差達到一定金額，在價高的平台賣出，在價低的平台買入。

75.區塊鏈資產場外交易

場外交易也叫OTC交易。用戶需要自己尋找交易對手，不通過撮合成交，成交價格由交易雙方協商確定，交易雙方可以藉助當面協商或者電話通訊等方式充分溝通。

76.時間戳是什麼？

區塊鏈通過時間戳保證每個區塊依次順序相連。時間戳使區塊鏈上每一筆數據都具有時間標記。簡單來說，時間戳證明了區塊鏈上什麼時候發生了什麼事情，且任何人無法篡改。

77.區塊鏈分叉是什麼？

在中心化系統中升級軟體十分簡單，在應用商店點擊「升級」即可。但是在區塊鏈等去中心化系統中，「升級」並不是那麼簡單，甚至可能一言不合造成區塊鏈分叉。簡單說，分叉是指區塊鏈在進行「升級」時發生了意見分歧，從而導致區塊鏈分叉。因為沒有中心化機構，比特幣等數字資產每次代碼升級都需要獲得比特幣社區的一致認可，如果比特幣社區無法達成一致，區塊鏈很可能形成分叉。

78.軟分叉和硬分叉

硬分叉，是指當比特幣代碼發生改變後，舊節點拒絕接受由新節點創造的區塊。不符合原規則的區塊將被忽略，礦工會按照原規則，在他們最後驗證的區塊之後創建新的區塊。軟分叉是指舊的節點並不會意識到比特幣代碼發生改變，並繼續接受由新節點創造的區塊。礦工們可能會在他們完全沒有理解，或者驗證過的區塊上進行工作。軟分叉和硬分叉都"向後兼容"，這樣才能保證新節點可以從頭驗證區塊鏈。向後兼容是指新軟體接受由舊軟體所產生的數據或者代碼，比如說Windows 10可以運行Windows XP的應用。而軟分叉還可以"向前兼容"。

79.區塊鏈項目分類和應用

從目前主流的區塊鏈項目來看，區塊鏈項目主要為四類：第一類：幣類；第二類：平台類；第三類：應用類；第四類：資產代幣化。

80.對標美元的USDT

USDT是Tether公司推出的對標美元（USD）的代幣Tether USD。1USDT=1美元，用戶可以隨時使用USDT與USD進行1:1兌換。Tether公司執行1:1准備金保證制度，即每個USDT代幣，都會有1美元的准備金保障，對USDT價格的恆定形成支撐。某個數字資產單價是多少USDT，也就相當於是它的單價是多少美元（USD）。

81.山寨幣和競爭幣

山寨幣是指以比特幣代碼為模板，對其底層技術區塊鏈進行了一些修改的區塊鏈資產，其中有技術性創新或改進的又稱為競爭幣。因為比特幣代碼開源，導致比特幣的抄襲成本很低，甚至只需復制比特幣的代碼，修改一些參數，便可以生成一條全新的區塊鏈。

82.三大交易所

幣安

Okex

火幣

83.行情軟體

Mytoken

非小號

CMC

84.資訊網站

巴比特

金色 財經

幣世界快訊

85.區塊鏈瀏覽器

BTC

ETH

BCH

LTC

ETC

86.錢包

Imtoken

比特派

87. 去中心化交易所

uniswap

88. NFT交易所

Opensea

Super Rare

89. 梯子

自備，購買靠譜梯子

90. 平台幣

平台發行的數字貨幣，用於抵扣手續費，交易等

91. 牛市、熊市

牛市：上漲行情

熊市：下跌行情

92. 區塊鏈1.0

基於分布式賬本的貨幣交易體系，代表為比特幣

93. 區塊鏈2.0

以太坊（智能合約）為代表的合同區塊鏈技術為2.0

94. 區塊鏈3.0

智能化物聯網時代，超出金融領域，為各種行業提供去中心化解決方案

95. 智能合約

智能合約，Smart Contract，是一種旨在以信息化方式傳播、驗證或執行合同的計算機協議，簡單說，提前定好電子合約，一旦雙方確認，合同自動執行。

96. 什麼是通證？

通證經濟就是以Token為唯一參考標準的經濟體系，也就是說相當於通行證，你擁有Token ,就擁有權益，就擁有發言權。

大數據是生產資料，AI是新的生產力，區塊鏈是新的生產關系。大數據指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。簡單理解為，大數據就是長期積累的海量數據，短期無法獲取。區塊鏈可以作為大數據的獲取方式，但無法取代大數據。大數據只是作為在區塊鏈運行的介質，沒有絕對的技術性能，所以兩者不能混淆。(生產關系簡單理解就是勞動交換和消費關系，核心在於生產力，生產力核心在於生產工具)

ICO，Initial Coin Offering, 首次公開代幣發行，就是區塊鏈數字貨幣行業中的眾籌。是2017最為熱門的話題和投資趨勢，國家9.4出台監管方案。說到ICO，人們會想到IPO，兩者有著本質不同。

99. 數字貨幣五個特徵

第一個特徵：去中心化

第二個特徵：有開源代碼

第三個特徵：有獨立的電子錢包

第四個特徵：恆量發行的

第五個特徵：可以全球流通

100.什麼叫去中心化？

沒有發行方，不屬於任何機構或國家，由互聯網網路專家設計、開發並存放於互聯網上，公開發行的幣種。

100. 什麼叫衡量（稀缺性）？

發行總量一旦設定，永久固定，不能更改，不能隨意超發，可接受全球互聯網監督。因挖掘和開釆難度雖時間數量變化，時間越長，開采難度越大，所開釆的幣就越少，因此具有稀缺性。

101. 什麼叫開源代碼？

用字母數字組成的存放在互聯網上，任何人都可以查出其設計的源代碼，所有人都可以參與，可以挖掘，全球公開化。

102. 什麼叫匿名交易？ 專有錢包私密？

每個人都可以在網上注冊下載錢包，無需實名認證，完全由加密數字代碼組成，全球即時點對點發送、交易，無需藉助銀行和任何機構，非本人授權任何人都無法追蹤、查詢。

合約交易是指買賣雙方對約定未來某個時間按指定價格接收一定數量的某種資產的協議進行交易。合約交易的買賣對象是由交易所統一制定的標准化合約，交易所規定了其商品種類，交易時間，數量等標准化信息。合約代表了買賣雙方所擁有的權利和義務。

105.數字貨幣產業鏈

晶元廠家 礦機廠商 礦機代理 挖礦 出礦到交易所 散戶炒幣

106.空林是誰？

空林：數字貨幣價值投資者

投資風格：穩健

107.空林投資策略

長短結合，價投為主，不碰合約，不玩短線

合理布局，科學操作，穩健保守，掙周期錢

108.空林？

歡迎幣友，共謀發展

Ⅲ 詳解比特幣挖礦原理

可以將區塊鏈看作一本記錄所有交易的公開總帳簿（列表），比特幣網路中的每個參與者都把它看作一本所有權的權威記錄。

比特幣沒有中心機構，幾乎所有的完整節點都有一份公共總帳的備份，這份總帳可以被視為認證過的記錄。

至今為止，在主幹區塊鏈上，沒有發生一起成功的攻擊，一次都沒有。

通過創造出新區塊，比特幣以一個確定的但不斷減慢的速率被鑄造出來。大約每十分鍾產生一個新區塊，每一個新區塊都伴隨著一定數量從無到有的全新比特幣。每開采210,000個塊，大約耗時4年，貨幣發行速率降低50%。

在2016年的某個時刻，在第420,000個區塊被「挖掘」出來之後降低到12.5比特幣/區塊。在第13,230,000個區塊（大概在2137年被挖出）之前，新幣的發行速度會以指數形式進行64次「二等分」。到那時每區塊發行比特幣數量變為比特幣的最小貨幣單位——1聰。最終，在經過1,344萬個區塊之後，所有的共20,999,999.9769億聰比特幣將全部發行完畢。換句話說， 到2140年左右，會存在接近2,100萬比特幣。在那之後，新的區塊不再包含比特幣獎勵，礦工的收益全部來自交易費。

在收到交易後，每一個節點都會在全網廣播前對這些交易進行校驗，並以接收時的相應順序，為有效的新交易建立一個池（交易池）。

每一個節點在校驗每一筆交易時，都需要對照一個長長的標准列表：

交易的語法和數據結構必須正確。

輸入與輸出列表都不能為空。

交易的位元組大小是小於MAX_BLOCK_SIZE的。

每一個輸出值，以及總量，必須在規定值的范圍內 （小於2,100萬個幣，大於0）。

沒有哈希等於0，N等於-1的輸入（coinbase交易不應當被中繼）。

nLockTime是小於或等於INT_MAX的。

交易的位元組大小是大於或等於100的。

交易中的簽名數量應小於簽名操作數量上限。

解鎖腳本（Sig）只能夠將數字壓入棧中，並且鎖定腳本（Pubkey）必須要符合isStandard的格式 （該格式將會拒絕非標准交易）。

池中或位於主分支區塊中的一個匹配交易必須是存在的。

對於每一個輸入，如果引用的輸出存在於池中任何的交易，該交易將被拒絕。

對於每一個輸入，在主分支和交易池中尋找引用的輸出交易。如果輸出交易缺少任何一個輸入，該交易將成為一個孤立的交易。如果與其匹配的交易還沒有出現在池中，那麼將被加入到孤立交易池中。

對於每一個輸入，如果引用的輸出交易是一個coinbase輸出，該輸入必須至少獲得COINBASE_MATURITY (100)個確認。

對於每一個輸入，引用的輸出是必須存在的，並且沒有被花費。

使用引用的輸出交易獲得輸入值，並檢查每一個輸入值和總值是否在規定值的范圍內 （小於2100萬個幣，大於0）。

如果輸入值的總和小於輸出值的總和，交易將被中止。

如果交易費用太低以至於無法進入一個空的區塊，交易將被拒絕。

每一個輸入的解鎖腳本必須依據相應輸出的鎖定腳本來驗證。

以下挖礦節點取名為 A挖礦節點

挖礦節點時刻監聽著傳播到比特幣網路的新區塊。而這些新加入的區塊對挖礦節點有著特殊的意義。礦工間的競爭以新區塊的傳播而結束，如同宣布誰是最後的贏家。對於礦工們來說，獲得一個新區塊意味著某個參與者贏了，而他們則輸了這場競爭。然而，一輪競爭的結束也代表著下一輪競爭的開始。

驗證交易後，比特幣節點會將這些交易添加到自己的內存池中。內存池也稱作交易池，用來暫存尚未被加入到區塊的交易記錄。

A節點需要為內存池中的每筆交易分配一個優先順序，並選擇較高優先順序的交易記錄來構建候選區塊。

一個交易想要成為「較高優先順序」，需滿足的條件：優先值大於57,600,000，這個值的生成依賴於3個參數：一個比特幣（即1億聰），年齡為一天（144個區塊），交易的大小為250個位元組：

High Priority > 100,000,000 satoshis * 144 blocks / 250 bytes = 57,600,000

區塊中用來存儲交易的前50K位元組是保留給較高優先順序交易的。 節點在填充這50K位元組的時候，會優先考慮這些最高優先順序的交易，不管它們是否包含了礦工費。這種機制使得高優先順序交易即便是零礦工費，也可以優先被處理。

然後，A挖礦節點會選出那些包含最小礦工費的交易，並按照「每千位元組礦工費」進行排序，優先選擇礦工費高的交易來填充剩下的區塊。

如區塊中仍有剩餘空間，A挖礦節點可以選擇那些不含礦工費的交易。有些礦工會竭盡全力將那些不含礦工費的交易整合到區塊中，而其他礦工也許會選擇忽略這些交易。

在區塊被填滿後，內存池中的剩餘交易會成為下一個區塊的候選交易。因為這些交易還留在內存池中，所以隨著新的區塊被加到鏈上，這些交易輸入時所引用UTXO的深度（即交易「塊齡」）也會隨著變大。由於交易的優先值取決於它交易輸入的「塊齡」，所以這個交易的優先值也就隨之增長了。最後，一個零礦工費交易的優先值就有可能會滿足高優先順序的門檻，被免費地打包進區塊。

UTXO（Unspent Transaction Output） : 每筆交易都有若干交易輸入，也就是資金來源，也都有若干筆交易輸出，也就是資金去向。一般來說，每一筆交易都要花費（spend）一筆輸入，產生一筆輸出，而其所產生的輸出，就是「未花費過的交易輸出」，也就是 UTXO。

塊齡：UTXO的「塊齡」是自該UTXO被記錄到區塊鏈為止所經歷過的區塊數，即這個UTXO在區塊鏈中的深度。

區塊中的第一筆交易是筆特殊交易，稱為創幣交易或者coinbase交易。這個交易是由挖礦節點構造並用來獎勵礦工們所做的貢獻的。假設此時一個區塊的獎勵是25比特幣，A挖礦的節點會創建「向A的地址支付25.1個比特幣(包含礦工費0.1個比特幣)」這樣一個交易，把生成交易的獎勵發送到自己的錢包。A挖出區塊獲得的獎勵金額是coinbase獎勵（25個全新的比特幣）和區塊中全部交易礦工費的總和。

A節點已經構建了一個候選區塊，那麼就輪到A的礦機對這個新區塊進行「挖掘」，求解工作量證明演算法以使這個區塊有效。比特幣挖礦過程使用的是SHA256哈希函數。

用最簡單的術語來說， 挖礦節點不斷重復進行嘗試，直到它找到的隨機調整數使得產生的哈希值低於某個特定的目標。 哈希函數的結果無法提前得知，也沒有能得到一個特定哈希值的模式。舉個例子，你一個人在屋裡打檯球，白球從A點到達B點，但是一個人推門進來看到白球在B點，卻無論如何是不知道如何從A到B的。哈希函數的這個特性意味著：得到哈希值的唯一方法是不斷的嘗試，每次隨機修改輸入，直到出現適當的哈希值。

需要以下參數

• block的版本 version

• 上一個block的hash值: prev_hash

• 需要寫入的交易記錄的hash樹的值: merkle_root

• 更新時間: ntime

• 當前難度: nbits

挖礦的過程就是找到x使得

SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET

上式的x的范圍是0~2^32, TARGET可以根據當前難度求出的。

簡單打個比方，想像人們不斷扔一對色子以得到小於一個特定點數的游戲。第一局，目標是12。只要你不扔出兩個6，你就會贏。然後下一局目標為11。玩家只能扔10或更小的點數才能贏，不過也很簡單。假如幾局之後目標降低為了5。現在有一半機率以上扔出來的色子加起來點數會超過5，因此無效。隨著目標越來越小，要想贏的話，扔色子的次數會指數級的上升。最終當目標為2時（最小可能點數），只有一個人平均扔36次或2%扔的次數中，他才能贏。

如前所述，目標決定了難度，進而影響求解工作量證明演算法所需要的時間。那麼問題來了：為什麼這個難度值是可調整的？由誰來調整？如何調整？

比特幣的區塊平均每10分鍾生成一個。這就是比特幣的心跳，是貨幣發行速率和交易達成速度的基礎。不僅是在短期內，而是在幾十年內它都必須要保持恆定。在此期間，計算機性能將飛速提升。此外，參與挖礦的人和計算機也會不斷變化。為了能讓新區塊的保持10分鍾一個的產生速率，挖礦的難度必須根據這些變化進行調整。事實上，難度是一個動態的參數，會定期調整以達到每10分鍾一個新區塊的目標。簡單地說，難度被設定在，無論挖礦能力如何，新區塊產生速率都保持在10分鍾一個。

那麼，在一個完全去中心化的網路中，這樣的調整是如何做到的呢？難度的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每2,016個區塊(2周產生的區塊)中的所有節點都會調整難度。難度的調整公式是由最新2,016個區塊的花費時長與20,160分鍾（兩周，即這些區塊以10分鍾一個速率所期望花費的時長）比較得出的。難度是根據實際時長與期望時長的比值進行相應調整的（或變難或變易）。簡單來說，如果網路發現區塊產生速率比10分鍾要快時會增加難度。如果發現比10分鍾慢時則降低難度。

為了防止難度的變化過快，每個周期的調整幅度必須小於一個因子（值為4）。如果要調整的幅度大於4倍，則按4倍調整。由於在下一個2,016區塊的周期不平衡的情況會繼續存在，所以進一步的難度調整會在下一周期進行。因此平衡哈希計算能力和難度的巨大差異有可能需要花費幾個2,016區塊周期才會完成。

舉個例子，當前A節點在挖277,316個區塊，A挖礦節點一旦完成計算，立刻將這個區塊發給它的所有相鄰節點。這些節點在接收並驗證這個新區塊後，也會繼續傳播此區塊。當這個新區塊在網路中擴散時，每個節點都會將它作為第277,316個區塊(父區塊為277,315)加到自身節點的區塊鏈副本中。當挖礦節點收到並驗證了這個新區塊後，它們會放棄之前對構建這個相同高度區塊的計算，並立即開始計算區塊鏈中下一個區塊的工作。

比特幣共識機制的第三步是通過網路中的每個節點獨立校驗每個新區塊。當新區塊在網路中傳播時，每一個節點在將它轉發到其節點之前，會進行一系列的測試去驗證它。這確保了只有有效的區塊會在網路中傳播。

每一個節點對每一個新區塊的獨立校驗，確保了礦工無法欺詐。在前面的章節中，我們看到了礦工們如何去記錄一筆交易，以獲得在此區塊中創造的新比特幣和交易費。為什麼礦工不為他們自己記錄一筆交易去獲得數以千計的比特幣？這是因為每一個節點根據相同的規則對區塊進行校驗。一個無效的coinbase交易將使整個區塊無效，這將導致該區塊被拒絕，因此，該交易就不會成為總賬的一部分。

比特幣去中心化的共識機制的最後一步是將區塊集合至有最大工作量證明的鏈中。一旦一個節點驗證了一個新的區塊，它將嘗試將新的區塊連接到到現存的區塊鏈，將它們組裝起來。

節點維護三種區塊：

· 第一種是連接到主鏈上的，

· 第二種是從主鏈上產生分支的（備用鏈），

· 第三種是在已知鏈中沒有找到已知父區塊的。

有時候，新區塊所延長的區塊鏈並不是主鏈，這一點我們將在下面「 區塊鏈分叉」中看到。

如果節點收到了一個有效的區塊，而在現有的區塊鏈中卻未找到它的父區塊，那麼這個區塊被認為是「孤塊」。孤塊會被保存在孤塊池中，直到它們的父區塊被節點收到。一旦收到了父區塊並且將其連接到現有區塊鏈上，節點就會將孤塊從孤塊池中取出，並且連接到它的父區塊，讓它作為區塊鏈的一部分。當兩個區塊在很短的時間間隔內被挖出來，節點有可能會以相反的順序接收到它們，這個時候孤塊現象就會出現。

選擇了最大難度的區塊鏈後，所有的節點最終在全網范圍內達成共識。隨著更多的工作量證明被添加到鏈中，鏈的暫時性差異最終會得到解決。挖礦節點通過「投票」來選擇它們想要延長的區塊鏈，當它們挖出一個新塊並且延長了一個鏈，新塊本身就代表它們的投票。

因為區塊鏈是去中心化的數據結構，所以不同副本之間不能總是保持一致。區塊有可能在不同時間到達不同節點，導致節點有不同的區塊鏈視角。解決的辦法是， 每一個節點總是選擇並嘗試延長代表累計了最大工作量證明的區塊鏈，也就是最長的或最大累計難度的鏈。

當有兩個候選區塊同時想要延長最長區塊鏈時，分叉事件就會發生。正常情況下，分叉發生在兩名礦工在較短的時間內，各自都算得了工作量證明解的時候。兩個礦工在各自的候選區塊一發現解，便立即傳播自己的「獲勝」區塊到網路中，先是傳播給鄰近的節點而後傳播到整個網路。每個收到有效區塊的節點都會將其並入並延長區塊鏈。如果該節點在隨後又收到了另一個候選區塊，而這個區塊又擁有同樣父區塊，那麼節點會將這個區塊連接到候選鏈上。其結果是，一些節點收到了一個候選區塊，而另一些節點收到了另一個候選區塊，這時兩個不同版本的區塊鏈就出現了。

分叉之前

分叉開始

我們看到兩個礦工幾乎同時挖到了兩個不同的區塊。為了便於跟蹤這個分叉事件，我們設定有一個被標記為紅色的、來自加拿大的區塊，還有一個被標記為綠色的、來自澳大利亞的區塊。

假設有這樣一種情況，一個在加拿大的礦工發現了「紅色」區塊的工作量證明解，在「藍色」的父區塊上延長了塊鏈。幾乎同一時刻，一個澳大利亞的礦工找到了「綠色」區塊的解，也延長了「藍色」區塊。那麼現在我們就有了兩個區塊：一個是源於加拿大的「紅色」區塊；另一個是源於澳大利亞的「綠色」。這兩個區塊都是有效的，均包含有效的工作量證明解並延長同一個父區塊。這個兩個區塊可能包含了幾乎相同的交易，只是在交易的排序上有些許不同。

比特幣網路中鄰近（網路拓撲上的鄰近，而非地理上的）加拿大的節點會首先收到「紅色」區塊，並建立一個最大累計難度的區塊，「紅色」區塊為這個鏈的最後一個區塊（藍色-紅色），同時忽略晚一些到達的「綠色」區塊。相比之下，離澳大利亞更近的節點會判定「綠色」區塊勝出，並以它為最後一個區塊來延長區塊鏈（藍色-綠色），忽略晚幾秒到達的「紅色」區塊。那些首先收到「紅色」區塊的節點，會即刻以這個區塊為父區塊來產生新的候選區塊，並嘗試尋找這個候選區塊的工作量證明解。同樣地，接受「綠色」區塊的節點會以這個區塊為鏈的頂點開始生成新塊，延長這個鏈。

分叉問題幾乎總是在一個區塊內就被解決了。網路中的一部分算力專注於「紅色」區塊為父區塊，在其之上建立新的區塊；另一部分算力則專注在「綠色」區塊上。即便算力在這兩個陣營中平均分配，也總有一個陣營搶在另一個陣營前發現工作量證明解並將其傳播出去。在這個例子中我們可以打個比方，假如工作在「綠色」區塊上的礦工找到了一個「粉色」區塊延長了區塊鏈(藍色-綠色-粉色)，他們會立刻傳播這個新區塊，整個網路會都會認為這個區塊是有效的，如上圖所示。

所有在上一輪選擇「綠色」區塊為勝出者的節點會直接將這條鏈延長一個區塊。然而，那些選擇「紅色」區塊為勝出者的節點現在會看到兩個鏈： 「藍色-綠色-粉色」和「藍色-紅色」。 如上圖所示，這些節點會根據結果將 「藍色-綠色-粉色」 這條鏈設置為主鏈，將 「藍色-紅色」 這條鏈設置為備用鏈。 這些節點接納了新的更長的鏈，被迫改變了原有對區塊鏈的觀點，這就叫做鏈的重新共識 。因為「紅」區塊做為父區塊已經不在最長鏈上，導致了他們的候選區塊已經成為了「孤塊」，所以現在任何原本想要在「藍色-紅色」鏈上延長區塊鏈的礦工都會停下來。全網將 「藍色-綠色-粉色」 這條鏈識別為主鏈，「粉色」區塊為這條鏈的最後一個區塊。全部礦工立刻將他們產生的候選區塊的父區塊切換為「粉色」，來延長「藍色-綠色-粉色」這條鏈。

從理論上來說，兩個區塊的分叉是有可能的，這種情況發生在因先前分叉而相互對立起來的礦工，又幾乎同時發現了兩個不同區塊的解。然而，這種情況發生的幾率是很低的。單區塊分叉每周都會發生，而雙塊分叉則非常罕見。

比特幣將區塊間隔設計為10分鍾，是在更快速的交易確認和更低的分叉概率間作出的妥協。更短的區塊產生間隔會讓交易清算更快地完成，也會導致更加頻繁地區塊鏈分叉。與之相對地，更長的間隔會減少分叉數量，卻會導致更長的清算時間。

Ⅳ 用大白話解釋區塊鏈

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最近國內屏蔽了各種ICO金融騙局，但並不妨礙區塊鏈科技的蓬勃發展。說到底，技術是無辜的，是可以給人帶來好處的。至於怎麼使用，就要靠人去操作了。運營好的可以推薦開發，運營不好的就像各大ICO項目一樣。找一些知識給網路名人進行所謂的非法集資和金融詐騙。

說了半天，區塊鏈是什麼？說到區塊鏈，很多人第一個想到的就是比特幣。我們需要解決一個問題。比特幣是區塊鏈，但區塊鏈不是比特幣。簡而言之，區塊鏈是分布式賬本技術(DLT)，而不是令牌。他有很多特點，比如去中心化，可追溯，不易篡改。

(一)區塊鏈是一個分布式資料庫

首先，這是一個去中心化的分布式架構系統。因此，只有一個中央伺服器或節點不叫區塊鏈。比如你去淘寶買手機，你和賣家是陌生人，沒有信任基礎。如果你先把錢給了賣家，賣家很可能以不發貨的方式拉黑了你，那你手機錢就沒了。如果賣家先發貨，你付錢嗎？有可能你收到貨後不付款給賣家，反正有一方可能會賠錢。這時候就需要第三方擔保來解決信任問題。就像現在的支付寶，你把錢給支付寶，賣家就會發貨。當你收到貨物，賣家會收到錢。

上面的例子是一個集中式的系統，因為所有的擔保工作都是由第三方支付Bora來處理的。假設有一天支付寶想篡改數據，無論是買家還是賣家都無能為力，因為所有的許可權都在一家公司手裡。

這時候就需要一個分布式資料庫了。這個第三方不再是支付寶，而是成千上萬的監視器。你在淘寶上買手機，就會對所有人大喊我要去XXX買手機，我付了XXX元。對方會像其他人一樣大喊大叫。收了XXX的手機費，送過去了。這樣大家都知道這個交易，大家都在記錄這個交易，所以一兩個節點出現問題或者惡意行為都沒用，因為大部分節點都記錄了這個事情。

(B)區塊鏈使用加密技術來確保數據安全

這裡面有兩點很重要：1。加密早攜哈希函數2。不對稱加密。

如果你對具體概念感興趣，可以去網路，但是沒有基礎的人也不一定能看懂，因為這兩點太專業了。事實上，如果你只知道區塊鏈的使用，你不需要對它有深入的了解。它也是一個技術概念。你只需要知道，區塊鏈依靠這些技術點來保證數據的安全，不容易被篡改。當然，很多人說，靠這兩點就能保證100%不被篡改。在這里，我想保守一點。作為一個遊走在安全行業的作者，我一直對100%的安全性清和心存疑慮，所以稱之為難以被篡改可能更合適。

我還是簡單介紹一下這兩個概念答睜盯，盡量用通俗易懂的英語說清楚。

1.加密哈希函數

這主要用於驗證信息的完整性。比如我給公司領導發信息，上面說我周五生病，需要請一天假。這時候會根據我發的消息生成一個哈希值，比如：123456。此時，當領導者收到此消息時，也會生成一個哈希值。因為我發的消息內容沒變(沒被篡改)，所以哈希值不變，還是：123456。這是如果有人想篡改這個消息，並在周五生病，需要休息一年。這時候哈希值就會發生變化，比如：123489。那時我們才知道我們的信息被篡改了。

2.不對稱加密

主要用於信息加密和認證，其實就是兩個密鑰，一個叫公鑰，一個叫私鑰。公鑰加密，私鑰解密。

公鑰是每個人都擁有的密鑰。你擁有它，我擁有它。我們都可以用這個密鑰加密，但是解密的時候必須用我的私鑰解密。如果你沒有我的私鑰，你就無法解密。

(C)區塊鏈採用共識演算法對新數據達成共識。

共識演算法的作用是使所有節點對新塊達成共識，換句話說，每個人都必須認可新塊。

對於集中式部署系統來說，這很簡單，一切都由中心控制，但在區塊鏈的分布式系統中，這就很復雜了。例如，有三個節點。a說買了XXX店的手機，付了錢，B說沒付，C說沒付夠。那你聽誰的？更何況，區塊鏈技術不是三個節點那麼簡單，而是一個龐大的分布式系統。

這時候就需要一個解決方案。計算機科學中有一個相應的問題，叫做「拜占庭通用問題」或「拜占庭容錯」(BFT)。當年提出這個問題不是因為比特幣，而是因為某種特殊的背景。

早期的飛機有三個獨立的控制系統。為什麼需要三個獨立的控制系統？比如遇到緊急情況，對面有飛機。怎麼判斷該不該躲？如果只有一個系統，就沒有選擇，相當於集中部署。如果系統壞了，你就掛了。兩個系統中有一個壞了怎麼辦？好的說躲，壞的說不躲，計算機無法判斷最終結果。所以需要三個獨立的系統來支撐，兩個總壞的概率還是很小的。但這只是考慮了傷害。有惡意系統怎麼辦？三個夠了嗎？答案是否定的，我們需要四個系統來保持共識。

區塊鏈的使用也類似，因為它有龐大的節點支持，每個節點都是一個獨立的系統，互不幹擾。我們可以假設失敗節點和惡意節點的數量是有限的，所以不會導致數據的異常一致。

相關問答：區塊鏈是什麼？有什麼用？

區塊鏈是一種全新的計算範式和分布基礎架構，利用快鏈式數據結構、分布式節點共識演算法、密碼學方式和基於自動化腳本代碼的智能合約來生產、驗證、存儲和傳輸數據。也可以說區塊鏈是一種分布式的賬本技術，能夠在非信任環境中提供去中心化信任機制，從而讓多方參與者在沒有中介機構的情況下進行安全的信任化交易。

區塊鏈技術的核心優勢是去中心化，能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段，在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作，從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。

區塊鏈的使用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等，區塊鏈、比特幣的火爆，不少相關的top域名都被注冊，對域名行業產生了比較大的影響。

相關問答：各位能不能用通俗易懂的法子幫我解釋一下什麼是區塊鏈？

二嘎子是我發小，小時候一起光屁股_河溝的交情。後來我來到城裡上學工作，過著北漂的生活；他在家務農也做點小生意，如今兒女雙全，生活無虞。他羨慕我所謂的「見過大世面」，而我羨慕他沒有房貸壓力的簡單生活，我們擁有截然不同且相互羨慕的人生??

那天，嘎子在微信找我，上來就問「區塊鏈是個啥？」我一下子愣住，這個呆瓜怎麼關心起這么前衛的詞兒來了？我故作鎮定，准備從技術原理一點點講起，但隔著手機屏幕都能看到那個呆瓜雲山霧繞的表情。該怎麼跟一點互聯網概念和技術基礎的人說清楚「啥是區塊鏈」，這似乎是一個非常棘手的問題??

村口小賣部演繹區塊鏈核心（圖片引自網路）

區塊鏈的核心精髓是「去中心化」，區塊鏈所有運行模式幾乎都在圍繞著「去中心化」的概念來運行。一旦理解了什麼是「去中心化」，那麼基本就可以解釋「什麼是區塊鏈」這個問題了。對於二嘎來說，當然要演繹一個他能聽懂的版本。

「我說，嘎子，村東頭的那個小賣部你還開著呢嗎？」嘎子回答是的，我決定以這個小賣部為範例，來講解區塊鏈在現代商業和金融模式中的實際使用場景，從而讓他更好的理解啥是區塊鏈。

「那現在還有很多村民賒賬嗎？是不是到了年底有的帳都記不清楚了，還有好多賴賬的或者不認賬的呢？」說到這里，二嘎子來了情緒，一直抱怨如今人心不古、生意難做啊！

「以前你小賣部的運作模式就是典型中心化，你授信給鄉親們可以賒賬，所有的記賬都是通過你和咱們村民直接對接的，你就是所有賬務的中心。」二嘎子表示能懂，讓我繼續。

我說：「假如有一天你掛掉了，那所有的帳都成了死賬??有白紙黑字打借條的估計都很難要回去，更別提那些口頭記得那些賬了，但是區塊鏈的去中心化能很好的解決這個問題。只要這個地球還在，那麼區塊鏈記得每一筆賬都將永遠存在」二嘎聽完來了精神。

區塊鏈的精髓就是「去中心化」

「區塊鏈的精髓就是去中心化，一旦有人從你那賒賬，全村的街坊鄰居都幫你記賬。因為記賬的節點很多，既不容易出錯別人也無法賴賬，從而大家達成一種共識。如果有人惡意不還賬，全村人都知道了他的品行，以後也沒人願意跟他發生金錢上的往來了??」

說到這里，嘎子顯然有些興奮了，看來他被賒賬這事兒搞得實在有些焦頭爛額。看嘎子來了興趣，我也小有成就感，繼續說道：「當然了，以上就是打個比方，實際上區塊鏈不是真的讓村民們去拿紙筆幫你記賬，而是通過網路和計算機聯網完成的。」

此時嘎子有點疑惑，問道：「那別人從我這里買了啥東西，豈不是全村人都知道，那誰還從我這里買東西啊，真是一點隱私都沒有了。而且你這里沒有記賬的時間，去年的帳說成是今年的，不斷往後拖延咋整？」

「行啊，嘎子，你這個問題問到點子上了。」看來嘎子一點都不傻，做起生意還是很精明的。我繼續解釋道：「所以說，這些信息的記錄和傳輸，都是通過加密來完成的，看到就是一幅數字和英文的字元串，而且每一筆賬都有時間戳來記錄發生的時間，賴不掉的。」

嘎子又產生了疑問：「會不會欠賬的人跟村民們關系好，他們聯合起來篡改記賬呢？那到時候可就說不清講不明了??」

「嘎子，你就這點小心思，呵呵。」我理解了嘎子的擔憂，繼續解釋道：「區塊鏈的機制想要篡改一筆賬單，需要超過51%的人同意才可以。人和人之間都有個親疏遠近，不可能所有人都偏向一個人。如果換做電腦來說，需要全網一半以上的電腦重新計算，這個工程龐大到幾乎不能可能完成的??」

就這樣，通過小賣部的實際情況並結合一些生活中的場景，嘎子明白了啥是區塊鏈中的：去中心化、分布式記賬、共識機制、加密機制、時間戳，以及不易篡改的特性。

二嘎子沉默了片刻，似乎正在消化剛才我給他舉的例子，也不知道他能領會幾分。沒過多久，他又在微信上給我發了語音過來：「區塊鏈的意思是不是以前我從網上買貨支付，都得經過馬雲家。要是有了區塊鏈，是不是直接就能跟賣家交易，反正記賬很安全了。」

「行啊，嘎子，真是一點就透。區塊鏈本質上是一個去中心化的分布式賬本數據雲，當然按照你這么理解也是可以的。」我很高興嘎子能夠大致領略了區塊鏈的真正魅力，好在我的一番口舌還沒有白費。

比特幣又是個啥呢？（圖片引自網路）

「那比特幣又是個啥玩意啊？跟區塊鏈啥關系？」嘎子追問道。

我簡單思考了一下，決定繼續以小賣部的故事來跟嘎子解釋：「你那小賣部，村民們不能成天沒事免費給你記賬吧，逢年過節是不是得拎點東西串串門子啥的，這個就是區塊鏈的獎勵機制，所有參與記賬的人都可能獲得獎勵。」

「那依據啥獎勵呢？總得有個規則吧？」嘎子非常不解的問道。

我解釋道：「張三去你店裡賒了一條香煙，但是李四先知道了這個事情，先幫你記了一筆賬，隨後其他人才知道才開始記賬，那麼李四就能獲得一朵小紅花作為獎勵~這個小紅花是區塊鏈系統產生的，本身沒有價值，因此也不需要你為這個小紅花支付任何成本??」

「那比特幣能當錢花嗎？跟咱們平時花的紙幣有啥區別啊？」嘎子繼續追問。

「比特幣就是一種數字化的加密虛擬貨幣，原則上來講跟我們的紙幣一樣本身是沒有任何價值的，但是紙幣有國家作為信用擔保，因此具有了價值。而比特幣是比特幣網路用戶之間因為共識而形成的價值，並且具備可流通的屬性，因此也就可以用來承載價值。」這里說的有些深奧，不知道嘎子能否聽懂。

我繼續解釋道：「紙幣可以無限的印刷，印的多了就產生了通貨膨脹，咱小時候冰棍1分錢的就很好，現在1塊錢沒法吃，當然影響通貨膨脹的因素很多。而比特幣的數量是固定等，不存在無限超發的可能。但不同的人對其價值判定存在差異，再加上供求關系和投資者情緒的影響，因此其價格總是不斷波動的。」

比特幣價格波動 跟股票有啥區別？

「那炒比特幣就是炒股票唄？能不能這么理解啊？」嘎子似乎懂得還挺多。

「其實有些類同，但也有很大區別。」我接著嘎子的話題繼續說到：「股票的價格始終圍繞著企業的估值而波動，並且股票市場存在政府的監管。而比特幣本身則沒有價值，完全靠供求關系和玩家估值來定價，而且屬於野蠻的生長，完全沒有任何政府的監管，因此相比股票可能存在更高的風險和更高的收益。」

最終，嘎子暴露了今天真正的目的，他問我：「區塊鏈項目能投資嗎？」

無事不登三寶殿，嘎子就屬於這其中的典型。饒了很大一個圈子，又是區塊鏈又是比特幣的，其實他真正關心的問題是「區塊鏈項目投資究竟靠不靠譜？」此話一出，讓我感到無比震驚，如今所謂的區塊鏈投資項目竟然已經下探到四六線城市和小鄉鎮了！

截止到目前，投資區塊鏈無外乎三種情況：挖礦、炒幣，所謂的區塊鏈項目。

挖礦和炒幣依然是區塊鏈的主線（圖片引自網路）

所謂挖礦就是通過購買礦機等挖礦設備，挖掘虛擬貨幣，再進行賣出變現，從而獲得回報。你可以把礦機自己安置，也可以找礦池進行託管，但想要盈利的核心關鍵就是「算力」和「功耗」以及設備投入資金。隨著虛擬貨幣的價格大幅跌落以及挖礦難度的增加，目前很多幣種的挖礦收益都非常不理想。而挖礦顯然是極少數懂技術的投資者才能玩得轉，我的童年好友嘎子顯然玩不轉。

至於「炒幣」，我剛才在上一個部分已經介紹了比特幣和股票的一些區別，原則上來講雖然都是進行「低買高賣」的操作，但卻有極大的不同。一般的投資者無法判定一個虛擬貨幣的本身的價值，完全靠供求關系決定價格，有些類似我們常說的「庄股」。另一方面，虛擬貨幣交易市場極為不規范，監守自盜和黑客攻擊的事情經常發生，其風險系數要遠遠大於投資股票。為了好友的資金安全，我是一萬個不同意嘎子來「炒幣」的！

「九四」規定發行虛擬貨幣是違法的

而坊間的那些所謂的投資項目，其實在我看來絕大多數本質就是「非法集資」和「傳銷手段」。一些所謂的區塊鏈投資項目通過各種包裝和鼓動性言辭吸引投資者進圈，然後通過構建發行新幣+挖礦+炒幣的軟硬體生態形成盈利的假象，然後最終跑路。我們國家法律明確規定，發行虛擬貨幣屬於非法行為。

非法傳銷如今穿上了區塊鏈的外衣（圖片引自網路）

而有些打著區塊鏈幌子的傳銷活動又該如何甄別呢？其實這些傳銷也就是所謂的龐氏騙局，咱們老百姓常說的「空手套」。這些所謂的「直銷」或者「營銷」活動往往沒有什麼實際的產品來流通，更多的是依靠發展「下線」來確保頂層的收益。隨著區塊鏈概念的興起，這種傳銷的模式又呈現加劇趨勢，甚至打著國家支持新技術的旗號來騙人。

當嘎子問出那句「區塊鏈項目能投資嗎？」的時候，我意識到了問題的嚴重性。嘎子就是個典型的小鎮青年，老婆孩子熱炕頭才是他的追求。但面對「財富」的吸引，人往往會做出格的事情。什麼挖礦、炒幣根本就不適合他，更不要提極有可能是「非法融資」或「非法傳銷」的什麼區塊鏈投資項目了！

我趕緊撥通了嘎子的電話，並苦口婆心的進行了如上的分析??

Ⅳ 什麼是「區塊鏈」

區塊鏈技術即通過去中心化和消除信任的途徑共同維護可靠資料庫的技術。四個關鍵詞可以用來描述區塊鏈技術：，減少信任、去中心化、集體維護和可靠的資料庫。

當我們談及「區塊鏈」這一概念時，比特幣必然是個不會忽略的話題。近年來比特幣開始進入大眾視野，尤其2017年幾乎是持續全年的瘋漲，讓很多人都知道了這一新興事物。

區塊鏈實際上是一種比特幣的基層技術。比特幣能夠存在的原因在於，互聯網上彼此不認識的人可以通過比特幣網路轉移和交易數字貨幣。 而這正是靠區塊鏈技術驅動的。 所有的比特幣交易都在區塊鏈的賬本上記錄著。某種程度上，在比特幣的運用中，區塊鏈扮演者銀行交易系統的底層資料庫的角色。 兩者都是為了「記賬」。 盡管將區塊鏈直接稱為「資料庫」並不是非常謹慎，但為了便於理解，暫時稱之為去中心化、共享且加密的資料庫。如果用專業術語來描述，區塊鏈就是一種分布式賬本技術。

區塊鏈通常可以分為以下幾種：

1、公開區塊鏈。任何人都可以訪問公開區塊鏈上的數據，人人都能發出交易等待被寫入區塊鏈。共識過程的參與者（對應的時間比特幣中的礦工）通過密碼學技術以及內建的經濟激勵維護資料庫的安全。

2、協作區塊鏈。參與區塊鏈的節點是預先選擇好的，節點間很可能是有很好的網路連接。這樣的區塊鏈上可以採用非工作量證明的其他共識演算法，比如有一百家金融機構之間建立了某個區塊鏈，規定必須達到三分之二以上的機構同意才算達成共識。這樣的區塊鏈上的數據既可以是公開的也可以是這些節點參與者內部共享。

3、私有區塊鏈。參與的節點只有用戶個人，數據的訪問和使用有嚴格的許可權管理。近期部分金融機構公布的內部使用的區塊鏈技術大都語焉不詳，很可能屬於這個范圍。

區塊鏈是一個公開賬本，不存在中心化的硬體或管理機構，任何人均可自動驗證賬本的真假並輕易發現賬本是否被他人篡改。

一句話， 區塊鏈是一個可供人人驗證的公開賬本。

人人均可驗證這一概念對區塊鏈至關重要。

比特幣就是使用區塊鏈來記錄所有的交易，所以任何人都知道每個賬戶上的比特幣數量。

那麼，作為一個可公開驗證的賬本，區塊鏈有哪些使用實例？

其實可以想到的使用實例有很多，區塊鏈適用於任何可以記錄在公開賬本上的數據。下面舉4個例子：

1、去中心化的域名伺服器，即域幣。域名伺服器實際是一個專門記錄域名的賬本。

2、去信任化的公鑰加密，如拋開那些不靠譜的認證授權機構的https。

3、所有權記錄，如實記錄物品與其對應的所有人。

4、合同與履約保證，賬本如實記錄合同各方並保存合同文本。

但不要忘了，區塊鏈還有一個非常重要的組成部分。

使用區塊鏈技術記錄的賬本會一直更新。新的數據如交易、域名輸入、記錄和合同等，會被哈希演算法換算成同等長度的哈希值加以保存。然而哈希演算法不但不免費反而還很昂貴。

因此，賬本本身需要有一個認可體系，對輸入區塊哈希值的人予以認可。

在比特幣中這一體系被稱作挖礦，根植於比特幣的協議中。比特幣礦工將等待驗證的交易運用哈希演算法換算成散列的哈希值，並收取一定的比特幣作為服務費。

因此，對於非貨幣類的使用實例，區塊鏈需要找到一個方式來承擔哈希演算法的高昂費用。

提醒大家注意一點，我的回答主要集中在區塊鏈技術可能運用在哪些使用實例中，並沒有涵蓋區塊鏈的方方面面，如哈希演算法為什麼這么貴。我相信網上肯定能找到很多關於比特幣和其他區塊鏈應用的詳細資料。

補充

雖然區塊鏈技術有諸多優點，但還是有一些不那麼稱心如意的使用實例。比方說，比特幣沒有辦法換算成任何一國貨幣；一個有著數十億條數據輸入的賬本既占空間又不實用。

比特幣已經向世人展示區塊鏈技術在原則上是可行的，而且人們也在嘗試解決這些越來越突出的問題，如對比特幣進行技術改造或引入一種完全不同的區塊鏈技術。我認為以下兩種方法倒是值得一試：一是根據一定標准如付款方地址對賬本進行拆分，二是引入一個主區塊鏈對子區塊鏈進行驗證。區塊鏈技術變化多端，讓人眼花繚亂，說不定已經有人在進行這樣的嘗試也未為可知。但比特幣仍是世界上第一個出現的貨幣類區塊鏈，即是其他人口中所說的加密貨幣。

無論在 科技 圈還是金融圈，區塊鏈儼然成了最熱的詞彙，沒有之一。區塊鏈具有去中心、去信任等核心優點，可以完美地解決共享經濟發展過程中的信息不對稱、交易成本高、陌生人信任等難題，使得「個體經濟」成為可能。基於此，區塊鏈技術，被認為是繼蒸汽機、電力、信息和互聯網 科技 之後，目前最有潛力觸發第五輪顛覆性革命浪潮的核心技術。

在此背景下， 社會 中誕生了一股區塊鏈熱，大家一邊倒地對其大唱贊歌。 辯證法告訴我們，任何事物都有缺陷，看到事物的正反兩面才能理性決策。 所以本文中，蘇寧金融研究院高級研究員薛洪言（洪言微語）就重點給區塊鏈潑點冷水。

| 什麼是區塊鏈

區塊鏈，英文Blockchain，名字帶有相當神秘的 科技 氣息，可簡單分解為「數據塊」和「鏈接」。每個數據塊中包含了一定時間內的系統全部信息交流數據，並用密碼學的方法予以了加密；鏈接是指每一個區塊與下一個區塊存在鏈接關系，從而構成了區塊鏈。

一般認為，區塊鏈具有去中心和去信任兩大特徵，簡要介紹如下：

由於每個區塊都含有特定時間內系統全部信息交流數據，因而每個區塊都是平等的，且單一區塊的損害不影響系統整體的安全性，所以區塊鏈具有 去中心特徵 。

同樣，由於每個區塊含有系統所有信息，使得信息的真實性是可以交叉驗證的，只有攻破超過51%的節點才能篡改信息，在一個足夠大的區塊鏈系統中，成本極高，可以認為區塊鏈中的信息都是真實的，所以區塊鏈具有 去信任特徵 。

大多數人對區塊鏈的認識始於比特幣，二者的關系是，區塊鏈是底層技術和理念，比特幣僅是區塊鏈目前最火的一個應用而已。

也許上面說的還不夠通俗，最後再總結一下，你認為區塊鏈是什麼？是一項顛覆式的新技術嗎？NO!在蘇寧金融研究院高級研究員薛洪言（洪言微語）看來， 與其說區塊鏈是一項新技術，不如說是一種新的思想理念 。區塊鏈中包含的信息加密等技術早已有之，更多地還是理念上的革新，這也是區塊鏈之所以影響巨大的原因所在。新技術遲早會被超越，少則一兩年，多則四五年；而革新性的理念才有足夠的能量影響到經濟 社會 的方方面面。

| 區塊鏈有望改變金融系統底層規則

在金融領域的應用中，區塊鏈將改變交易流程和記錄保存的方式，從而大幅降低交易成本，顯著提升效率，被認為在 數字貨幣、跨境支付與清算、票據交易、證券發行與交易、產權交易、客戶徵信與反欺詐、反洗錢 等方面擁有廣闊的市場環境。

這么好的技術，自然是人人追捧。和很多傳統金融人士一樣，洪言微語一開始也是抗拒的，認為這東西哪有那麼神，並沒有專門去做研究。後來隨著對金融 科技 研究的逐步深入，發現區塊鏈是繞不過去的坎，因為無論是智能投顧、大數據風控還是在線借貸，都只是金融業務層面和風控層面的技術創新，並未深入金融體系的底層。 金融系統的底層是什麼？自然是支付清算、交易規則和系統交互，區塊鏈改變的恰恰是底層規則。

所以，縱觀國際國內，金融機構對區塊鏈的研究最為積極，沒別的，是真的怕了。區塊鏈的去中心化和去信任化特徵充分發揮後，還要金融機構的中介做什麼呢？估計這也是很多對區塊鏈有了初步了解的人的第一感覺。

本篇文章中，洪言微語就重點對這種觀點潑潑冷水。

| 顛覆金融體系，區塊鏈仍面臨兩座大山

馬克思主義辯證法告訴我們，凡事都有兩面，優點越突出，缺陷也就越明顯，只是角度不同罷了。區塊鏈顛覆金融體系的 兩大難題恰恰出在去中心化和去信任化兩大優點上 。

首先講講去中心化。 先要明確一個道理，中心化必然代表著低效率嗎？自然不是的。在特定的范圍內，中心化帶來的資源集中是可以大大提升效率的，這也是人類進化過程中從個體到村落到部落再到國家的原因。就以銀聯為例，銀聯是國內銀行業清結算的中心，銀聯成立後，每家銀行只需要和銀聯對接即可實現和所有銀行的交易，若去中心化呢，沒有銀聯，每家銀行需要和所有的交易對手去對接，效率孰高孰低？所以，沒有必要對中心化一棍子打死，區塊鏈的去中心化特徵，註定只能在特定領域（即不適合中心化的領域）發揮作用，怎麼可能顛覆一切呢？

再者，就是去信任問題 。去信任本身沒有問題，但是其背後的技術邏輯有很大的缺陷。區塊鏈實現去信任靠的是全民記賬，即在每個區塊上保留所有的交易信息，以供系統交叉驗證，辨真偽。問題來了，每個區塊保留所有交易信息，在小的區塊鏈上是沒有問題的，但隨著越來越多信息的加入，必然導致交易信息的爆發式增長，也會帶來信息存儲成本的急劇上升。同時，信息量越大，交叉驗證所需的時間越長，效率也會越低下。 所以，區塊鏈解決了信任問題，但帶來了成本的上升和效率的下降 。

世上原本就沒有十全十美的事情，區塊鏈也是如此。

作為結語，洪言微語想要闡明的是，區塊鏈作為一種理念的創新，的確有很大的價值，在特定領域也可以產生顛覆式的影響。但當前對區塊鏈一邊倒的思維是有問題的，東方智慧告訴我們，「極高明而道中庸」，面對任何事物，保持中庸之道才是最明智的。

（文/薛洪言，蘇寧金融研究院高級研究員；微信公眾號：洪言微語）

早在幾年前，「挖礦」這個詞就隨著比特幣的大火而廣為人知，很多人是先知道比特幣而後才知道的區塊鏈，甚至至今不知道區塊鏈。從定義來說，區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

我不是計算機技術專家，以下對區塊鏈的介紹來自閱讀和專家朋友的評論，僅供參考。

如果要用一個詞來解釋區塊鏈，那就是：分布式記賬。

要理解一下這個詞是什麼意思，就需要先理解，傳統的記賬都是有一個中心的。比如銀行，你從銀行存款取款，通過銀行借錢給別人，都是以銀行為中心，所有這些交易都建立在銀行的信用之上。那如果銀行耍賴呢？或者更嚴重，國家耍賴呢？國民黨在統治中國大陸的末期濫發金圓券，以及魏瑪德國和辛巴威的惡性通貨膨脹，搞得貨幣沒有衛生紙值錢，都是非常著名的例子。

金圓券

區塊鏈針對的，就是這個問題。他們認為，去中心化的記賬才是不可修改，不可抵賴的。怎麼實現去中心化記賬？基本的思想是，所有的用戶都存儲下所有的交易記錄，通過數學方法，讓非法修改賬本變得非常困難。這樣一來，就保證了賬本的可靠性。

具體而言，所有用戶通過窮舉隨機數變數，第一個得到特定要求哈希函數值（Hash）的用戶將有權記賬該輪交易，並獲得對應的比特幣獎勵。以數據塊（block）的形式進行傳輸，並以末端追加的方式將數據塊連成鏈狀（chain），因而叫做區塊鏈（block chain）。

聽了介紹，你也許會感到這種思想很有意思，但並不像宣傳得那樣激動人心，那樣有革命性。你的感覺是對的。實際上，區塊鏈的基本邏輯就有些繞不過去的問題。

例如，目前完整的比特幣公共賬本大小已經超過150 G，並以每年數十G的速度快速遞增——僅僅為了支持500萬用戶每年3000萬筆交易。如果有朝一日其處理量與目前的支付寶比肩，那每年比特幣賬本的大小將增加超過500 T。這相當於把支付寶伺服器的存儲數據在所有用戶的個人電腦上進行備份，——你會覺得這是個好主意嗎？

又如，在傳統的銀行體系中，如果你把密碼丟了，並沒有什麼了不起，向系統及時申報就是了，你的財富不會消失。但在區塊鏈體系中，如果你把密碼丟了，那麼這就是個巨大的麻煩，你的貨幣就找不回來了。開不開心？意不意外？

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法

通俗點將，就是打麻將，四個人都可以輪流當庄，彼此放炮自摸四個人都有各自賬本記錄，但如果你想修改賬本必須掌握50%以上的修改許可權，所以你在賬本上作弊的成本非常大。

將來區塊鏈更多的將用於金融方面可以打擊洗錢，詐騙，因為所有的信息都可以追溯，文化方面可以用於版權保護等等

我看了很多人對區塊鏈的解釋都是官方話術，有些可能連解釋的人自己都不清楚，我下面用白話文來解釋區塊鏈，保證讓大家都能看得懂。

區塊鏈是什麼？我打個比方，在50年後，你可以從超市中買一台電風扇，這台電風扇在扇風的時候會幫你自動挖幣，你一邊用電風扇可以一邊自動化挖幣，當你這台電風扇壞了的時候，你可以用挖來的幣進行電風扇的維修，當然也可以用挖來的幣購買一台新的電風扇。很多人一想不對啊！那這樣商家的盈利不就少了嗎？我給大家說某個品牌，這個品牌的商品賣給你的時候，本身商品甚至可能是虧錢賣給你的，但是一旦用戶數量大了，用戶粘性大了，可以通過會員費或者服務費之類的小額費用或者其它方式來盈利。如同這個道理，挖來的幣可以購買和維修，這樣雖然商家的盈利可能減少了，但是商家獲得了更多的用戶和更大的用戶粘性，到這個時候商家想賺錢就是分分鍾的事情。

並且你買來的這台電風扇相當於給你上鏈了，什麼叫上鏈呢？假如現在把你家裡的電風扇放到大街上，有10個人來搶這台電風扇，你是沒有辦法證明這台電風扇的所有權就是你的，而你一旦上鏈了以後，相當於就和你綁定了，你就可以證明了。

所以說，區塊鏈的本質就是在幫助把人們的生活變得更方便了，相當於在互聯網的基礎上進行了升級，變得更加安全更加便捷，這就是區塊鏈！就是這么簡單。

區塊鏈的安全體現在它的不可逆性，不可以篡改數據。我們都知道在現在的 社會 中，任何數據都是可以通過黑客進行修改攻克的，但是區塊鏈中的數據是不可能更改的，一旦生成就不可以修改，除非區塊鏈中所有的用戶一起同意修改數據，但這是不可能發生的事情。

目前區塊鏈還是非常不成熟的，就如同2000年的互聯網泡沫破裂一樣，等泡沫破了就會孵化出真正有價值的區塊鏈互聯網公司。

歷史 的車輪是不會倒退的，很多人不願意接受區塊鏈，就像在20年前告訴你網上可以進行購物，這都是一樣荒唐的事情，時間終將證明。

1. 區塊鏈的主要作用是儲存信息。任何需要保存的信息，都可以寫入區塊鏈，也可以從裡面讀取，所以它是資料庫。

2. 任何人都可以架設伺服器，加入區塊鏈網路，成為一個節點。區塊鏈的世界裡面，沒有中心節點，每個節點都是平等的，都保存著整個資料庫。你可以向任何一個節點，寫入/讀取數據，因為所有節點最後都會同步，保證區塊鏈一致。

3. 每個人都在同一條區塊鏈上工作，每個人都公開分享區塊鏈的當前狀態，每個人都同意新數據提交的規則並且篡改區塊鏈的行為在算力上是難以操作的。

如果我們把資料庫假設成一本賬本，讀寫資料庫就是一種記賬行為：

任何人都可以對這個公共賬本進行核查，但不存在一個單一的用戶可以對它進行控制。在區塊鏈系統中的參與者們，會共同維持賬本的更新：它只能按照嚴格的規則和共識來進行修改，這背後有非常精妙的設計。

（1）記賬，系統在一段時間內找出記賬最快最好的人、由這個人來記賬，然後將賬本的這一頁信息廣播給全網其他每個節點，這也就相當於改變資料庫記錄；（共識機制，密碼學）

（2）核對，全網其他有效節點核對該區塊記賬的正確性，並且蓋上時間戳，確認區塊合法；（時間戳，數學）

（3）形成單鏈，即在上一合法區塊之後競爭下一個區塊；（智能合約，加密技術）

（4）存儲，賬簿是分區塊存儲的，隨著交易的增加，新的數據塊會附加到已存在的鏈上，形成鏈狀結構；（分布式結構，信息技術）

（5）備份，每一個參與交易者都是區塊網路的節點，每個節點都有一份完整的公共賬簿備份，也就是分布式賬本。

特點

1. 區塊鏈沒有管理員，它是徹底無中心的。正是因為無法管理，區塊鏈才能做到無法被控制。沒有了管理員，人人都可以往裡面寫入數據，為了保證數據可信：區塊鏈的技術使得其數據一旦寫入，就無法被篡改。

2. 接近於零的信任成本。

互聯網企業構建其信用需要的周期時間極長，比如淘寶建立信用往往需要數年時間。在區塊鏈里，大家信任的是代碼、演算法和規則，所以信任成本降到極低。

3. 構造和交易資產的邊際成本趨近於零。

傳統的資產想用於交易，需要大量依賴第三方，要投行、銀行、證券所等來包裝、背書等，而且費用和門檻極高。有了區塊鏈，這些都不會是問題，而且成本極低。

區塊鏈的價值傳遞屬性還天然解決了支付的問題，而且有支持全球支付的基因。

區塊鏈，簡單來說，就是支持ICO（虛擬貨幣）的底層技術。而爆紅的比特幣則是ICO的一種應用。也就是說，區塊鏈的內涵更加豐富，主要特點為：

1、區塊鏈相當於數字信託，交易雙方可以自主訂立數字合約，提供區塊鏈服務的公司相當於數字信託公司；

2、區塊鏈的存在目的和特點是「3去」——去中介、去貨幣、去主權； 可以

3、比特幣是區塊鏈的一種應用，比特幣是一種加密貨幣，所有區塊鏈都應用數字加密技術；

4、「3去」特徵針對於金融業，只有在需要高頻交易的金融領域才需要區塊鏈；

5、有用戶基礎的大平台更適合應用區塊鏈，小公司參與的價值不大，所以扎克伯格的2018新年願望就包含了研究數字加密貨幣。柯達公司也推出了數字貨幣，並促使其股價暴漲。

此外，談及比特幣，其可以用來兌現，可以兌換成大多數國家的貨幣。使用者可以用比特幣購買一些虛擬物品，也可以使用比特幣購買現實生活當中的物品。在此種意義上，比特幣類似於世界貨幣，趨近於黃金。

PayPal聯合創始人，同時也是Facebook早期投資人彼得·蒂爾（Peter Thiel）認為，比特幣被人們「低估」了，並將其比做黃金。他說：「如果哪天比特幣成了黃金的線上等價物，那麼它還將有升值空間。」

但1月3日，《人民日報》發文稱，「無論是從漲幅還是從幣值本身看，比特幣價格存在泡沫，這已是一個無需討論的問題。」資料顯示，在剛剛過去的2017年，比特幣暴漲暴跌：一年之內價格暴漲約20倍，一日之內深跌逾40%。

的確，比特幣存在風險。但是，內涵更加豐富的區塊鏈顯然還有更大的發展空間。

昨晚，網上爆出真格基金創始人徐小平在內部群鼓勵擁抱區塊鏈革命的截圖。在他看來，區塊鏈革命確確實實已經到來。「我在內部強烈鼓勵大家擁抱區塊鏈革命、學習區塊鏈技術，是我經過長期觀察和思考得出的認知，我感到有責任告訴我們的創業者。我不希望我對區塊鏈的看法被人誤解為是對ICO的觀點。」

不過，在互聯網公司和投資機構集體進場的背景下，政府必將有所舉措。

近期，美國證券交易委員會（SEC）對此表現出了擔憂，擱置了兩家美國公司推出比特幣交易所交易基金（ETF）的提議。

其實，這也算是遲早之事。因為區塊鏈的「3去」特徵本來就與政府集權相矛盾。

Ⅵ 比特幣是哪年誕生的

比特幣的概念最初由中本聰在2008年11月1日提出，並於2009年1月3日正式誕生。根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的虛擬的加密數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
與所有的貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付。這同樣確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。比特幣與其他虛擬貨幣最大的不同，是其總數量非常有限，具有極強的稀缺性。

溫馨提示：以上信息僅供參考，不代表任何建議；更多疑問可咨詢相關領域專業人士。
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Ⅶ 區塊鏈是什麼意思

區塊鏈（Blockchain）是由節點參與的分布式資料庫系統[1]，它的特點是不可更改，不可偽造，也可以將其理解為賬簿系統(ledger)。它是比特幣的一個重要概念，完整比特幣區塊鏈的副本，記錄了其代幣（token）的每一筆交易通過這些信息，我們可以找到每一個地址，在歷史上任何一點所擁有的價值。
區塊鏈是由一串使用密碼學方法產生的數據塊組成的，每一個區塊都包含了上一個區塊的哈希值（hash），從創始區塊（genesis block）開始連接到當前區塊，形成塊鏈。每一個區塊都確保按照時間順序在上一個區塊之後產生，否則前一個區塊的哈希值是未知的。這些特徵使得比特幣的雙花（double-spending）非常困難。區塊鏈是比特幣的核心創新。
區塊鏈概念的出現，首先是在中本聰的比特幣白皮書[2]中提到的，但是以工作量證明鏈（proof-of-work chain）的形式而存在，以下是中本聰對區塊鏈概念的描述： 時間戳伺服器通過對以區塊(block)形式存在的一組數據，實施隨機散列而加上時間戳，並將該隨機散列進行廣播，就像在新聞或世界性新聞組網路（Usenet）的發帖一樣 。顯然，該時間戳能夠證實特定數據必然於某特定時間是的確存在的，因為只有在該時刻存在了才能獲取相應的隨機散列值。

Ⅷ 漫畫圖解 什麼是區塊鏈

漫畫圖解：什麼是區塊鏈

什麼是區塊鏈？
區塊鏈，英文 Blockchain，本質上是一種去中心化的分布式資料庫。任何人只要架設自己的伺服器，接入區塊鏈網路，都可以成為這個龐大網路的一個節點。
區塊鏈既然本質是資料庫，裡面究竟存儲了什麼東西呢？讓我們來了解一下區塊鏈的基本單元：區塊（Block）。
一個區塊分為兩大部分：
1.區塊頭
區塊頭裡面存儲著區塊的頭信息，包含上一個區塊的哈希值（PreHash），本區塊體的哈希值（Hash），以及時間戳（TimeStamp）等等。
2.區塊體
區塊體存儲著這個區塊的詳細數據（Data），這個數據包含若干行記錄，可以是交易信息，也可以是其他某種信息。
剛才提及的哈希值又是什麼意思呢？
想必大家都聽說過MD5，MD5就是典型的哈希演算法，可以把一串任意長度的明文轉化成一串固定長度（128bit）的字元串，這個字元串就是哈希值。
而在我們的區塊鏈中，採用的是一種更為復雜的哈希演算法，叫做SHA256。最新的數據信息（比如交易記錄）經過一系列復雜的計算，最終會通過這個哈希演算法轉化成了長度為256bit的哈希值字元串，也就是區塊頭當中的Hash，格式如下：

區塊與Hash是一一對應的，Hash可以當做是區塊的唯一標識。
不同的區塊之間是如何進行關聯的呢？依靠Hash和PreHash來關聯。每一個區塊的PreHash和前一個區塊的Hash值是相等的。
為什麼要計算區塊的哈希值呢？
既然區塊鏈是一個鏈狀結構，就必然存在鏈條的頭節點（第一個區塊）和尾節點（最後一個區塊）。一旦有人計算出區塊鏈最新數據信息的哈希值，相當於對最新的交易記錄進行打包，新的區塊會被創建出來，銜接在區塊鏈的末尾。
新區塊頭的Hash就是剛剛計算出的哈希值，PreHash等於上一個區塊的Hash。區塊體的Data存儲的是打包前的交易記錄，這部分數據信息已經變得不可修改。
這個計算Hash值，創建新區塊的過程就叫做挖礦。
用於進行海量計算的伺服器，叫做礦機。
操作計算的工作人員，叫做礦工。
計算哈希值究竟難在哪裡？咱們來做一個最粗淺的解釋，哈希值計算的公式如下：
Hash = SHA-256（最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息 + 隨機數）
其中，交易記錄信息也是一串哈希值，它的計算涉及到一個數據結構 Merkle Tree。有興趣的小夥伴可以查閱相關資料，我們暫時不做展開介紹。
這里關鍵的計算難點在於隨機數的生成。猥瑣的區塊鏈發明者為了增大Hash的計算難度，要求Hash結果的前72bit必須都是0，這個幾率實在是太小太小。
由於（最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息）是固定的，所以能否獲得符合要求的Hash，完全取決於隨機數的值。挖礦者必須經過海量計算，反復生成隨機數進行「撞大運」一般的嘗試，才有可能得到正確的Hash，從而挖礦成功。
同時，區塊頭內還包含著一個動態的難度系數，當全世界的硬體計算能力越來越快的時候，區塊鏈的難度系數也會水漲船高，使得全網平均每10分鍾才能產生出一個新區塊。
小夥伴們明白挖礦有多麼難了吧？需要補充的是，不同的區塊鏈應用在細節上是不同的，這里所描述的挖礦規則是以比特幣為例。
區塊鏈的應用

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰於2008年提出，而後根據這一思路設計發布了開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
什麼是P2P網路呢？
傳統的貨幣都是由中央銀行統一發行，所有的個人儲蓄也是由銀行統一管理，這是典型的中心化系統。
而比特幣則是部署在一個全世界眾多對等節點組成的去中心化網路之上。每一個節點都有資格對這種數字貨幣進行記錄和發行。
至於比特幣底層的數據存儲，正是基於了區塊鏈技術。比特幣的每一筆交易，都對應了區塊體數據中的一行，簡單的示意如下：
交易記錄的每一行都包含時間戳、交易明細、數字簽名。
表格中只是為了方便理解。實際存儲的交易明細是匿名的，只會記錄支付方和收款方的錢包地址。
至於數字簽名呢，可以理解為每一條單筆交易的防偽標識，由非對稱加密演算法所生成。
接下來說一說比特幣礦工的獎勵：
比特幣協議規定，挖到新區塊的礦工將獲得獎勵，從2008年起是50個比特幣，然後每4年減半，目前2018年是12.5個比特幣。流通中新增的比特幣都是這樣誕生的，也難怪大家對挖掘比特幣的工作如此趨之若鶩！
區塊鏈的優勢和劣勢
區塊鏈的優勢：
1.去中心化
區塊鏈不依賴於某個中心節點，整個系統的數據由全網所有對等節點共同維護，都可以進行數據的存儲和檢驗。這樣一來，除非攻擊者黑掉全網半數以上的節點，否則整個系統是不會遭到破壞的。
2.信息不可篡改
區塊內的數據是無法被篡改的。一旦數據遭到篡改哪怕一丁點，整個區塊對應的哈希值就會隨之改變，不再是一個有效的哈希值，後面鏈接的區塊也會隨之斷裂。
區塊鏈的劣勢：
1.過度消耗能源
想要生成一個新的區塊，必須要大量伺服器資源進行大量無謂的嘗試性計算，嚴重耗費電能。
2.信息的網路延遲
以比特幣為例，任何一筆交易數據都需要同步到其他所有節點，同步過程中難免會受到網路傳輸延遲的影響，帶來較長的耗時。
幾點補充：
1.本漫畫部分內容參考了阮一峰的博文《區塊鏈入門教程》，感謝這位大神的科普。
2.由於篇幅有限，關於Merkle Tree 和 非對稱加密 的知識暫時沒有展開細講，有興趣的小夥伴們可以查閱資料進行更深一步的學習。

Ⅸ 關於比特幣的謎題（完結）

你可曾想過： 為什麼礦機算力越大越好？（既然是解數學題那為什麼不是拼誰的演算法厲害啊喂！） 比特幣的數量總和為什麼是2100萬？ 比特幣盜竊是怎麼回事？ 我不玩比特幣，就真的與比特幣無關了嗎…… 🤔️

關於大眾不再感到陌生的比特幣，背後還有許多巧妙之處。本文介紹了比特幣的基本原理和主要原則，並結合對部分技術細節的剖析，來對上述的一些疑問作出解答。全文較長，約7000字，閱讀時間約為22分鍾，建議收藏後閱讀😁

文章可以分成以下幾個部分：

* 比特幣先驗知識

        -- 密碼學相關

        -- 比特幣重要概念

* 交易的生命周期

* 區塊鏈的構成

* 區塊鏈的生長

         -- 「挖礦」的數學本質

         -- 「礦工」的收益

* 比特幣的共識機制

          -- 比特幣的去中心化共識

          -- 「最長鏈優先」原則

* 比特幣安全性

比特幣作為第一個去中心化的數字貨幣，其設計中運用了不少的密碼學相關知識，主要包括非對稱加密技術、哈希函數等等。理解這些密碼學知識，能幫助我們更好地理解比特幣中的一些概念及規則。

以下是比特幣的一些定義及概念解說，了解過的小夥伴們可以直接跳過～

在比特幣這個創新的支付網路中，一個交易的生命周期大概可以分為幾個階段：創建、傳播和被驗證交織、被打包進區塊記錄到區塊鏈中、獲得更多的確認。圖1對這幾個階段做出了示意。

註：

1⃣️一個支付方A在發起一個比特幣交易時，會使用自己的私鑰對交易信息的哈希值進行簽名。因此A向全網廣播的內容除了交易信息之外，還有自己的公鑰信息、對消息的簽名。其他礦工只要利用A的公鑰即可對這個交易進行驗證，判斷是否真的由A創建。

2⃣️」交易傳播和交易驗證「交替意味著 各個節點基於一定的規則獨立驗證每個交易（共識基礎1） , 一個節點只有認為這個交易有效才會把它繼續傳播出去。

比特幣的底層技術是區塊鏈。區塊鏈系統是一種分布式共識系統，區塊鏈網路中所有的參與節點將就交易的狀態達成一致。

區塊鏈到底是什麼呢？你可以把它理解成一種分布式的交易的共享賬本，以區塊為基本單位鏈接在一起。交易信息將被整理並打包記錄在區塊中。每一個區塊，包含區塊頭，以及緊跟其後的交易列表。區塊頭包含3個區塊元數據集合：前序區塊哈希(嚴格來說是前序區塊頭哈希，因為只有區塊頭被用於哈希運算)、元數據集（包括難度、時間戳、隨機數等）、一個基於加密哈希來高效概括區塊中所有交易的默克爾樹（merkle tree)。了解這個結構，將幫助我們更好地理解挖礦的數學本質。

你可能聽說過「挖礦」這個詞，或者聽說眾人爭相購買挖礦機器來發家致富。但讓人疑惑的是：都說打包區塊的本質是解數學難題，但單憑那些看似簡陋的機器嗡嗡嗡瘋狂耗費電力，就能確保自己解出比特幣難題的勝率高了嗎？比特幣技術原理中，礦工們解決的數學題，難道是一個暴力破解題？

看了一圈，發現礦工們解決的題，還真有點暴力破解的意思，每次嘗試解題的過程幾乎都是茫茫然、去碰運氣的。拼的是誰足夠幸運，也拼誰算的足夠快；算的快了么，試錯次數多，自然勝算也就大了。

解題的背景是這樣的—— 挖礦節點通過基於工作量證明演算法（Proof-of-Work,POW）的證明運算，獨立將交易匯聚到新區塊中（共識基礎2）。 當礦工從網路中接收到一個新的區塊的時候，他發現自己已經在上一輪競爭中失敗了，所以立即開始新區塊的挖礦過程。為了創建一個新的區塊，他從內存池中選擇交易來填充區塊（加入區塊的第一筆交易是一個「鑄幣交易」，3.2節會給出詳相關細節）。接下來是填充欄位來創建區塊頭（包括前序區塊的區塊頭哈希、交易的默克爾樹（Merkel樹）、時間戳、難度目標值、隨機數），然後開始計算這個新區塊的工作量證明。

這個計算的過程簡單來說是對區塊頭部進行兩次sha256運算，得到一個RESULT，如果這個RESULT滿足特定要求，這個人才能算是算對了、才有權利去記賬。滿足要求的RESULT被稱為「工作量證明」（中本聰論文中稱為「proof of work」）。

關於這個計算過程，強調以下幾點：

第一，區塊頭部，包含了前序區塊頭部的哈希、本區塊交易信息的默克爾樹、時間戳、難度目標值、隨機數等信息（見圖2）。

第二，哈希運算具有「知道y，無法推出使得h(x)=y成立的x」、「即使輸入只改變一點點，輸出也會差很多」、「利用任意長度的數據作為輸入，生成一個固定長度的確定結果」的特性。所以大家也不知道什麼樣子的輸入才能產生自己想要的結果，礦工只能不斷嘗試。

第三，前面說到，區塊頭哈希值需要滿足一個特定要求才能成為工作量證明——小於某一閾值，或者說哈希值含有給定前綴。閾值的大小求和挖礦難度有關：挖礦難度是一個動態參數，其值越大，則閾值越小，說明哈希值符合要求的概率更小，礦工每次計算能成為工作量證明的概率越小。比特幣有一個自我調節過程——通過對現有的挖礦算力情況進行估算，來對應調整挖礦難度，可以保證區塊鏈每十分鍾出一個塊，達到控制發行速度的目的。（這個過程的基本思想類似產品筆試的數據估算題，根據「一個提供、一個需要「的思路去構造一個等式，然後求解等式一邊的一個因子；想了解挖礦難度系統和調整方式的同學可以進一步查閱～）

綜合以上三點來看，為了產生工作量證明，用戶基本上會通過調整隨機數來碰運氣（因為其他欄位基本不變）、進行多次運算直至符合要求，別無他法。如此一看，隨機數就具有「幸運數字」的意味了。因此，平均來講，誰計算的能力越強（嘗試的次數越多），就更有希望打包塊。

你可能會想，礦工這么心甘情願地消耗算力去維護區塊鏈，是受到怎樣的利益驅使呢？簡單來說，礦工的收益來源有二：1、計算出工作量證明，創造一個新區塊所獲得的新幣獎勵；2、記賬礦工費。

當礦工找到工作量證明、打包一個新區塊，並把區塊傳送給他的所有對等節點。 每一個挖礦節點都獨立驗證新區塊、把合格的新區塊整合進區塊鏈（共識基礎3） ，並把這個區塊繼續傳給自己的對等節點。結果是，只有經過驗證的區塊才會在網路當中廣泛傳播，保證了誠實礦工挖出的新區塊能被區塊鏈所接納。挖礦成功的個體節點或集體節點，可以同時獲得新幣獎勵和記賬礦工費。

新幣獎勵類似於貨幣的發行，其遵循規則是，第一個四年每一個新區塊產生50btc，第二個四年每一個新區塊產生25btc，第三個四年每個新區塊產生12.5btc，如此周期指數遞減。按照等比數列求和可知，到2140年，比特幣產生的總和約為21000000（所以說比特幣數量有限，天生緊縮）。屆時，不再隨區塊的產生增加新的比特幣，礦工不再擁有第一項收益。但現實中，由於挖礦成本高昂，挖礦成功的往往是是一個礦池的所有參與者。收益被分給礦池地址，礦池按照組內算力貢獻比例來分攤收益的。

記賬礦工費又稱交易費用，以交易輸入和交易輸出之間的差值的形式存在；一個區塊的總交易費用是對加入區塊的所有交易的（交易輸入-交易輸出）求和。一般來說，礦工費越高的交易，會越快被處理。而礦工費在這里起到兩個作用，一個是獎勵礦工，另一個是防止主鏈濫用（防止大家發送交易垃圾信息，因為提出交易是有一定代價的）。

礦工的收益以什麼樣的形式被驗證呢？這里不得不提到 「鑄幣交易」 。每個計算機節點在進行工作量證明計算之前加入區塊的第一筆交易，正是「鑄幣交易」。這個交易從無到有生成比特幣，其金額是新幣獎勵與記賬礦工費的總和，被支付到挖礦礦工自己的比特幣地址。如果礦工找到了一個工作量證明使區塊有效，他就贏得了這個獎勵，因為他構造的「鑄幣交易」生效了。

關於鑄幣交易和「新幣獎勵」，之前有一個讀者問我：一個礦工把自己挖到新區塊的消息公布出去，他的工作量證明 不會被別人剽竊 嗎？

個人認為，至少「鑄幣交易」能防止這件事情發生。讓我們來重申一下計算工作量證明的過程——一個礦工E在新區塊里加入了獎賞自己的「鑄幣交易」，並利用時間戳、前序區塊頭哈希、隨機數、本區塊交易的merkle樹等信息計算出一個符合要求的工作量證明。

在這個過程中，merkle樹啥樣子，取決於包括「鑄幣交易」在內的本區塊所有交易信息。因此可以把鑄幣交易視為工作量證明的間接變數之一。那麼，即使其他人拿到了E的工作量證明，這個工作量證明也是帶有E的印記的、與獎賞E的鑄幣交易相關的，別人根本無法納為己用。

你還可以通過設想以下的場景來加深對共識基礎2「挖礦節點通過基於工作量證明演算法的證明運算，獨立將交易匯聚到新區塊中」的理解。

為什麼一個挖出新區塊的礦工不悄悄使個心眼，在創建區塊之初就把鑄幣交易的金額設成1000BTC呢？原因在於每個節點都是基於相同的規則來獨立驗證區塊的。礦工必須創建完美的、符合公共規則的、正確依據工作量證明方法的區塊；而一個無效的鑄幣交易會導致整個區塊無效，並被其他節點拒絕，永遠無法成為賬本的一部分。可以預想，為了生成這個工作量證明，礦工們已經投入了巨大的算力和電量去挖礦，如果涉嫌欺詐而被否決，其為挖礦付出成本都付諸東流。

綜上所述，礦工不能冒領他人的獎勵，而拿到獎勵的礦工也必須只能拿取符合規定的數額。

   比特幣的卓越之處，在於建立了一種去中心化的自發共識。這種共識是自發產生的，是成千上萬在網路中遵循著共同規則的節點，在非同步交互中形成的，不依賴於任何中央機構的調解和干涉。

   關於比特幣的4項主要共識基礎，本文在講解對應細節時有提及，下面做一個整合：

     這四個過程相輔相成、互相作用，形成了自發的全網共識，促使全網節點組合出可信、公開、權威的總賬。  

你可能會想，比特幣是一個去中心化的、基於大眾信任的、依靠眾人力量運轉的一個東西。萬一有一部分礦工被壞人收買了咋辦呢？「51%攻擊」指的又是什麼？比特幣交易所要求的「6個確認」又是怎麼回事？

這里首先要提到比特幣的一個規則「 最長鏈優先 」。意思是， 比特幣的賬單鏈在出現分叉的時候，每個礦工會獨立選擇長（累積了最多工作量證明）的鏈條，在上面繼續挖礦工作（共識基礎4） 。

這個原則主要涉及到兩個問題：

當有兩個礦工A和B同時挖礦成功（算出符合要求的數學答案）時，他們分別把自己計算出來的工作量證明作為下一個塊的前序區塊哈希，生成一個塊銜接到原有的鏈後面，由此出現了兩個分支。

這個時候，這兩個成功的礦工廣播了自己打包成功的消息。由於區塊鏈是一個去中心化的數據結構，區塊消息到達不同節點的時間點不一致，故不同的節點可能擁有不完全一樣的區塊鏈視圖——有的礦工會先收到A的消息，有的則先收到B的消息。為了解決這個問題，收到消息的礦工們遵循一個原則：選擇並嘗試延長最長的鏈。

因此，這兩條分支會各自成長一小段時間，直到他們的長度出現差異（不可能長度一直相同），比如說其中一條鏈的礦工們，更快地打包在支鏈後面又加上一塊。按照「最長鏈優先「的規則，較短的鏈會被拋棄，原本工作在短鏈上的礦工們都回到長鏈上工作。

換言之，分叉只是不同節點暫時的不一致現象，當新區塊被加入到其中某一分支時，最終收斂將解決這一個問題。[讀者可以思考一下，為什麼區塊鏈被設置成每十分鍾挖出來一個塊：如果時間短了，是不是就增加了分支產生的次數？如果時間長了，是不是交易結算的效率就太低了？]

雙重支付的本質其實也是區塊鏈的分叉，但這種分叉卻是「非自然惡意蓄謀」的產物。

我們假設小敏是密謀雙重支付的一方，她把自己僅有的10BTC先給小強、交換一塊黃金，待這條交易信息P被打包進區塊Q後，她從小強手中拿到了黃金。這時，小敏使了個心眼，她想偷偷抹去、篡改區塊Q上的交易信息P，「白嫖」這塊黃金。為了實現這樣的目的，根據「最長鏈優先」法則，小敏必須剔除該筆交易P後、重新進行結算工作，集中算力來形成分叉，並讓分叉以更快的增速超過並取代Q所在的主鏈。如果小敏確實能讓分叉更長，分叉就成為了主鏈，其他節點也會轉向新主鏈上繼續工作。這樣，小強付出了黃金，卻沒有收到這10個比特幣，「賠了夫人又折兵」。

在這個過程中，小敏需要和原鏈進行「抗爭」，使新分叉成為最長的主鏈，這被稱為「共識攻擊」。「共識攻擊」本質上是對下一區塊的爭奪，攻擊方越「強壯」、哈希算力越大，就越容易成功。

「共識攻擊「成功的可能性有多大呢？

大多數比特幣交易所規定，一個交易傳送到區塊鏈上後需要6個「確認」來完成驗證該筆交易。這一規定的根據是，假設意圖造假的礦工擁有10%的算力（挖礦成功概率0.1），那麼造假礦工要構造另一條偽鏈實施長度超越，必須至少成功挖礦6次。那麼原鏈被取代、被拋棄的概率約為0.1的6次方，趨近於0。你可以把比特幣理解為地質構造層，表層可能因為季節變換而有所改變，甚至可能被風颳走，但一旦深入到地下，地質層就能更加穩定、不受干擾。

而假設有一群擁有了51%算力的礦工，他們控制了一半以上的全網哈希算力，可以故意在區塊鏈中製造分叉、進行雙重支付交易 。但事實是，全網哈希算力的大量增加，個體礦工幾乎不可能控制哪怕1%的哈希算力了（但礦池帶來的算力集中化控制，存在一定的風險）。更何況，如果真有擁有如此強大算力的組織，他完全可以憑借自己強大的算力投入到挖礦中去獲取開發新區塊所獲的的比特幣獎勵，誠實挖礦比雙花更有利可圖。

盡管實際上並未出現51%攻擊的問題，但不可否認的是，算力的集中違背了比特幣去中心化這一初衷，並成為其繼續發展的一大隱患。

一個系統的安全性，往往取決於系統安全的最薄弱環節，這也就是所謂的「木桶原理「。與區塊鏈系統相關的安全性問題包括但不限於以下幾項：

（1）在區塊鏈上被廣泛使用的公鑰系統基本上是安全的，但量子演算法在理論上能夠破解公鑰系統；因此，區塊鏈的演算法安全性是相對的。

（2）區塊鏈協議本身存在邏輯缺陷，例如受到黑客攻擊的區塊鏈系統共識機制。

（3）所有數字貨幣系統高度依賴私鑰，私鑰在存儲、使用方面的安全性成為區塊鏈系統安全性中至關緊要的一環。

盡管區塊鏈是去中心化系統，但目前絕大多數數字交易所卻是中心化的，存在著人為安全漏洞及技術安全漏洞。這些數字交易所擁有存放大量加密貨幣的私鑰，這對於黑客來說無疑是最矚目的目標；只要黑客偷走了這些私鑰，就可以獲取到這些加密貨幣。

作者會繼續閱讀相關資料、不斷完善本文，目標是完成一篇通俗易懂的比特幣科普文章。:)

**本文系網上信息與個人理解的結合，如有偏差及誤讀，歡迎讀者指出。也歡迎給出關於文章結構上的指導～

Ⅹ 說文解字第3課：區塊鏈 Blockchain

在幾年前曾經吹起一陣比特幣風潮，讀者在當時可能就聽過區塊鏈，然而最近國內外的金融機構又開始研究、推出採用區塊鏈為技術基礎的金融服務，它到底有什麼特別之處，能夠吸引正規金融機構的青睞？

分散式記帳系統

區塊鏈是比特幣的核心技術之一，它最主要的特色是能夠打造無法竄改、去中心化、高度透明、匿名的記帳系統，可以提供低成本、高安全性的轉帳服務，而進一步能夠做為金融管理的工具。

要了解區塊鏈，要先從它的運作原理開始看起。以比特幣的應用為例，在每次交易的時候，系統就會將交易內容與相關資訊封存為1組區塊，而將所有區塊按照時間排列起來，就會產生所謂的區塊鏈。

由於區塊鏈詳細記錄了世界上每筆交易的資料，因此只要從第一筆資料統計到最後一筆資料，就可以算出哪個「錢包」擁有多少「錢」。

需要注意的是，區塊鏈並非直接儲存每個「錢包」中的余額，而是每次交易中「錢」的流向，所以在查詢余額的時候，只需驗證區塊鏈中每筆資料的真偽並進行統計，就能得到每個「錢包」的最終余額。

由於產生區塊需要進行復雜的密碼計算，如果以集中式的伺服器進行運算，就需准備許多效能很高的電腦來滿足需求。然而比特幣的做法是將運算分散到所有進行「挖礦」的電腦上，這些電腦稱為節點，會在驗證交易、封裝區塊之後得到一定金額的獎勵，因此會有許多礦工為了賺取比特幣，而投入電腦進行運算，如此一來就不需特定伺服器，而是將所有運算工作分散到比特幣網路的各個節點。

▲區塊鏈由許多區塊串聯而生，由於可以從第一筆至最後一筆轉帳記錄，並具有高度安全性，因此很適合金融應用。（圖片來源：Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）

理論上可破解，但實際上不可行

在區塊鏈的運作過程中，所有節點都會共同驗證每個新加入的區塊，以確保交易的正確性，當某些節點記錄的區塊息與其他節點不符時，其他節點就不會承認該筆交易，因此交易記錄就不會被寫入區塊鏈。

不過區塊鏈的安全性，在理論上就不是牢不可破。只要有人能夠支配整個網路過半的運算效能（即掌握51%的運算效能），它就能創造假冒的交易記錄，並保證能搶先在其他節點完成運算、提出異議之前，完成區塊運算並將資料寫入區塊鏈，如此一來它就能修改自己的交易記錄，重復使用同一筆比特幣進行支付行為。

用電玩游戲舉個簡單的例子，這種攻擊就像是使用金手指，能將金錢修改為永遠不會減少。

不過從實際面來看，比特幣的使用者非常多，因此網路中有相當多的節點，其中還有許多使用特殊電腦進行運算的職業礦工，所以全部節點運算能力的總合值相當大，一般人或組織很難憑一己之力掌握51%的運算效能。

假設目前所有節點運算能力加總起來，相當於100台超級電腦，那麼攻擊者就需要准備101台超級電腦來取得過半運算效能，這在實現情況中不太可能達成。

退一步想，假設萬一真的有人能夠支配過半運算效能，那麼他也同時也能壟斷比特幣的發行以及交易手續費，並從中賺取相當大的利益，反之如果他選擇了竄改交易資料，那麼比特幣的使用者變會對這種貨幣失去信心，導致比特幣的價值崩盤，甚至是一夕之間「鈔票變壁紙」。

因此假設攻擊者是以利益為出發點，那麼他就算能發動51%攻擊，他也不會這么做，如此一來便能確保比特幣與區塊鏈仍然是安全的。

▲比特幣是區塊鏈極具代表性的應用實例之一。

說文解字使用範例：區塊鏈

O：區塊鏈能將驗證交易的負荷分散至網路中的每個節點。

X：腳踏車停好之後，記得要用區塊鏈鎖上。