什么是区块链

区块链是一个信息技术领域的术语，从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。

区块链上的每个区块都存放着一定大小的数据，区块分为区块头和区块体。各个区块之间通过随机散列（也称哈希算法）实现链接，后一个区块包含前一个区块的哈希值，随着信息交流的扩大，一个区块与一个区块相继接续，形成的结果就叫区块链。

区块链可以分为公有链、联盟链和私有链。公有链是公开透明的，所有在链上的数据都是公开透明、可追溯，任何人都可以查看的。联盟链是半公有链，只有指定的人才能查看链上的数据，需要得到管理员的许可。私有链则是私有的，所有的数据只有自己能查看。

区块链具有公开透明、去中心化、分布式存储数据、点对点数据传输、共识算法、防篡改、可追溯等特点。例如，数据上链后是永久保存在区块中的，任何人想要改变区块的数据会破坏整条链的数据，而且篡改数据的成本非常高。同时，区块链的数据是存储在每个人的计算机中的，恶意篡改账本的数据需要将每个人的账本都修改一遍，这种作恶成本很大，保证了数据存储的安全性。

区块链刚开始发展的时候是由比特币这个概念带动起来的，传闻是中本聪利用了区块链的技术发行了比特币，从此比特币作为区块链的首个币种价值一路飞涨。这时候的区块链被称为以比特币为代表的区块链1.0技术。区块链公有链的主要代表是以太坊，这时候的区块链被称为以太坊为代表的区块链2.0技术。

区块链的工作原理

区块链的工作原理是一种分布式账本技术，它通过密码学算法和共识机制来确保数据的安全和可信。区块链由一个一个的区块组成，每个区块中包含着一组交易信息。每个区块都会有一个唯一的ID（地址），这些区块通过记录前一个区块的ID来形成一条链。

区块链利用了安全哈希算法（一般使用SHA-256算法），只要区块内容有一丁点儿的变化，这个ID都会完全不一样。区块链技术是对所有交易或者电子行为进行记录的分布式数据记录方案，即公开账本技术。

区块链是一个去中心化的分布式账本，由多个节点组成。每个区块都包含了前一个区块的哈希值，确保了数据的顺序和完整性。区块链上的数据是公开可见的，并且通过共识算法来维护整个网络的一致性。

区块链的操作过程包括：新的交易或事件被广播到网络中的节点；节点将这些交易打包成一个区块；节点通过共识机制竞争来解决数学难题，获得添加新区块的权利；获胜的节点将新的区块添加到区块链上，并广播给其他节点；其他节点验证区块的有效性，并将其添加到自己的区块链副本中。

常见的共识机制包括工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）等。区块链的实现依赖于一些关键技术，包括哈希算法、共识机制、智能合约、分布式存储、加密算法等。这些技术共同构成了区块链的基础架构，使得区块链具有分布式、去中心化、安全可靠、可追溯等特点。

区块链的应用领域

区块链具有去中心化、难篡改、可追溯和智能化等特点，在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面具有天然优势，因此在司法、金融、智能制造、社会公益等诸多领域都具有极高的应用价值。

• 金融领域：区块链能够省去第三方中介环节，实现点对点直接对接，从而在大大降低成本的同时，快速完成交易支付。例如，Visa推出基于区块链技术的Visa B2B Connect，能为机构提供一种费用更低、更快速和安全的跨境支付方式。

• 司法领域：区块链可以增强司法信息的防篡改性和司法程序的透明性与可监督性。例如，内蒙古商都县法院利用区块链防篡改技术提升了司法公信力，提高了证据认定的效率和质量。

• 数字版权领域：通过区块链技术，可以对作品进行鉴权，证明文字、视频、音频等作品的存在，保证权属的真实性、唯一性。例如，美国纽约一家创业公司MineLabs开发了一个基于区块链的元数据协议，实现数字作品版权保护。

• 军事领域：区块链在军事后勤与网络安全领域具有应用价值。美国、俄罗斯、北约等国家地区纷纷加速区块链军事化应用研究和开发试验。

• 物流领域：区块链技术可以实现货物跟踪、信息共享等业务。例如，在国际贸易中，通过区块链技术可以很好地实现海关的进出口数据共享，保证商品安全、追踪商品来源等。

• 公共服务领域：区块链可以用于提高公共服务的透明度和安全性，提高服务质量和效率。

• 保险领域：在保险理赔方面，区块链可以降低管理和运营成本。例如，LenderBot允许人们通过Facebook Messenger的聊天功能，注册定制化的微保险产品。

• 公益领域：区块链上存储的数据高可靠且不可篡改，天然适合用在社会公益场景。

区块链的优势和风险

优势：

• 高安全性：区块链采用去中心化分布式记账方式，系统中各个节点同时参与数据变动记录，单个节点被摧毁不会影响整个账本及记录的完整性，极大地提高了数据的安全性。

• 高透明性：公有区块链系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

• 高自治性：区块链采用基于协商一致的规范和协议，使各参与方在不需要信任任何人的环境下进行自由安全的交易，排除人为干扰因素达到高度自治。

• 不可篡改性：一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久存储起来，生成按照时间先后顺序标记且难以可篡改的数据记录，既能保证数据的可追溯性，又能极大减少不同时间点不同节点数据造假的情况。

风险：

• 隐私保护难题：原生区块链技术不具备隐私保护能力，在区块链公有链上，每个参与者都能拥有完整的数据备份，所有交易数据公开透明，不利于个人隐私保护。

• 不可篡改、撤销：区块链技术一大特点就是不可逆转、不可伪造，交易一旦发起便不可撤销，私钥一旦丢失就无法在对账户进行任何操作。

• 交易确认延迟性：区块链中交易确认存在延迟性。以比特币为例，比特币每次交易的确认时间大约10分钟，6次确认的话需要一个小时。

• 适应监管要求：区块链的去中心、自治化的特点淡化了国家监管的概念，然而所有的创新，都需要符合监管要求。

• 技术风险：智能合约的漏洞和钱包被盗等也是安全风险。在区块链中用户通过私钥来控制其数字资产，如果私钥丢失被盗或泄露，将无法访问数字资产。共识算法和区块大小限制，一些公链在面对大量交易时可能会遇到性能问题。网络攻击指黑客通过攻击节点或者合约漏洞等方式，篡改交易记录或者恶意操作账户。

• 市场风险：大量创新型企业不断涌现，市场竞争异常激烈，需要在评估风险和机遇的基础上进行决策。

• 监管风险：监管的滞后性也容易导致一些不规范行为的出现，例如虚假交易和黑市交易等。

区块链的发展历程

区块链的发展历程大致可以分为以下几个阶段：

• 起源阶段（2008年之前）：1991年，由Stuart Haber和W. Scott Stornetta第一次提出关于区块的加密保护链产品。1992年，拜耳、哈伯和斯托内塔在设计中加入了Merkle树，将多个文档证书收集到一个区块中，提高了效率。1995年，几乎与互联网worldwideweb同时，发表了关于合同法在网络安全实现的论文，提出了“智能合约”Smart Contract的概念。

• 诞生阶段（2008年-2012年）：2008年，在全球金融危机的背景下，第一个区块链由中本聪提出。2009年1月3日，比特币的创始人中本聪在创世区块里留下一句永不可修改的话。2007年到2009年，比特币都是极少数人参与的实验阶段，真正的商业活动还未真正开始。2010年-2012年，比特币流入市场，一些“奇客”在论坛上讨论比特币技术，在自己电脑上挖矿获得比特币，然后在交易所买卖比特币。

• 市场酝酿阶段（2013年-2015年）：2013年初比特币价格较低，但同年因各种因素价格飙涨。2015年，比特币公司BTCC推出了一项服务“千年之链”即区块链刻字服务。

• 主流期（2016年-2018年）：世界主流经济不确定性增强使得具有避险功能的比特币开始复苏，市场需求量大，交易量的增大使得比特币价格飙升，带动了其他系列虚拟货币爆发，还有各式各样的区块链应用也随之爆发。2018年，虚拟货币和区块链在市场、监管、认知等各方面进行调整，回归理性。

• 成熟阶段（2017年至今）：各个企业都已进军区块链，技术相对稳定。