第一章 從應(yīng)用的角度理解區(qū)塊鏈

應(yīng)用視角下的技術(shù)核心與特點(diǎn)

拋開(kāi)解讀比特幣和區(qū)塊鏈的概念，讓我們回到區(qū)塊鏈技術(shù)本身，嘗試從底層理解區(qū)塊鏈的運(yùn)行機(jī)制，正視區(qū)塊鏈發(fā)展的技術(shù)核心與技術(shù)特點(diǎn)，為進(jìn)一步利用區(qū)塊鏈奠定基礎(chǔ)。在本節(jié)的技術(shù)介紹過(guò)程中，我們依然會(huì)從問(wèn)題和對(duì)技術(shù)的理解出發(fā)，避免過(guò)多地描述技術(shù)細(xì)節(jié)。

1.核心技術(shù)

從一定程度上說(shuō)，區(qū)塊鏈技術(shù)并不是一個(gè)完全獨(dú)創(chuàng)的新技術(shù)，它本質(zhì)上是密碼學(xué)與計(jì)算機(jī)的技術(shù)集合，是對(duì)技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新組合。在本節(jié)，我們將按照情況、沖突、疑問(wèn)與回答的金字塔結(jié)構(gòu)，為大家解釋區(qū)塊鏈需要面對(duì)的問(wèn)題及其解決方案。

（1）密碼學(xué)：創(chuàng)建唯一標(biāo)識(shí)

情景：重要的唯一性

賬戶：我們?cè)谧?cè)網(wǎng)絡(luò)賬號(hào)時(shí)都需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)賬戶名稱。通常情況下，新建的賬戶名稱在注冊(cè)網(wǎng)站中要具有唯一性。隨著注冊(cè)用戶逐漸增多，比較流行的名字就會(huì)被反復(fù)注冊(cè)，后注冊(cè)的用戶只能在賬戶名上增加特殊的標(biāo)識(shí)，大家申請(qǐng)的賬號(hào)也會(huì)越來(lái)越獨(dú)特。接著我們就會(huì)在網(wǎng)站中看到“大帥哥666@007”。

密碼：現(xiàn)在全中國(guó)有1300人知道你的銀行卡密碼，你也許會(huì)想這怎么可能，我的密碼設(shè)定既不是我的生日，也不是門牌號(hào)，怎么可能會(huì)有這么多人知道？那就讓我們一起做個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算。通常情況下，每個(gè)人的儲(chǔ)蓄卡密碼都是由6位數(shù)字組成的，而由6個(gè)數(shù)字構(gòu)成的密碼最多有106種組合，也就是100萬(wàn)種可能。從概率論的角度，理論上每100萬(wàn)個(gè)人就會(huì)有一個(gè)人和你使用相同的密碼。按照現(xiàn)在全中國(guó)13億人口核算，就會(huì)有1300人的密碼是相同的。

好吧，既然我們的密碼會(huì)出現(xiàn)這么多重復(fù)，銀行為什么不增加幾位，或者像賬號(hào)信息一樣，加上字母大小寫、特殊符號(hào)呢？事實(shí)上，我們完全沒(méi)有必要這么做，因?yàn)殂y行會(huì)幫助我們管理密碼，它會(huì)限定用戶輸入錯(cuò)誤密碼的次數(shù)，防止有人通過(guò)不斷嘗試的方式破解密碼。

沖突：“去中心化”的唯一性

在賬戶和密碼的唯一性驗(yàn)證過(guò)程中，大家也許會(huì)留意到一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：作為第三方企業(yè)的“中心化”機(jī)構(gòu)對(duì)于維護(hù)信息唯一性的作用十分關(guān)鍵。在銀行密碼重復(fù)的案例中，銀行可以保證即使密碼的數(shù)字范圍很小，黑客也沒(méi)有辦法通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到正確的密碼。

試想一下，在區(qū)塊鏈的“去中心化”模型中，是沒(méi)有一個(gè)“中心化”的機(jī)構(gòu)會(huì)告訴你賬戶是否會(huì)重復(fù)，同時(shí)幫助用戶限制黑客嘗試破解賬戶密碼的次數(shù)，這實(shí)際上給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行帶來(lái)了很大的麻煩。

疑問(wèn)：在沒(méi)有管理員的網(wǎng)絡(luò)中，如何找到一種創(chuàng)建唯一性標(biāo)識(shí)的方法呢？

回答：哈希（Hash）函數(shù)

在密碼學(xué)中，把相同函數(shù)生成的結(jié)果出現(xiàn)重復(fù)的難度，稱為碰撞阻力。函數(shù)生成的結(jié)果越難出現(xiàn)重復(fù)，越說(shuō)明函數(shù)結(jié)果的碰撞阻力大。而哈希函數(shù)就是一種能夠生成具有較高碰撞阻力的函數(shù)。

Hash一般翻譯為“散列”，也可以音譯為“哈希”。哈希函數(shù)能夠把任意長(zhǎng)度的輸入（又叫預(yù)映射）通過(guò)散列算法，變換為固定長(zhǎng)度的輸出。實(shí)際上，由于哈希函數(shù)的輸入值是無(wú)限多的，但是輸出的結(jié)果卻是有限的。在一定程度上，哈希輸出值可能是相同的，但是概率卻非常小。舉個(gè)例子，哈希函數(shù)計(jì)算出兩個(gè)相同哈希值的概率，相當(dāng)于人類社會(huì)制造出的所有計(jì)算機(jī)，從宇宙誕生之日起就開(kāi)始計(jì)算，并一直計(jì)算到今天，在所有結(jié)果中找到兩個(gè)碰撞值的概率依然趨于無(wú)窮小。

哈希函數(shù)的這個(gè)特征完美解決了區(qū)塊鏈對(duì)于信息唯一性的要求。不管是在區(qū)塊鏈區(qū)塊ID的生成過(guò)程中，還是在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建賬號(hào)或密碼，哈希函數(shù)的碰撞阻力都可以保證生成信息的唯一性。

（2）密碼學(xué)：快速驗(yàn)證真?zhèn)?/p>

情景：證明信息可信

為了保證確認(rèn)信息的來(lái)源和可信性，人類社會(huì)發(fā)明了很多防偽方法。尤其是在古代，前人創(chuàng)造了各種防偽技藝。

明清的晉商為了保證自家銀票不被偽造，專門發(fā)明了微雕印章，如圖1-1所示。微雕章的內(nèi)容可以是幾百字的詩(shī)詞，也可以是圖畫。微雕雕刻的圖案都非常精細(xì)，需要很大的物力和高超的技藝才能完成。在雕刻的過(guò)程中，票號(hào)還會(huì)故意要求刻錯(cuò)幾個(gè)字，保證每個(gè)印章都是獨(dú)一無(wú)二的。通過(guò)印章上預(yù)留的特殊符號(hào)，票號(hào)可以快速地辨認(rèn)自家的銀票，并由此增加造假者的偽造成本，讓造假者放棄模仿的念頭。

沖突：低效的驗(yàn)證流程

隨著防偽技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)的防偽技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的演變升級(jí)。與此同時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，實(shí)物已經(jīng)不再是唯一需要加密傳遞的對(duì)象，信息安全也變得尤為重要。例如，銀行為了確認(rèn)交易方的身份信息，會(huì)為用戶發(fā)放專門的加密U盤。用戶在進(jìn)行業(yè)務(wù)操作時(shí)，必須將U盤插在電腦上進(jìn)行認(rèn)證。同時(shí)，為了保證信息傳遞的安全性，銀行也會(huì)通過(guò)專門的網(wǎng)絡(luò)鏈路完成用戶客戶端與其服務(wù)器的交互。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)模式下，信息的確認(rèn)在一定程度上仍然需要第三方的輔助確認(rèn)，流程也較為煩瑣。

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，所有信息的驗(yàn)證都需要在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自動(dòng)確認(rèn)，并且能夠在沒(méi)有第三方管理的情況下，在后臺(tái)自行完成信息的確認(rèn)。

疑問(wèn)：如何在不依賴第三方的情況下，快速確認(rèn)信息來(lái)源、證明信息的內(nèi)容沒(méi)有被改動(dòng)呢？

回答：數(shù)字簽名與默克爾樹(shù)

為了快速驗(yàn)證賬本信息，區(qū)塊鏈應(yīng)用了兩個(gè)技術(shù)：基于非對(duì)稱加密的數(shù)字簽名和基于哈希函數(shù)的默克爾樹(shù)。

區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)簽名主要用于解決信息來(lái)源的確認(rèn)問(wèn)題。由于使用了非對(duì)稱加密技術(shù)，信息的加解密過(guò)程變相實(shí)現(xiàn)了信息來(lái)源的確認(rèn)過(guò)程。大家熟知的加解密過(guò)程都屬于對(duì)稱加密，即一個(gè)密碼可以解開(kāi)對(duì)應(yīng)的密文。而非對(duì)稱加密過(guò)程將加密的密鑰分成了公鑰和私鑰。被公鑰加密的密文只能用私鑰進(jìn)行解密，用私鑰加密過(guò)的密文只能通過(guò)公鑰進(jìn)行解密。這種加密方法給信息的來(lái)源驗(yàn)證提供了很好的手段。

在區(qū)塊鏈的加密過(guò)程中，信息的發(fā)布者會(huì)應(yīng)用自己的私鑰對(duì)信息進(jìn)行加密，而信息的閱讀者只能應(yīng)用發(fā)布者對(duì)應(yīng)的公鑰才能解開(kāi)這段密文。此時(shí)，信息閱讀者不僅能夠讀取加密后的信息，還能夠證明這段信息一定是由發(fā)布者生成的，就如圖1-1中提到的保密章。

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)的信息并不是簡(jiǎn)單的數(shù)字，而是包含用戶信息、賬號(hào)信息等額外數(shù)據(jù)的字符串。為了快速識(shí)別賬本中的數(shù)據(jù)是否篡改，基于哈希函數(shù)的默克爾樹(shù)被順勢(shì)提出。默克爾樹(shù)是一種二叉樹(shù)，它由一組葉節(jié)點(diǎn)、一組中間節(jié)點(diǎn)和一個(gè)根節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，如圖1-2所示。

在樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)上，區(qū)塊鏈上需要記錄的信息將被作為哈希函數(shù)輸入，由此生成的結(jié)果將繼續(xù)作為后續(xù)節(jié)點(diǎn)輸入，最終所有的輸入會(huì)匯集到樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)，得到一個(gè)唯一的哈希結(jié)果。由于哈希函數(shù)的高碰撞阻力，一旦根節(jié)點(diǎn)上的輸入被人篡改，那么根節(jié)點(diǎn)的哈希結(jié)果也必然受到影響。這種模式一方面可以幫助用戶快速識(shí)別出默克爾樹(shù)中記錄的值是否被改變；另一方面由于在區(qū)塊鏈的鏈條上，每個(gè)區(qū)塊內(nèi)的默克爾樹(shù)都是彼此相連的，因此這個(gè)影響會(huì)繼續(xù)向前序鏈條傳遞。黑客如果想篡改賬本記錄，不僅要更改一個(gè)區(qū)塊上的默克爾樹(shù)，還需要更改所有與之相連的其他區(qū)塊，極大地提高了惡意黑客的造假成本。

（3）計(jì)算機(jī)：分布共識(shí)機(jī)制

情景：保護(hù)網(wǎng)絡(luò)交易的可信度

2018年12月，中國(guó)人民銀行發(fā)布特急文件通知，第三方支付機(jī)構(gòu)備付金賬戶將于2019年1月全部撤銷，最終由人民銀行接管微信支付、支付寶等機(jī)構(gòu)的備付金賬戶。根據(jù)中國(guó)人民銀行的統(tǒng)計(jì)，截至2018年10月，支付機(jī)構(gòu)存放在央行的備付金總額為9957億元人民幣，以85%的繳存比例計(jì)算，全行業(yè)備付金總額約在1.17兆元人民幣。據(jù)專家分析，以中國(guó)排名前兩位的第三方支付平臺(tái)支付寶和微信支付來(lái)說(shuō)，兩個(gè)平臺(tái)產(chǎn)生的備付金大約在6000億元人民幣和4000億元人民幣。

僅僅從這些備付金中賺取利息，就能達(dá)到上千萬(wàn)元人民幣。

其實(shí)備付金是網(wǎng)上購(gòu)物的直接產(chǎn)物，也是保證交易共識(shí)的附屬產(chǎn)物，每個(gè)網(wǎng)購(gòu)客戶都是備付金的供給人。每個(gè)客戶在網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的過(guò)程中，會(huì)在下單后預(yù)先支付貨款給支付寶等第三方支付機(jī)構(gòu)，等收到商品后再告知支付機(jī)構(gòu)給商家付款，從付款到收貨的過(guò)程中預(yù)付的資金就是所謂的客戶備付金。

由此可見(jiàn)，備付金實(shí)際上是保證網(wǎng)絡(luò)交易能夠順序執(zhí)行的基金基礎(chǔ)。它能夠通過(guò)第三方機(jī)構(gòu)，保證交易過(guò)程的可信度：證明客戶具備支付付款的能力；保護(hù)商家能夠在發(fā)貨后收到貨款；保護(hù)客戶能夠在付款后收到需要購(gòu)買的商品。實(shí)際上，第三方平臺(tái)將網(wǎng)絡(luò)交易的執(zhí)行狀態(tài)由信息不對(duì)稱狀態(tài)變成信息對(duì)等的狀態(tài)。例如，商家可以得知客戶是否預(yù)付了貨款，客戶能夠得知商家是否發(fā)貨等。從本質(zhì)上說(shuō)，第三方平臺(tái)幫助網(wǎng)絡(luò)交易的參與方對(duì)業(yè)務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)達(dá)成共識(shí)。

沖突：去第三方的信息共識(shí)

在第三方平臺(tái)上，中心機(jī)構(gòu)幫助用戶實(shí)現(xiàn)信息共識(shí)，它會(huì)負(fù)責(zé)將交易信息進(jìn)行審核和記錄，保證信息不會(huì)被黑客惡意篡改，保證交易能夠在相互信任的狀態(tài)下執(zhí)行。試想一下，如果沒(méi)有第三方平臺(tái)存在，由誰(shuí)負(fù)責(zé)記錄賬本上的信息？很顯然，這個(gè)職責(zé)放到賣方或者買方都不合適。買方可以直接記錄自己已經(jīng)付款，實(shí)際上錢卻打給了其他人；賣方可以記錄對(duì)方已經(jīng)收貨，實(shí)際上商品并沒(méi)有生產(chǎn)。買賣雙方將在信息的可靠性和安全性上耗費(fèi)大量的精力。

舉個(gè)更實(shí)際的例子，在沒(méi)有第三方平臺(tái)進(jìn)行預(yù)付管理的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，存儲(chǔ)信息的賬本對(duì)于信息的接受狀態(tài)很可能出現(xiàn)不一致，此時(shí)就會(huì)發(fā)生一個(gè)網(wǎng)絡(luò)支付中存在的經(jīng)典問(wèn)題——雙花問(wèn)題。例如，你和商戶A要通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)完成交易，這時(shí)你手中只有100元錢，商品的價(jià)值也是100元。你發(fā)起一個(gè)購(gòu)買商品的付款流程，把自己的100元轉(zhuǎn)給商家A。此時(shí)，你忽然動(dòng)了歪腦筋，還想用自己的100元購(gòu)買另一個(gè)商品，這時(shí)你可以立即再新建一個(gè)付款流程，把自己賬戶內(nèi)的100元轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)商家B。這就是一個(gè)典型的雙花問(wèn)題，在一個(gè)去第三方的網(wǎng)絡(luò)中，你賬戶里的錢可以隨時(shí)消費(fèi)，沒(méi)有一個(gè)管理機(jī)構(gòu)會(huì)去檢查你的賬戶是否具有足夠的資金。理論上，原本只有100元錢的你，可以把這100元復(fù)制無(wú)數(shù)次后再進(jìn)行交易。

疑問(wèn)：如何在沒(méi)有第三方平臺(tái)的情況下，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一致性，避免雙花問(wèn)題？

回答：分布式共識(shí)機(jī)制

共識(shí)機(jī)制，或者說(shuō)共識(shí)機(jī)制算法是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心算法，而分布式則是區(qū)塊鏈賬本分散管理的特性。技術(shù)上，區(qū)塊鏈中已經(jīng)存在多達(dá)十余種共識(shí)機(jī)制算法。而在“鏈圈”中，區(qū)塊鏈共識(shí)更關(guān)注于要在多個(gè)參與方中實(shí)現(xiàn)快速、高效的信息同步。由此，基于拜占庭將軍算法的共識(shí)機(jī)制正在被更多的商業(yè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)所應(yīng)用。

“拜占庭將軍問(wèn)題”是一個(gè)經(jīng)典的計(jì)算機(jī)理論問(wèn)題，其本質(zhì)是一個(gè)協(xié)議問(wèn)題。它假設(shè)了一個(gè)場(chǎng)景，只有當(dāng)拜占庭軍隊(duì)的將軍們一致決定在同一時(shí)間發(fā)起對(duì)都城的攻擊時(shí)，才能取得勝利。但問(wèn)題在于各位將軍們都駐扎在不同的地區(qū)，需要通過(guò)信使傳遞信息，而且他們中還存在叛徒，可能惡意修改發(fā)起總攻的時(shí)間。為了解決這個(gè)問(wèn)題，將軍們將把進(jìn)攻時(shí)間寫在信件上，并蓋上自己獨(dú)特的圖章，然后再把信件傳遞給其他將軍，當(dāng)信息在不同的將軍間傳遞后，最后會(huì)得到一封蓋有大部分將軍圖章的信件。這個(gè)信件就將成為將軍們獲取總攻時(shí)間的共識(shí)基礎(chǔ)。

存在于區(qū)塊鏈技術(shù)的拜占庭將軍算法就參考了這個(gè)流程，它通過(guò)信息背書的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的信息進(jìn)行公證。每一個(gè)參與者的計(jì)算機(jī)中都會(huì)存儲(chǔ)一份總賬，每個(gè)人都能在信息得到確認(rèn)后，在總賬上記錄一筆信息，并由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、持續(xù)的更新。讓不同的參與者賬本進(jìn)行實(shí)時(shí)的核對(duì)認(rèn)證，快速共享信息，將不可信的分散網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)可信網(wǎng)絡(luò)。

Tips：拋開(kāi)技術(shù)理論，從應(yīng)用的角度來(lái)看，分布式共識(shí)機(jī)制本質(zhì)上是一種信息驗(yàn)證與記錄技術(shù)，它能夠?qū)⒚總€(gè)商業(yè)參與者的交易賬本信息快速地同步給所有的參與者，對(duì)于以管理商務(wù)流程的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，效率也是最重要的指標(biāo)。大家也許聽(tīng)過(guò)TPS（Transaction Per Second）的概念，即系統(tǒng)每秒內(nèi)能夠處理的交易總量，不同的共識(shí)算法對(duì)于TPS的影響非常大。而更高的交易處理能力，對(duì)于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能夠承載的商業(yè)場(chǎng)景具有決定性的影響。一個(gè)未經(jīng)優(yōu)化的區(qū)塊鏈平臺(tái)，交易處理能力通常在每秒千筆左右。這個(gè)承載能力對(duì)于一般的交易場(chǎng)景還算中規(guī)中矩，但是相對(duì)于Visa支付網(wǎng)絡(luò)或其他電商平臺(tái)支持的交易量，還是很難滿足要求的。這也是現(xiàn)在不同區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)不斷提升其交易量處理能力的原因。

（4）計(jì)算機(jī)：巧設(shè)運(yùn)行機(jī)制

情景：萬(wàn)事俱備

我們分析了構(gòu)成區(qū)塊鏈的3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)：用哈希函數(shù)的唯一性和整齊性保證了底層數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)；利用非對(duì)稱加密解決了身份認(rèn)證問(wèn)題；利用默克爾樹(shù)保證了鏈上數(shù)據(jù)不可篡改；通過(guò)程序設(shè)定信息確認(rèn)機(jī)制，保證在網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)共識(shí)結(jié)果。圖1-3展示了這幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)已經(jīng)能夠支撐起區(qū)塊鏈的運(yùn)行模式，但是單純從商業(yè)應(yīng)用的角度來(lái)看，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的順利運(yùn)行還需要?jiǎng)?chuàng)新式商業(yè)規(guī)則的支撐，從一定程度上來(lái)說(shuō)，正是創(chuàng)新式地設(shè)定了區(qū)塊鏈的運(yùn)行規(guī)則，成就了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，也揭開(kāi)了所謂生產(chǎn)關(guān)系變革的大幕。

沖突：數(shù)據(jù)的防偽與防變

細(xì)心的讀者可能發(fā)現(xiàn)了商業(yè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)存在一個(gè)問(wèn)題。一旦被記錄到區(qū)塊鏈賬本上的數(shù)據(jù)是很難被篡改的，是能夠“防變”的數(shù)據(jù)。但是如果上傳到賬本上的數(shù)據(jù)本身就是錯(cuò)誤的呢？區(qū)塊鏈如何甄別數(shù)據(jù)來(lái)源的正確性呢？如果賬本上記錄的都是錯(cuò)誤或虛假的數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)又何談可信呢？

問(wèn)題：在數(shù)據(jù)真實(shí)性無(wú)法得到驗(yàn)證的情況下，如何保證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的真實(shí)性呢？

回答：端到端的信息鏈條

在推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)與商業(yè)場(chǎng)景結(jié)合的過(guò)程中，我們?cè)?jīng)遇到很多實(shí)際業(yè)務(wù)問(wèn)題。其中有一個(gè)非常典型的問(wèn)題，即防止虛假數(shù)據(jù)被傳遞。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題大家通常會(huì)給出使用物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Thing，IoT）設(shè)備，建立物聯(lián)網(wǎng)完成對(duì)事物信息的追蹤，保證信息上傳的真實(shí)性。這當(dāng)然是實(shí)現(xiàn)信息防偽的理想手段，例如，通過(guò)安裝GPS設(shè)備能夠追溯車輛的位置信息，安裝基于AI的圖形識(shí)別設(shè)備可以鑒別產(chǎn)品特征（在有些生鮮產(chǎn)品的追溯過(guò)程中，部分商家采用AI識(shí)別不同生物的面部、聲音等特性）。

其實(shí)，區(qū)塊鏈防偽的關(guān)鍵在于其形成的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)將逐步趨向于一個(gè)完整的業(yè)務(wù)鏈條。

區(qū)塊鏈建立的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)信息傳遞技術(shù)的核心區(qū)別在于其打破了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的企業(yè)合作模式。這種模式把傳統(tǒng)的關(guān)注于企業(yè)內(nèi)部的信息集成，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注與外部合作伙伴共同建立信息共享網(wǎng)絡(luò)。因此，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是貫穿整個(gè)商業(yè)流程的關(guān)鍵階段數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將記錄一個(gè)交易從發(fā)生到結(jié)束的端到端的信息鏈條。在這個(gè)鏈條上，產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)可以快速地進(jìn)行查證。

與傳統(tǒng)的分段的數(shù)據(jù)傳遞方式相比，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上查找數(shù)據(jù)將更高效、更統(tǒng)一。例如，在食品供應(yīng)鏈追溯的場(chǎng)景中，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以建立一個(gè)基于實(shí)物產(chǎn)品條形碼的追溯信息鏈條，把產(chǎn)品在出廠、運(yùn)輸、分銷等環(huán)節(jié)的狀態(tài)信息都存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈賬本上。因此，單獨(dú)在一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行信息造假的成本將逐步提高，其傳遞的信息由孤立的企業(yè)內(nèi)部記錄，轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔㈡湕l的一個(gè)環(huán)節(jié)，從而必須與其他環(huán)節(jié)進(jìn)行匹配。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值鏈條如圖1-4所示。

2.技術(shù)特點(diǎn)

在了解區(qū)塊鏈的核心技術(shù)點(diǎn)后，我們可以發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)上就是一個(gè)“去中心化”的加密數(shù)據(jù)庫(kù)，是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)和密碼學(xué)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。基于上述核心技術(shù)，我們將進(jìn)一步介紹區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)，如圖1-5所示。

Tips：此處，我們將區(qū)塊鏈技術(shù)解釋為加密數(shù)據(jù)庫(kù)，是單純從存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的角度進(jìn)行通俗介紹。實(shí)際上，區(qū)塊鏈更應(yīng)該被解釋為數(shù)據(jù)源。區(qū)塊鏈的賬本并不具備數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理功能，或者說(shuō)需要進(jìn)行額外的開(kāi)發(fā)。其賬本應(yīng)該成為其他業(yè)務(wù)領(lǐng)域挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值的源頭，讓賬本數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

（1）分布式

區(qū)塊鏈通過(guò)分布的各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算和存儲(chǔ)，保證數(shù)據(jù)的一致性，有別于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式，分布式存儲(chǔ)不會(huì)因?yàn)橹行臄?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)受到攻擊而影響數(shù)據(jù)的安全性和完整性。區(qū)塊鏈中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和數(shù)據(jù)信息都應(yīng)該是相等的，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)由這些鏈上的節(jié)點(diǎn)共同完成。

（2）開(kāi)放性

整個(gè)區(qū)塊鏈平臺(tái)是公共、公開(kāi)的，任何人都可以通過(guò)相對(duì)應(yīng)的接口來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)和查詢。每個(gè)區(qū)塊中除了部分敏感數(shù)據(jù)會(huì)被加密無(wú)法正常讀取外，所有的信息對(duì)所有的訪客開(kāi)放。

（3）自治性

區(qū)塊鏈平臺(tái)通過(guò)使用一種能使各個(gè)節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)的規(guī)范或協(xié)議（例如共識(shí)算法），使各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間能夠快速達(dá)成共識(shí)，不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)節(jié)點(diǎn)報(bào)錯(cuò)或被攻擊而影響整個(gè)區(qū)塊鏈的運(yùn)行，消除或減弱“人”在整體架構(gòu)中的影響。

（4）信息不可篡改

區(qū)塊鏈中的交易一旦通過(guò)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，就會(huì)被各個(gè)節(jié)點(diǎn)永久地儲(chǔ)存起來(lái)。因?yàn)楦鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)之間具有共識(shí)特性，除非能夠同時(shí)控制超過(guò)區(qū)塊鏈中51%的節(jié)點(diǎn)數(shù)，否則單一節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)修改無(wú)法影響到整體的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)無(wú)法篡改，提高數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。

（5）匿名性

由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)所包含的規(guī)則會(huì)判斷數(shù)據(jù)的正確性，所以各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互不需要交易雙方公開(kāi)驗(yàn)證自己的私鑰來(lái)提高交易的信任度，確保交易雙方的隱私安全。