區塊鏈技術介紹
本章將綜合介紹區塊鏈技術的歷史、基本原理、主要特徵、以及不衕類型的區塊鏈（如公有鏈和私有鏈）。
什麽是區塊鏈技術？
區塊鏈技術的定義和特點
區塊鏈指一種分布式、去中心化的加密賬本。共識算法是區塊鏈繫統的基礎，負責跟蹤網絡內髮生的每筆交易。分布式賬本實際上隻是一個數據庫，有多個副本，每個副本都保存在一個網絡節點中。
由於這個數據庫被分成多個區塊，各個區塊産生時又像鏈條一樣串聯在一起，區塊鏈的名稱由此得來。每個區塊上都包含了諸多信息，每隔一段時間，上一個區塊的信息會被驗證併傳遞給下一個區塊。
各區塊包含了在特定時間段內髮生的每筆交易的數據以及一些數據頭。其中，數據頭包含了當前區塊和上一個區塊的信息，確保信息的連續與安全。在這種鏈式結構下，要修改單個區塊，就需要衕時修改之前的所有區塊，從計算能力來看，這是不可能實現的。
作爲一種分布式的去中心化技術，區塊鏈一定存在多個控製器，否則就無法保證操作的安全和正確。區塊鏈的這些特性使其成爲一個去中心化的、加密的、共享的、分布於多個節點之間的數據庫。要對區塊鏈進行修改，必鬚取得所有參與者的衕意，這幾乎是不可能的，因此區塊鏈是不可變的、不可破壞的、透明的。簡單來説，區塊鏈是一個新的範式。
除此之外，區塊鏈還有如下三個主要特徵。
- 安全：密碼學和共識算法使區塊鏈上的數據非常安全，不容篡改；
- 可信賴：信任通過網絡參與者的共識建立，而非依賴於中央權威機構；
- 高效：區塊鏈技術消除了對中間人的需要，提高了效率，降低了成本。
區塊鏈技術有望以一種安全透明的方式實現數字資産和信息的轉移，對多個行業産生革命性影響，可以降低對中間商的需求，提高效率、開放性和問責水平。總的來説，得益於其去中心化性質，區塊鏈有可能變革個人和公司交易和存儲數據的方式，讓曾經無法訪問傳統金融繫統的人也能參與其中併接受相關服務。
加密貨幣和區塊鏈
區塊鏈是比特幣和以太坊等大多數加密貨幣採用的底層技術，在加密貨幣繫統中充當公共賬本的角色，跟蹤所有交易和貨幣餘額，併確保交易安全、透明、不被篡改。
密碼學和工作量證明（PoW）等共識算法的使用有助於防止雙花現象，使網絡在無中央機構（如銀行）的情況下就分類賬的狀態達成共識。基於區塊鏈，無需信任的繫統隨之産生，它可以在不需要中介的情況下實現安全的點對點交易。
在工作量證明共識中，加密貨幣是通過挖礦創建的。挖礦指通過解決覆雜的數學問題（稱爲哈希難題）創建新區塊的過程。簡單來説，這一過程就是礦工之間互相競爭解決難題併將區塊添加到區塊鏈的過程。成功解決這個難題的礦工將穫得新鑄造的加密貨幣和該區塊包含的相關交易費作爲獎勵。這一機製鼓勵礦工誠實地參與網絡併維護網絡安全。
比特幣代錶了目前世界上最強大、功能最完善的去中心化網絡形式，無疑是最成功、最具代錶性的PoW區塊鏈，其強大的節點網絡讓比特幣幾乎不可能受到惡意行爲者的攻擊。比特幣的出現也催生了很多其他類型的區塊鏈的誕生，它們雖然還無法達到與比特幣衕樣的去中心化和安全水平，但具有與比特幣或多或少相似的特徵。
第二種最常用的共識方法是權益證明（PoS）。在權益證明區塊鏈中，添加新塊的過程由驗證者進行，選擇驗證者創建新塊的過程是根據他們在網絡中的質押量來決定，而不是像PoW那樣通過解決數學問題來進行。
私有區塊鏈
雖然創建區塊鏈的初衷主要是爲了實現去中心化併解決信任問題，但也有部分區塊鏈是專門爲特定組織或團體創建的，併非麵曏所有大衆，這類區塊鏈被稱爲“私有鏈”，常在企業和組織內部使用，它們對透明度和去中心化的要求不高，而主要是考慮隱私和控製問題。我們所説的分布式賬本技術（DLT）便是這種情況。DLT的工作方式與“經典的”區塊鏈相衕，都是一種數字繫統，允許多方維護共享和衕步的數據庫，可用於記録交易或其他類型的數據。但這種技術的一個問題是它與區塊鏈創建的初衷背道而馳，因爲在私有區塊鏈中，所有參與者的身份都是透明的，節點數量有限，對數據的訪問也有限，而公共區塊鏈是開放的，任何人都可以訪問，可以實現完全透明和去中心化。
盡管如此，私有區塊鏈和DLT之間也存在一些區別，包括：
- DLT中沒有交易所代幣。
- 私有區塊鏈的歷史無法更改，而DLT可以。
- 私有區塊鏈中所有節點可以相互通信，而DLT是點對點工作方式。
- DLT沒有經濟激勵維護網絡安全。
私有區塊鏈可用於提高供應鏈管理和記録保存等場景的效率和安全。
要點
區塊鏈是一種分布式、去中心化的加密賬本，是一種存儲和傳輸數據和資産的新範式，具有許多優於傳統繫統的優勢，如更高的安全性、透明度和效率。
可以將加密貨幣看做特定區塊鏈網絡中的一種交換單位，主要有兩種創建方式：PoW中，新的加密貨幣通過挖礦産生；PoS中，分配給被選中創建新區塊的驗證者（根據網絡中的質押量選擇）。
公共鏈是開放的，任何人都可以訪問，實現了完全透明和去中心化。私有鏈需要取得許可，隻麵曏特定參與者。私有區塊鏈也有DLT，但特性略有不衕。
結語
本章介紹了區塊鏈技術的組成、特點、以及加密貨幣的作用，這是在學習區塊鏈用例之前需要了解的一個重要知識。在下一章中，我們將學習智能合約和去中心化應用。
區塊鏈技術介紹
本章將綜合介紹區塊鏈技術的歷史、基本原理、主要特徵、以及不衕類型的區塊鏈（如公有鏈和私有鏈）。
什麽是區塊鏈技術？
區塊鏈技術的定義和特點
區塊鏈指一種分布式、去中心化的加密賬本。共識算法是區塊鏈繫統的基礎，負責跟蹤網絡內髮生的每筆交易。分布式賬本實際上隻是一個數據庫，有多個副本，每個副本都保存在一個網絡節點中。
由於這個數據庫被分成多個區塊，各個區塊産生時又像鏈條一樣串聯在一起，區塊鏈的名稱由此得來。每個區塊上都包含了諸多信息，每隔一段時間，上一個區塊的信息會被驗證併傳遞給下一個區塊。
各區塊包含了在特定時間段內髮生的每筆交易的數據以及一些數據頭。其中，數據頭包含了當前區塊和上一個區塊的信息，確保信息的連續與安全。在這種鏈式結構下，要修改單個區塊，就需要衕時修改之前的所有區塊，從計算能力來看，這是不可能實現的。
作爲一種分布式的去中心化技術，區塊鏈一定存在多個控製器，否則就無法保證操作的安全和正確。區塊鏈的這些特性使其成爲一個去中心化的、加密的、共享的、分布於多個節點之間的數據庫。要對區塊鏈進行修改，必鬚取得所有參與者的衕意，這幾乎是不可能的，因此區塊鏈是不可變的、不可破壞的、透明的。簡單來説，區塊鏈是一個新的範式。
除此之外，區塊鏈還有如下三個主要特徵。
- 安全：密碼學和共識算法使區塊鏈上的數據非常安全，不容篡改；
- 可信賴：信任通過網絡參與者的共識建立，而非依賴於中央權威機構；
- 高效：區塊鏈技術消除了對中間人的需要，提高了效率，降低了成本。
區塊鏈技術有望以一種安全透明的方式實現數字資産和信息的轉移，對多個行業産生革命性影響，可以降低對中間商的需求，提高效率、開放性和問責水平。總的來説，得益於其去中心化性質，區塊鏈有可能變革個人和公司交易和存儲數據的方式，讓曾經無法訪問傳統金融繫統的人也能參與其中併接受相關服務。
加密貨幣和區塊鏈
區塊鏈是比特幣和以太坊等大多數加密貨幣採用的底層技術，在加密貨幣繫統中充當公共賬本的角色，跟蹤所有交易和貨幣餘額，併確保交易安全、透明、不被篡改。
密碼學和工作量證明（PoW）等共識算法的使用有助於防止雙花現象，使網絡在無中央機構（如銀行）的情況下就分類賬的狀態達成共識。基於區塊鏈，無需信任的繫統隨之産生，它可以在不需要中介的情況下實現安全的點對點交易。
在工作量證明共識中，加密貨幣是通過挖礦創建的。挖礦指通過解決覆雜的數學問題（稱爲哈希難題）創建新區塊的過程。簡單來説，這一過程就是礦工之間互相競爭解決難題併將區塊添加到區塊鏈的過程。成功解決這個難題的礦工將穫得新鑄造的加密貨幣和該區塊包含的相關交易費作爲獎勵。這一機製鼓勵礦工誠實地參與網絡併維護網絡安全。
比特幣代錶了目前世界上最強大、功能最完善的去中心化網絡形式，無疑是最成功、最具代錶性的PoW區塊鏈，其強大的節點網絡讓比特幣幾乎不可能受到惡意行爲者的攻擊。比特幣的出現也催生了很多其他類型的區塊鏈的誕生，它們雖然還無法達到與比特幣衕樣的去中心化和安全水平，但具有與比特幣或多或少相似的特徵。
第二種最常用的共識方法是權益證明（PoS）。在權益證明區塊鏈中，添加新塊的過程由驗證者進行，選擇驗證者創建新塊的過程是根據他們在網絡中的質押量來決定，而不是像PoW那樣通過解決數學問題來進行。
私有區塊鏈
雖然創建區塊鏈的初衷主要是爲了實現去中心化併解決信任問題，但也有部分區塊鏈是專門爲特定組織或團體創建的，併非麵曏所有大衆，這類區塊鏈被稱爲“私有鏈”，常在企業和組織內部使用，它們對透明度和去中心化的要求不高，而主要是考慮隱私和控製問題。我們所説的分布式賬本技術（DLT）便是這種情況。DLT的工作方式與“經典的”區塊鏈相衕，都是一種數字繫統，允許多方維護共享和衕步的數據庫，可用於記録交易或其他類型的數據。但這種技術的一個問題是它與區塊鏈創建的初衷背道而馳，因爲在私有區塊鏈中，所有參與者的身份都是透明的，節點數量有限，對數據的訪問也有限，而公共區塊鏈是開放的，任何人都可以訪問，可以實現完全透明和去中心化。
盡管如此，私有區塊鏈和DLT之間也存在一些區別，包括：
- DLT中沒有交易所代幣。
- 私有區塊鏈的歷史無法更改，而DLT可以。
- 私有區塊鏈中所有節點可以相互通信，而DLT是點對點工作方式。
- DLT沒有經濟激勵維護網絡安全。
私有區塊鏈可用於提高供應鏈管理和記録保存等場景的效率和安全。
要點
區塊鏈是一種分布式、去中心化的加密賬本，是一種存儲和傳輸數據和資産的新範式，具有許多優於傳統繫統的優勢，如更高的安全性、透明度和效率。
可以將加密貨幣看做特定區塊鏈網絡中的一種交換單位，主要有兩種創建方式：PoW中，新的加密貨幣通過挖礦産生；PoS中，分配給被選中創建新區塊的驗證者（根據網絡中的質押量選擇）。
公共鏈是開放的，任何人都可以訪問，實現了完全透明和去中心化。私有鏈需要取得許可，隻麵曏特定參與者。私有區塊鏈也有DLT，但特性略有不衕。
結語
本章介紹了區塊鏈技術的組成、特點、以及加密貨幣的作用，這是在學習區塊鏈用例之前需要了解的一個重要知識。在下一章中，我們將學習智能合約和去中心化應用。