火币朱嘉伟做客百度文库：区块链究竟是什么？

从去年开始，区块链技术在全球范围内掀起了一股新兴金融科技狂潮，世界各大金融机构以及各国央行争相展开对区块链技术的研究。5月4日，安全可信赖的区块链资产交易平台火币网COO朱嘉伟受邀做客百度文库“觅识Live”在线互动问答平台，和大家一起探究区块链技术的发展现状和应用前景。

本次 Live 主要包括以下内容：

1.区块链技术的基础：区块与链、分布式、密码学、共识

2.区块链的核心优势：去中心、溯源、公开、可以编程

3.区块链主要应用行业：金融、身份认证、投票、供应链

4.区块链的现状与未来：区块链处于原型验证的阶段

区块链就是把加密数据（区块）按照时间顺序进行叠加（链）生成的永久、不可逆向修改的记录。

区块链的本质是什么？区块链与比特币是什么关系？回答这两个问题前， 让我们先从一个拿石头当钱的小岛说起。

雅浦岛（Yap）是一个位于太平洋西部加罗林群岛中的一个小岛，居住人口仅有数千人，岛上风景如画，这里的人们过着田园牧歌式的生活。然而，这个岛最出名的原因是岛上奇特的货币。

一种又大又厚的石轮——“费币“（fei）构建了当地的货币体系，这些石轮的大小从1到12英寸不等，中有孔洞。雅浦岛上的居民进行的交易很多，但交易过程一般只是债务互相抵消的过程，账款通常留待以后的交易中进行转结。即便到了最后的清算时刻，费币也很少被搬动，当地人只是在“费币”上做标记，以显示所有权的易手，其所有者无需持有它。当地人并不在意自己对这块石头的所有权有没有实物保证，甚至不需要为交易做什么记号，石币还是原封不动的留在原来的主人那里。

威廉·亨利·福内斯 对雅浦岛的货币体系进行描述时，讲述了这么一个故事： 附近村子里有一家人，他们的富裕程度毋庸置疑，人所周知，然而没有一个人见过或接触过这笔财富，这家人自己也不例外；他们家的财富是一块巨大的费币，其尺寸只是在祖辈的口中提到过；在过去两三代人的时间里，这块费币就躺在海底，直到现在！人们都承认……这块费币在运输过程中掉下海的事故本身无须多议，而且人们也承认，即便沉在数百英里之外的海里，这块石币的交易价值也不应受到影响……这块石头的购买力就如同把它明显的摆在主人房外一样，仍然有效。

这种奇特的货币制度其实并不难理解，雅浦岛的货币不是“费币”，而是背后的一套信用记录以及信用记录的清算构成的体系。费币只是用来记账的表征 。

区块链的本质是一种去中心化的记账系统。而比特币，正是这个系统上承载的“以数字形式存在”的货币。我们可以认为区块链与比特币之间的关系，就是凯恩斯所说的记账货币与货币之间的关系。也可以用菲利克斯·马丁对于货币的理解 来说明二者的关系——比特币只是记账的表征，而区块链就是其背后的一套信用记录、以及信用记录的清算构成的体系。

从技术的角度看，区块链就是比特币的基础架构及实现方式。没有区块链，就不会有比特币。也就是说，我们谈论比特币的发明，与谈论区块链的发明是一回事。

因为账本上的内容必需是唯一的，这就导致记账天然是一种中心化的行为。在通讯手段不发达的时代，这是必然的选择；在如今的信息时代，中心化的记账方式依然覆盖了社会生活的方方面面。然而，中心化的记账却有一些显而易见的弱点：一旦这个中心出现问题，如被篡改、被损坏，整个系统就会面临危机乃至崩溃。

所以，这种中心化的记账方式对中心本身的能力、相应的监管法律和手段、以及参与者对其的信任都有极高的要求。

那么，我们能不能构建一个不依赖任何中心或是第三方但却可靠的记账系统呢？如果可能，我们就可以克服中心化记账的弱点。然而事实上，构建这样的系统远比想象中复杂。

从设计记账系统的角度，要达成去中心化的目标，显然需要具备以下两个条件：

1. 账本数据的存储必须是去中心化的，不能指定任何参与方拥有特殊的保存账本权力，或者说，我们需要让所有参与方都平等的拥有保存账本的权力。

2. 记账行为本身必须是去中心化的，不能指定任何参与方拥有特殊的记账权力，或者说，我们需要让所有参与方都平等的拥有记录账务数据的权力。

下面我们就来分析一下，想同时达成以上两个条件，有多么的困难。 先看第一个条件，这个并不复杂，我们只需要让系统的每个参与方都能保存完整账本即可。接下来，把第二个条件加入进来，这时候发现麻烦来了：在所有参与方都可以保存账本的前提下，又让所有参与方都拥有记账的权力，必然会导致账本数据的不一致。这个道理很浅显：即使不考虑恶意的参与方，由于每个参与方所处的物理环境不同，接收到的账务信息不可能是完全一致的。而作为一个记账系统，数据的一致性是最基本要求，如果我们不能拥有一致的账本数据，大家记的账各不相同，无疑整个记账系统会乱作一团，也就没有任何价值了。

依据之前的分析，既然所有参与方同时记账会导致混乱，那么为了保证数据的一致性，我们就不得不选择让某个特定参与方拥有存储账本的权力或是记账的权力，然而这样，就会至少与上面的两个条件之一相违背……这似乎成了不可能解决的问题。

我们先回顾这样一个的经典策略问题：拜占庭的将军们围攻一个城堡，军队被分散成很多分支，每一支军队由一名将军独立指挥。将军们之间通过传令兵来保持交流，以期达成一致的行动（进攻或撤退）。但是有些将军是隐藏的叛徒，他们会用虚假的信息来扰乱忠诚将军们的计划。大家并不知道叛徒是谁，那么，忠实将军们有办法达成一致的行动而不被虚假信息干扰吗？

这个例子其实是研究分布式一致性（Distributed consensus ）问题的祖师级人物——莱斯利·兰波特（Leslie Lamport）创造的，但这个例子完美表达了分布式一致性的核心问题，因此常常被人们引用。

其实一致性问题，尤其是分布式系统的一致性问题，是个很大的概念，也是计算机科学领域很早就在研究的内容。传统上对这个问题研究，是为了增加分布式系统的可靠性。比如Twitter、Facebook这样的系统，会有很多服务器，同时记录着系统上所有发生的行为。每一条信息分别记录在不同的后台节点上，系统有分布式的特征。如果记录出现不一致，就有可能发生用户信息丢失的情况。时至今日，这样的系统也没有达成完美的一致性。虽然分布式系统和去中心化系统并不是等同的概念，但是都要面对在缺乏信任的前提下如何取得一致的问题。

那么，区块链是靠怎样的架构设计，最终解决了去中心化记账的难题呢？竞争记账机制成为了解决问题的关键。

这里我们先引入一个称为“节点”的概念。在当前的信息时代，负责记账的自然是计算机，而在记账系统中接入的每一台计算机，我们可以将其称作节点。 所谓的竞争记账，就是以每个节点的计算能力即“算力”来竞争记账权的一种机制。在比特币系统中，大约每十分钟进行一轮算力竞赛，竞赛的胜利者就获得一次记账的权力，即向区块链这个总账本写入一个新区块的权力。这样一定时间内，只有竞争的胜利者才能完成一轮记账并向其他节点同步新增账本信息，这个过程就是区块产生的过程。

这里要指出的是，计算能力只能决定赢得竞争的概率。便于理解，我们可以用彩票系统做一个形象的类比，算力高的节点相当于可以一次买很多张彩票的人，算力低的节点相当于一次只能买一张或是几张彩票的人。在一轮开奖中，一次买很多张彩票的人只是中奖概率更大，却并不是一定会中奖。

那么，算力竞争是如何做到的？又有谁有权判定竞争的结果呢？区块链系统是通过一个称为“工作量证明”（proof of work, POW）的机制完成的。举个形象的例子，比如要组装一批玩具，早上起来我给你一些零件，晚上回来看到需要的玩具摆在桌上，虽然我没有从早到晚盯着你做玩具的过程，我也能确定你确实做了这么多工作。这就是工作量证明的简单理解——通过一个（人人都可以验证的）特定的结果，就能确认（竞争的）参与者完成了相应的工作量。

不过，算力竞争是要付出成本的，没有激励，节点就没有进行竞争的动力。在中本聪的设计里，每轮竞争胜出并完成记账的节点，将可以获得系统给予的一定数量的比特币奖励 。而这个奖励的过程，同时也是比特币的发行过程 。节点不停的进行计算，以期获得系统发放的比特币。这种设计相当巧妙 —— 它将竞争记账机制与货币的发行完美结合到一起，在引入竞争的同时，解决了去中心化货币系统中发行的难题。这个过程很类似现实生活中黄金开采的过程，因此被人们形象的称为“挖矿”。

最终，区块链通过构造了一个以竞争-记账－奖励为核心的经济系统，解决了去中心化记账的难题。在这个系统中，每一个节点只需要根据自身利益行事，出于“自私”的目的进行的竞争，最终造就了保护系统安全的庞大算力基础，提升了系统的可靠性。比特币借助区块链，打造了一个正向循环的经济系统，才使得其在没有强大的中心化机构或组织推动的情况下，自然地成长并发展壮大。

显然，作为一个记账系统，区块链上面不仅可以记录数字形式的货币，也可以记录能用数字定义的其他任何资产，甚至，由于区块链上的价值转移可以通过脚本语言来完成，这意味着区块链上还可以定义更为复杂的交易逻辑。也就是说，除了数字货币，区块链还可以承载股权、债券、产权、版权、公证、合约、投票...等等可以用数字形式进行价值存储或转移的任何东西。 也正因为此，区块链技术吸引了越来越多精英人士和顶级机构的关注。这也很容易理解，正如《经济学人》的封面文章 所讲的，区块链是一个制造信任的机器。在任何需要信任的领域，区块链都可以有用武之地。

数字货币是目前区块链创造的使用最广泛、也是受认可程度最高的一类应用。以比特币为代表的数字货币一度成为区块链的代名词。可以预期的是，即使在区块链广泛使用的未来，数字货币也仍然会是最为重要的区块链应用之一。

数字资产和区块链具有天然的亲和性。一般意义上讲，数字资产包括任何形式的以二进制格式存在并且具备所有权属性的东西。而较为狭义的理解，数字资产则是指以电子数据的形式存在的，在日常生活中持有以备出售的非货币性资产，这里面比较典型是股票、债券等金融产品。

另外，由于区块链公开、透明、难以篡改的特点，利用区块链技术可以非常方便的为任何数字资产或有价值的信息提供比现有中心化结构更为可靠的存在性证明，以及各种形式现实资产的登记或转移。这方面的应用可以包括产权、版权、公证等诸多领域。

如果说比特币等基于区块链的数字货币，是一个刚诞生不久的婴儿，那么基于区块链的非货币形式的价值承载，则还是一个孕育中的胚胎。作为价值载体，区块链可以承载的价值是非常丰富的。随着区块链技术的发展和相关基础设施的不断完善，我们相信区块链承载价值的范围会不断的扩大。

在传统的账本中，账上的数据仅仅是一种纪录。而在区块链这个账本上，这些数据则有了超越账本的意义——它们是可编程的。 这是一个质的变化。由于区块链可编程的属性，使得区块链上所能承载的就不仅仅是普通的交易，而是可以基于程序自动执行的、智能的交易。

智能合约的理念可以追溯到1994年，几乎与互联网（world wide web）同时出现。密码学家尼克萨博（Nick Szabo）首次提出了“智能合约”这一术语。从本质上讲，智能合约工作原理类似于计算机程序的条件执行语句。当一个预先编好的条件被触发时，智能合约执行相应的合同条款。由于区块链的可编程性，智能合约在区块链和数字货币上的应用是水到渠成的事情。

举一个简单的例子，以西甲国家德比为例。假如你赌皇马赢，下注一个比特币，你的朋友赌巴萨赢，下同样的注。第一步，你和你的朋友将你们的比特币发送到一个由智能合约控制的中立账户。当比赛结束时，智能合约能够根据比赛结果，自动地将相应的资金发送到赢家的账户。

再比如网上购物，如果你从网上买了某商品，但不想立即付款给卖家，希望等到发货后再付款。这时你可以创建一个合约，这个合约可以自动查询快递的物流数据，当确认你购买的商品已经发出时，才给卖家发送货款。

以上只是简单的解释和举例，智能合约是计算机程序，所以很容易应用于其他需要的场景——增加更加细致的控制条件，完成更复杂的执行逻辑。这有点类似传统的合同，我们也可以认为，智能合约就是把合同以代码的形式搬到了区块链上，但这就带来了根本的区别：它不需要任何人监督合同的执行，订立合同的双方也也无法在合同完成前单方面违约，一切都是按合同的约定自动执行的。相信随着区块链的普及和交易智能化的发展，将会对未来的交易模式与商业结构带来巨大的影响。

在莱特币诞生的很长一段时间内，莱特币都是以比特币的模仿者存在的。由于模仿性做的比较好，莱特币取得了不小的成功。但是普及大众，商户接受的程度并不大。然而随着这一次莱特会议结束，莱特币制定了启动隔离验证等一系列措施，对莱特币的专业性有了很大提高。但是目前也只是业界共识比较高，在支付方面的使用是不能跟比特币相提并论的。

比特币的SW大家还是比较谨慎，因为这里面各方的利益不太好协调，莱特币是不存在的，因为莱特币的交易并不多。

区块链作为比特币的基础架构，是被中本聪发明出来的。因此，换个角度讲，比特币自然也就是区块链的第一个应用，同时也是到目前为止，在全球影响最广泛的一个应用。

在比特币的发展过程中，2010年5月22日是一个值得纪念的日子。这一天，一位美国的程序员拉丝勒·豪涅茨 （Laszlo Hanyecz）报告称，他以一万个比特币的价格成功购买了两块披萨。这次交易的意义在于，比特币不再仅仅是极客们的玩具，它第一次在现实世界获得了价格——5000BTC/披萨。

2013年3月，欧盟成员国塞浦路斯发生银行危机，对银行存款账户征税。比特币去中心化的特性随之受到人们的热捧，价格3周时间从65美元上升到266美元。世界开始正视比特币的货币价值问题。之后比特币价格降低到50美元。之后随着政府监管层面的进展 和媒体的不断报道，比特币的价格在2013年底达到1200美元的历史高位。

比特币是一个新生事物，同时在全球范围内7×24不间断交易，因此，在某种程度上，它确实是一个很好的投机标的。然而，价格只是比特币的一个方面，甚至可以说是相对不重要的一个方面。在比特币8年来的发展中，很多专家预言了比特币的死亡，他们都失败了。比特币系统的用户数量和应用范围在不断的扩大。

区块链的原理是公开的，在比特币诞生，并获得越来越广泛的关注和影响力之后，出现了层出不穷的比特币的模仿者和竞争者。现在普遍将比特币之后出现的数字货币统称为竞争币（Altcoin）。

以太坊（Ethereum）于2014年众筹了30000个比特币进行开发，目标是打造一个图灵完备的智能合约平台。2015年8月正式发布后，受到了社区和市场的一致热捧，市值迅速超过了莱特币，目前稳稳坐定第二位的位置。以太坊前期采用工作量证明机制，后期计划采用权益证明。

莱特币（Litecoin）诞生于2011年11月，是在比特币的启发下的产物，在技术原理上与比特币相同。 莱特币试图改进比特币，与比特币相比，莱特币有三点不同。第一，莱特币网络每2.5分钟就打包一个区块，因此可以提供更快的交易确认。第二，莱特币的总量预期为8400万，是比特币总量的四倍。第三，莱特币在其工作量证明算法中使用的算法与比特币不同。

区块链技术在金融领域有广泛的应用空间。其中在清算、结算和审计方面的应用，是当前各大金融机构探索的重点。

R3CEV是一家专注于构建下一代全球金融服务技术的区块链创业公司，它已经与全球40多家顶级银行达成合作，研究区块链在金融服务领域的应用。目前正在进行尝试的领域包括支付，结算，贸易金融，企业债券，回购，互换和保险 ，R3已经公布了名为Corda的分布式账本 ，着眼于研究金融机构的一些特殊的隐私要求。

资产交易是社会经济市场化的一种表现，它有利于资源的合理配置，交易地点一般是在交易所。交易所能够实现信息共享，统一协调。交易所主要有债券交易所、商品交易所和金融期货交易所等，在交易所可以交易有形和无形的各种资产。

目前，运用区块连技术进行资产交易的主要有Simbiont、DAH、AntShares、纳斯达克的Linq项目、以色列初创公司Colu和瑞资链金融。纳斯达克的Linq项目主要是用区块链技术管理发行前上市公司的股份。

而且由于区块链可编程的特点，人们可以将合同变成代码的形式放到区块链上，并在约定的条件下自动执行，这就是所谓的智能合约。

智能合约是一段涉及资产与交易的代码，只有将它放到区块链上，才能有效防止“盗版”和“篡改”，因此，在区块链出现以前，智能合约没有大的发展，随着区块链技术的发展成熟，智能合约将大有用武之地。 智能合约是一种新的参与者之间达成共识的方式。它的执行不需要任何的组织和个人，它是自我执行的，违约甚至不可能发生。智能合约将成为全球经济的基本构建，任何人都可以使用这种方式参与到经济活动中，而不需要事前审查和高昂的预付成本。在传统的合同制定中，人们必须选择信任的人和机构，而智能合约则从许多经济交易中，移除了对第三方信任的必要。

Ethereum（以太坊）是用图灵完备的计算机语言完成的区块链系统，目前被很多人看做是新一代的智能合约开发平台 。 RootStock 是一个建立在比特币区块链上的智能合约分布式平台。他们试图以侧链的方式完成智能合约的搭载，从而为核心的比特币网络增加价值和功能。它将作为比特币的一个侧链，通过双向锚定的方式与比特币主链互联互通 。 Augur 是一个2015年成立的基于以太坊区块链的去中心化预测市场，目前已经发布测试版Augur,现在还是处于Beta测试阶段 。

我们的列举必然是不完全的，这并不重要，重要的是，应该看到，区块链未来有无限的可能。汇集更多人的聪明才智，才能使区块链更快的发展成熟。新时代的大幕已经缓缓拉开，期待着更多的角色走上前台。人们有理由期待区块链技术范式下，又一次“大航海时代”的来临，人类这次也许将收获更多。

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