“区块链”应用场景的核心优势！

注：本连载省略“数字通证”部分的分析，直接从区块链技术入手。

当社会资本与物质资本一样重要时，只有那些具有高度社会信任的社会才能创建能够在新经济中竞争的大型组织。

政治经济学家弗朗西斯·福山先生曾预言：“未来，社会资本将变得与物质资本同等重要。只有社会信任度高的社会，才能在新经济中创造出具有竞争力的大型组织。” “

区块链技术最早的使用场景是在分散在世界各地的数据库中记录比特币交易的账本。 如今，作为比特币加密技术下的一种数据技术，区块链技术的应用已经远远超出了货币领域。 在全球范围内解决涉及社会信任的交易问题。

区块链（Blockchain）是一组基于某种加密技术的协议，而不仅仅是特定的代码或项目。

了解了这套协议之后，你可以基于现有的技术，用不同的语言来实现，从不同的角度可以得到不同的结论：

金融界人士会说，区块链是数字化、去中心化的分布式记账系统。

基于密码学理论的人会说区块链是一个使用密码学构建的去信任网络系统。

技术人员把区块链技术看作是一个分布式数据库，保证最终的一致性。

在远古时代，烘烤的泥岩板上的楔形文字讲述了计量单位、税收、工人等信息。 随着文字的出现，最早的簿记被发展为记录生产、交易和债务。

分类账的第一个重大变化出现在 14 世纪，伴随着复式簿记的创新。 通过同时记录借方和贷方，复式记账通过多个（分布式）账簿记录相关数据，并整合账簿之间的信息。 随着大公司的激增和政府机构的扩张，19 世纪见证了分布式账本的又一次发展。 这些中心化的账本让公司在规模和业务范围上获得了很大的发展，但这一切都依赖于中央机构的信用。

20 世纪后期，分类账从模拟分类账转变为数字分类账。 这是一个允许更复杂的分布、计算、分析和跟踪的数据库，同时也是可计算和可搜索的。

但是这样的数据库仍然依赖于信任：数字分类帐只有在其所在的组织和它雇用的个人愿意维护它的情况下才值得信赖。 现代资本主义经济结构的演化让这些账本随之演进，但当需要强制执行一类账本时，就需要政府介入。

政府是值得信赖的实体，拥有公民权利、旅行权利、纳税义务、社会保障和财产所有权的数据库。 政府维护权力、特权、责任和访问权限的书籍。

区块链的出现正是为了解决这个问题：作为一个分布式账本系统，它不依赖于一个可信的中央机构来维护和运行。

在我看来，区块链本质上是一个分布式的数据库系统，也可以说是一个加密的共享数据库。 其特点是不可更改、不可伪造、在网络上公开透明。

与传统数据库技术相比，其特点应包括：

•维护一个增长链，只能添加记录，已经发生的记录不可篡改；

• 去中心化，或多中心化，没有集中控制，在实施中尽可能分散；

• 可以利用密码学机制保证交易不能被拒绝和破坏，尽可能保护用户信息和记录的隐私。

对于企业而言，企业可以使用它来跨信任边界以数字方式跟踪资产所有权，从而在协作和富有想象力的新商业模式之间开辟新的机会。 作为共享信任数据库，它可以将单个公司的数字资源交付范围扩展到其供应商、客户和合作伙伴。

从技术角度看，区块链是由一系列通过密码学方法生成的数据块（block）组成的。 区块链本质上是一个链表，链表上的每个区块都包含前一个区块的数据。 块的哈希值从创世块连接到当前块以形成区块链。

区块链的基本原理：

• 交易：改变分类账的状态，例如添加一条记录；

•区块：记录一段时间内发生的交易和状态，是对当前账本状态的共识；

• 链：由块按发生顺序串联而成，是状态变化的日志记录。

每个块保证按时间顺序在前一个块之后生成。 有了这个特性，区块链就具有不可篡改的巨大特性。

区块链概念的出现最早是在中本聪的比特币白皮书中提到的，但它是以工作量证明链的形式存在的。 以下是中本聪对区块链概念的介绍：通过时间戳服务器对一组随机散列的密码值进行时间戳记，并将随机散列以数据块的形式在网络中广播。

显然，时间戳可以证明特定数据一定在某个时刻存在，因为只有在那个时刻存在，才能得到对应的随机哈希值。 每个时间戳都应该将之前的时间戳合并到它的随机散列值中，之后的每个时间戳都应该加强之前的时间戳，从而形成一条链。

节点总是将最长的链视为正确的链，并继续对其进行处理和扩展。 如果两个节点同时广播不同版本的新区块，其他节点将在不同时间收到该区块。 在这种情况下，节点将背书第一个收到的块并对其进行处理，但也会保留另一条链（以防后者成为最长的链）直到发现下一个工作量证明，并且其中一条链证明是较长的，则工作在另一条支链上的节点将转换阵营，开始在较长的链上工作。

区块链架构的核心优势包括：

1. 任何节点都可以创建交易。 经过一段时间的确认后，可以合理确认交易是否有效。 区块链可以有效防止双花问题的发生。

2. 尝试重写或修改交易记录是非常昂贵的。

3. 区块链实现两种类型的记录：交易和区块。 交易是存储在区块链上的实际数据，而区块是确认某些交易何时以及以何种顺序成为区块链数据库一部分的记录。

我们一直在说区块，区块到底是什么？

块的基本组成

区块是一种容器数据结构，它聚合了公共账本（区块链）中包含的交易信息。 它由一个包含元数据的块头组成，后跟一长串构成块体的交易。 区块头80字节，平均每笔交易至少250字节，每个区块平均至少包含500多笔交易。 因此，包含所有交易的完整区块比区块头大 1000 倍。

区块头：区块头由三组区块元数据组成，第一组是引用父区块哈希值的一组数据，用于将区块连接到区块链中的前一个区块。 第二组元数据，难度、时间戳和随机数，与挖矿竞争有关。 第三组元数据是默克尔树根（一种用于有效汇总区块中所有交易的数据结构）。

用一张表来表示一个区块头结构：

前面提到了“创世块”的概念。 比特币区块链的第一个区块（创建于 2009 年）称为创世区块。 它是比特币区块链中所有区块的共同祖先，这意味着如果你从任何一个区块开始追溯，最终都会到达创世区块。

每个节点都“知道”创世块的哈希值、其结构、创建时间以及其中的交易。 因此，每个节点都将这个区块作为区块链的第一个区块，从而构建一个安全可信的区块链根。

创世块被编程到比特币核心客户端中。 创世块的哈希值为：000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

你可以在任何区块浏览网站上搜索这个区块哈希，比如区块元（blockmeta），你会找到一个描述这个区块内容的页面，上面有一个包含这个哈希的链接：

从命令行使用比特币核心客户端：

$ bitcoindgetblock 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f{ "hash":"000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f", "confirmations":308321, "size":285, "height":0, "version":1, "merkleroot":"4a5e1e4baab89f3a32518a88c31bc87f618f76673e2cc77ab2127b7afdeda33b", "tx":[" 4a5e1e4baab89f3a32518a88c31bc87f618f76673e2cc77ab2127b7afdeda33b"], "time":1231006505, "nonce":2083236893, "bits":"1d00ffff", "difficulty":1.00000000, "nextblockhash":"00000000839a8e6886ab5951d76f411475428afc90947ee320161bbf18eb6048"}

创世块包含一条隐藏的消息，比特币创始人中本聪在他的 Coinbase 交易的输入中包含了“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”。 这句话是泰晤士报当天的头版文章标题，引用这句话，既是对区块生成时间的解释，又是半开玩笑的提醒一个区块的重要性独立的货币体系，同时告诉人们，随着比特币的发展，一场史无前例的世界性货币革命即将发生。

关于区块链“分叉”

诚实的矿工只会在最长的有效链上创建最新的区块。 “长度”是指区块链的累计计算难度，而不是区块的数量。 当链中包含的所有区块和交易都是有效的，并且该链从创世块开始时，它就是我们认可的有效区块链。

对于区块链中的任何区块比特币是区块链的第一个应用，只有一条通往创世区块的路径。 但是，从创世块开始比特币是区块链的第一个应用，就会有分叉。 当创建的两个块之间的时间差只有几秒钟时，通常会创建一个分叉块。 发生这种情况时，节点会在它们首先收到的区块之上创建区块。 无论哪个区块包含在下一个区块中，它都会成为主链的一部分，因为这条链更长。

短链（无效链）中的块没有效果。

当比特币客户端切换到另一个更长的区块链时，短链中的所有有效交易区块都会重新加入到顺序交易池中，并会被包含在下一个区块中。 短链中的区块奖励不会出现在最长的链中，因此实际上它们是有损的，这就是为什么生成需要 100 个区块的网络强制成熟时间才能存在的原因。

短链中的区块通常被称为“孤儿”。 这是因为，在长链中，这个生成的交易没有父块，因为这些生成的交易在交易 PRC 列表中显示为孤儿。 一些矿池误解了这些信息，声称他们的区块是“孤儿”。 事实上，这些块有父母，甚至可能有孩子。

区块链衍生概念

公共区块链

公链是指全球任何人都可以读取和发送交易并获得有效确认的共识区块链。 公链的安全性通过工作量证明机制（pow）或权益证明机制（pos）来维护。 它们以经济奖励和加密数字验证相结合的形式存在，并遵循一般原则：每个人能从中获得的经济奖励与其对共识过程的贡献成正比。 这些区块链通常被认为是“完全去中心化”的。

联盟链：（Consortium blockchains）

联盟链是指共识过程由预选节点控制的区块链； 例如，15家金融机构组成一个联盟，每个联盟运行一个节点，每个区块需要获得10个节点才能生效。 机构确认。 区块链可能对每个人都可读，仅受参与者限制，或者是混合体。

私有区块链，也称为无令牌区块链

完全私有的区块链是其写入权限仅掌握在一个组织手中的区块链。 读取权限要么向公众开放，要么任意限制。 相关应用包括数据库管理、审计，甚至公司，但在很多情况下，公共可读性并不是必需的。

一个没有原生代币的系统是否可以称为区块链仍然存在很大争议。 一些人认为，没有令牌的区块链可以以分布式多版本并发控制 (MVCC) 数据库的形式存在。 多版本并发控制，防止两个事务修改数据库中的单个列，以及区块链，防止两个事务修改区块链中的单个输出。

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