1.1 區塊鏈究竟是什么

在講區塊鏈的定義之前，或許我們可以先看一個網上流傳的故事。

在一個封閉的山村里，人們從事著挖礦的工作，礦石是財富的計量單位，同時也能進行交易換取生活用品。大家挖到的礦石會被帶到山下，由村長清點記賬，張三、李四等所有人的財富，都被記錄在村長一個人的賬本上。但是人都會犯錯，村長也不例外，有時候還會為了私利竄改賬本，搞得村里怨聲載道。

村民們決定推翻村長的管理，他們采取了一個新辦法：每個人都帶一本賬本并且自己管理，如果有誰挖到礦石，就在自己的賬本上做記錄，同時通知所有人，大家都在各自的賬本中寫下同樣的內容。以后村民之間的物品交易、礦石交換，也通過這種“廣而告之”的方式記賬。即使有人竄改了賬本，只要拿出其他人的賬本對比，便能發現問題并更正，除非能在短時間內竄改超過一半及以上人的賬本，才可以顛倒黑白、指鹿為馬，但只要村民數量足夠多，基本上沒人有能力纂改過半的賬本。

而且為了避免有人重復記賬，村民們還規定給每塊礦石做標記，寫上挖到這塊礦石的時間、地點和相關人物，同時附上上一塊礦石的信息。這樣一來，每個村民的賬本上都記錄著每塊礦石獨一無二的信息，并且總與上一塊礦石的信息關聯，因此這些記錄形成一個長鏈。財富無法憑空捏造，每一條記錄也都無法竄改。

這種分布式記賬的方式，就是我們所說的區塊鏈。

我們來看一下區塊鏈在維基百科上大家公認的官方定義：

一個區塊鏈就是一個基于比特幣協議的不需要許可的分布式數據庫，它維護了一個持續增長的不可被竄改和修改的數據記錄列表，即使對于數據庫節點的運營者們而言也是如此。

區塊鏈究竟是什么？說得籠統一點，區塊鏈實現的是一種全新的信用系統。另外一個同義的說法是，區塊鏈系統是一個“Trustless”（無需信用）的系統，無需信用的系統本身就實現了自己的信用。這個信用系統不基于任何法律法規，是用機器語言來實現的。在系統運作時，這種信用不受使用者的影響，也無法被破壞。借助于互聯網的傳播，這個區塊鏈系統能覆蓋全球任何一個角落，并且簡單易用。

簡而言之，區塊鏈（blockchain）說的是由區塊（block）用某種方式組織起來的鏈條（chain）。本書中說的區塊鏈技術實際上是一種分布式數據庫技術。

區塊鏈就是區塊組成的鏈

“區塊鏈”顧名思義，有兩個概念：區塊，以及一個個區塊組成的鏈條。具體來說，是數據存儲在一個個區塊內，區塊按照時間順序相連組成的鏈式數據結構。這種鏈式結構完整、相同地存儲在網絡上多個節點里，具備公開透明、無法竄改、方便追溯的特點。

我們來看下面的圖1-3。

圖 1-3是對區塊鏈中間一段的一個簡單描述。每個區塊都有指向前一個區塊的鏈接，一直到最初創建的區塊，而在區塊鏈系統上發生的每一筆交易都會在某一個區塊中被永久保存。比如區塊54中包含了鏈接連到區塊53；區塊53中包含了鏈接連到區塊52；區塊52中包含了鏈接連到區塊51，依此類推，直到最初的那個區塊。

事實上，更準確地說區塊鏈是一種技術架構，是包含了多個技術的集合，包括分布式賬本、去中心化的P2P技術（Peer to Peer，點到點）、時間戳、非對稱加密和智能合約等。在區塊鏈概念創建之初，談的主要是比特幣底層的實現方式，而確實也是因為比特幣近年來迅速進入大眾視野，人們才更關注它背后的技術，所以很多人會把比特幣和區塊鏈技術的概念互換，但這二者是不可混為一談的。在本書中，我們討論的主要是區塊鏈技術。

通常，我們將區塊鏈技術模型自下而上分為六層，分別是數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層。其中數據層、網絡層和共識層是構建區塊鏈技術的必要元素，缺少任何一層都將不能被稱為真正意義上的區塊鏈技術。這三層包括的區塊鏈核心技術原理，分別對應分布式存儲技術、去中心化的P2P技術和共識機制算法，在第2章將會詳細闡述。

區塊鏈應用DApp

互聯網時代電腦和手機里的應用稱作 Application，簡稱 App，而 DApp即Decentralized Appication的縮寫，稱作“去中心化的應用”。不同的DApp會采用不同的底層區塊鏈開發平臺和共識機制，可以自行發布通證（Token），抑或使用基于相同區塊鏈平臺的通用通證。圖1-4簡單闡釋了DA p p的運行原理。

打個比方，DApp的底層區塊鏈開發平臺就好比手機的 iOS和 Android系統，而 DA pp就是在底層區塊鏈平臺生態上衍生出來的各種分布式應用，也是區塊鏈世界中的基礎服務提供方。而且和手機里的 A pp不同，DA pp是完全去中心化的，由網絡自己的節點來運作，不依賴于任何中心化的服務器。

目前普遍認為，符合以下三個條件的應用，就可以被認為是一個DA p p：

· 運行在分布式網絡上。

· 參與者的信息被安全存儲，隱私得到很好的保護。

· 通過網絡節點去中心化操作。

而一個真正的DApp，需要同時滿足以下幾個條件。

· 必須完全開源、自治，而且沒有一個實體控制著該應用 51%以上的To ke n。

· 有 Token。Token 又稱“通證”，也有另一種譯法將其稱為“代幣”。我們現在所說的To ke n通常指兩類：一種是類似比特幣區塊鏈網絡上的加密數字貨幣，沒有實際的應用功能；另一種是在區塊鏈網絡之上構建的DA p p 所發行的通證，它更多的是被用作特定功能和價值的承載者。我們在意的是實際應用，所以采用了“通證”這一說法，因為我們認為DA p p 必須擁有通證機制，讓參與“挖礦”的礦工或者讓維護應用的節點得到一定的獎勵。

· 必須能夠根據用戶的反饋及技術要求進行升級，而且其升級必須等大部分用戶達成共識之后方可進行。

· 其數據必須加密后存儲在公開的區塊鏈上。

· 其通證必須依據標準的加密算法生成，有價值的節點可以根據該算法獲取DA p p的通證獎勵。

區塊鏈的早期應用是貨幣交易、金融交易，隨后是智能資產，包括房產、汽車等實物資產和知識產權、司法認證、公共檔案等虛擬資產。可以說，區塊鏈技術幾乎可以應用在所有行業中，或者在任何一個行業中都有可以用到區塊鏈技術的場景。

未來隨著智能合約的發展，智能合約構建的組織如同現實商業社會一樣運行，在沒有人類干預的前提下，通過預先設定的業務規則自動運行，這樣形成的去中心化組織網絡會變得極其復雜和自治，會出現各種形態。