2.3.2 區塊鏈技術的自治功能

依據系統理論，典型的區塊鏈應用系統由組成要素及各要素之間的聯系構成，區塊鏈應用系統的結構及功能示意圖如圖2-1所示。

圖2-1 區塊鏈應用系統的結構及功能示意圖

在圖2-1中，區塊鏈應用系統的組成要素包括節點、區塊、賬本、智能合約及通證。關鍵功能的解釋如下。

（1）加密：加密技術是區塊鏈安全技術的基礎，塊信息、賬本信息通過加密算法MD5（文本加密）、SHA256（密鑰加密）、ECDSA（非對稱算法）及哈希（HASH）等算法共同實現。哈希算法通過歷史交易數據的復核來判斷信息的變化，要認可交易則需要“區塊鏈工作確認算法”解決（認可則計入區塊、否則不計入區塊）信任問題。加密過程：客戶端利用MD5等算法對賬本基本信息（資產、合約、賬戶、參與者等）進行加密處理；發布上鏈的賬本用SHA256加密，用私鑰（ECDSA、ED）進行簽名；用Hash算法對賬本信息進行計算，生成區塊信息或獲取區塊信息。

（2）記賬：生成區塊頭的基本信息，包含鏈鎖位、時間戳、工作量位、權屬信息位。時間戳記錄區塊產生的時間，時間戳與權屬信息可以共同確定區塊權屬。

（3）賬本共享：以點對點網絡協議為基礎，將賬本復制、共享到其他參與交易的節點中，形成分布式賬本。通過賬本共享，節點作為區塊賬戶，可以下載和查詢交易信息、區塊生成信息等。塊下操作需要考慮每個參與者（節點）的私密性。作為交易證據，復制的共享賬本記錄了所有節點間的交易余額或資產，是最權威的記錄，具備足夠的公信力和證明力。

（4）共識：共識是分布式系統容錯的基本問題，有各種分布式算法，如PBFT、Raft、PAXOS等。共識算法具有雙重保護機制，這使得機器產生正確的決定：第一，“提供優惠待遇者為首選交易對象”；然后“首選”廣播（用點對點協議）相同交易數據給各服務器節點，讓“其他節點”決定是否對該交易進行記賬；第二，典型的共識算法就是多個服務器對一個即將記入賬本的數值進行投票，獲得大多數的選舉票者被記入賬本，采用少數服從多數的機制，解決了在少數服務器投“否認”票（不承認、沒回應等）的情況下的交易確認問題；也確保當少數“壞服務器”不工作時，全網照樣記賬的分布式記賬難題。

（5）規則：將交易及其他治理規則以代碼形式寫入智能合約，智能合約的“自動執行”功能使得在滿足執行條件的情況下，“規則”將被無條件執行，排除人為的干擾，是形成信用的重要機制之一。

（6）自動分配：智能合約的自動執行功能實質上是針對利益相關者的利益分配，主要以對“通證”進行重新分配的形式進行。通證作為在區塊鏈應用系統中可流通的加密數字權益證明，實質上是“利益”的數字化表達。