1.1 區塊鏈簡介

區塊鏈技術作為一種使數據庫安全而不需要行政機構授信的解決方案首先被應用于比特幣。中本聰（Satoshi Nakamoto）在2008年于《比特幣白皮書》中提出“區塊鏈”概念，并在2009年創立了比特幣社會網絡，開發出第一個區塊。

1.1.1 基本概念

1．區塊鏈

關于區塊鏈的概念目前還沒有一個共同的認識，維基百科給出的解釋為：區塊鏈是用于分布式數據庫識別、傳播和記載信息的智能化對等網絡，也稱為價值互聯網。

從本質上講，區塊鏈技術是一種使用去中心化共識機制去維護一個完整的、分布式的、不可篡改的賬本數據庫的技術，它能夠讓區塊鏈中的參與者在無需建立信任關系的前提下實現一個統一的賬本系統。區塊是公共賬本，多點維護；鏈是蓋上時間戳，不可偽造。

區塊鏈本質上是一個注重安全和可信度勝過效率的一項技術。目前所有的系統背后都有一個數據庫，也就是一個大賬本。那么誰來記這個賬本就變得很重要。現在就是誰的系統誰來記賬，各個銀行的賬本就是各個銀行在記，支付寶的賬本就是阿里巴巴在記。但在區塊鏈系統中，系統中每個人都有機會參與記賬。在一定時間段內如果有新的交易數據變化，系統會評判這段時間內記賬最快最好的人，將其記錄的內容寫到賬本，并將這段時間內賬本內容發給系統內的其他人進行備份。這樣系統中的每個人都有一本完整的賬本。因此，這些數據就會變得非常安全。篡改者需要同時修改超過半數的系統節點數據才能真正地篡改數據。這種篡改的代價極高，幾乎不可能發生。例如，比特幣運行已經超過9年，全球無數的黑客嘗試攻擊比特幣，但是至今為止沒有出現過交易錯誤，可以認為比特幣區塊鏈是一個非常安全可靠的系統。因此可以認為，區塊鏈技術就是一個全民參與記賬的方式，它將帶來的是記賬方式的革新。

2．哈希函數

哈希函數是可以將原始數據編碼為特定長度的、由數字和字母組成的字符串。哈希函數有著很多適合存儲區塊鏈數據的優點：1）哈希函數處理過的數據是單向性的，通過處理過的輸出值幾乎不可能計算出原始的輸入值；2）哈希函數處理不同長度的數據所耗費的時間是一致的，輸出值也是定長的；3）哈希函數的輸入值即使只相差一個字節，輸出值的結果也會迥然不同。

3. P2P網絡

P2P是英文Peer-to-Peer的縮寫，稱為“對等網”或“點對點”技術。IBM為P2P下了如下定義：“P2P系統由若干互聯協作的計算機構成，且至少具有如下特征之一的系統依存于邊緣化（非中央式服務器）設備的主動協作，每個成員直接從其他成員而不是從服務器的參與中受益；系統中成員同時扮演服務器與客戶端的角色；系統應用的用戶能夠意識到彼此的存在，構成一個虛擬或實際的群體。”而Intel將P2P技術定義為“通過系統間的直接交換達成計算機資源與信息的共享”。

在P2P系統中，每一個Peer都是平等的參與者，扮演著服務使用者和服務提供者兩個角色。資源的所有權和控制權被分散到網絡的每一個節點中。簡單來說，P2P技術是一種用于不同用戶之間，通過計算機網絡“直接”交換數據或者共享服務的技術。它允許每個人直接連接到另外一臺計算機上交換文件，而不再登錄到服務器下載文件。

1.1.2 分類

按開放對象范圍的不同，區塊鏈可以分為以下三類。

（1）公有區塊鏈（簡稱公鏈）

公有區塊鏈：世界上任何個體或者團體都可以發送交易，且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公有區塊鏈是最早且當前應用最廣泛的區塊鏈。公鏈特征是訪問門檻低，任何人都可以自由加入和退出；可以保護使用其開放程序的用戶，參與者身份隱藏但所有數據默認公開。公鏈的應用包括比特幣、以太坊、超級賬本、大多數山寨幣以及智能合約，公鏈的始祖是比特幣，其應用已經工業化。

（2）聯盟/行業區塊鏈（簡稱聯盟鏈）

聯盟區塊鏈又稱行業區塊鏈：由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節點共同決定（預選節點參與共識過程），其他接入節點可以參與交易，但不過問記賬過程，其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢。聯盟鏈需通過授權才能加入和退出。

（3）私有區塊鏈（簡稱私鏈）

私有區塊鏈：僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬，公司或個人獨享該區塊鏈的寫入權限。私鏈特征是交易速度快、數據不會公開地被擁有網絡連接的人獲得、交易成本大幅降低甚至為零。目前傳統金融巨頭都在嘗試私有區塊鏈，私鏈應用產品還在摸索當中。

1.1.3 應用與價值

區塊鏈作為一種創新技術，顛覆了商業邏輯和運行規則。區塊鏈分布式賬本技術和共識機制，構建了低成本的互信機制，建立了“去中心化”的交易體系，實現了價值的直接傳遞。這有助于很多行業提高運營效率、實現業務場景的創新。比如在金融領域，區塊鏈技術不僅可以為支付、數字資產交易、智能合約保險等新興金融商業模式提供底層技術支撐，同時，借助區塊鏈構建低成本的生態信任體系，可大大降低金融交易成本，提高金融運行效率。

（1）區塊鏈1.0時代

1.0時代是以比特幣為代表的數字貨幣應用，數字貨幣的價值由用戶協商而得。其應用場景包括支付、流通等貨幣職能，比特幣是區塊鏈1.0的典型應用。中本聰在2008年11月發表了著名論文《比特幣：點對點的電子現金系統》，該文提出了一種完全通過點對點技術實現的電子現金系統，它基于密碼學原理而不基于信用，使得在線支付能夠直接由一方發起并支付給另外一方，中間不需要通過任何的金融機構。

緊接著在2009年一月，他使用自己寫出的第一版的軟件挖掘出了創始區塊，其包含著一句不可被修改的語句：“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks（2009年1月3日，財政大臣正站在第二輪救助銀行業的邊緣）”，正式開啟了比特幣乃至區塊鏈的時代。

（2）區塊鏈2.0時代

2.0時代是數字貨幣與智能合約相結合，對金融領域更廣泛的場景和流程進行優化的應用。區塊鏈2.0在數字貨幣的基礎上加入了智能合約功能，智能合約算法可以利用程序算法代替人執行合同，通過轉讓來創建不同資產單元的價值，使區塊鏈從貨幣體系擴展到股權、債券乃至金融合約的交易和執行等。區塊鏈2.0在貨幣市場去中心化后，對整體市場完成了去中心化，區塊鏈技術的去中心化賬本功能可以被用來注冊、確認、轉移各種不同類型的資產及合約。所有的金融交易都可以被改造成在區塊鏈上使用，包括股票、私募股權、眾籌、債券、對沖基金和所有類型的金融衍生品如期貨、期權等。

（3）區塊鏈3.0時代

3.0時代是超越貨幣和金融范圍的泛行業去中心化應用，特別是在醫療、政府、科學、文化和藝術等領域的應用。3.0時代的區塊鏈將徹底超越金融領域的應用，向社會生活各方面擴展，延伸到包括醫療、身份認證、公證、仲裁、審計、郵件、簽證等社會治理領域。