看了那么多科普文 还是这篇文章把区块链讲明白了

刚刚过去的一年，可谓是比特币迄今为止最疯狂的一年，比特币从年初的1000美元一路飙升到2万美元，顿时吸引了全世界的目光，上到政府，下到大妈们都在关注。

得益于比特币的火爆，作为其底层技术，区块链逐渐成为了当前的大热点，被认为是自互联网发明以来最具颠覆性的技术创新。

一、 什么是区块链？

区块链起源于中本聪的比特币，本质上是一个分布式、去中心化的数据库。它依靠密码学和数学的分布式算法，在无法建立信任关系的互联网上，无需第三方中心的介入就可以使参与者达成共识，以极低的成本解决了信任与价值的可靠传递难题。

我们可以用记账的比喻来描述区块链技术，区块链技术相当于一种全民参与记账的方式。所有参与者的账本都是完全一样的，且独立保存在自己手中（电脑里），每个人都有平等的权利参与记账。

账本上的每一页纸就是一个“区块”，用来记录交易数据。然后每页纸上都会标注上一页的页码和本页页码，通过页码指示，可以将每一页按顺序连结成为一条“链”，从而形成区块链。

二、 区块如何产生？

大概每隔10分钟，就会有一个新的页产生，所有的参与者都可以在这页上记账，谁先最快记完账，就可以把这页添加到账本里，并得到一笔奖励（比如比特币）。而其他没完成的参与者手里的页就会作废，只能继续等待另一个新页产生，然后重新开始记账。

所以，区块链的逻辑很简单，就是比谁更快。

那么，新的问题来了，记账过程中要是有人做假账怎么办？要知道，现实生活中假账也是不容易解决的难题，在彼此都没有信任基础的互联网上，人们又怎么能相信这个虚拟账本呢？

在无人管理的状态下，比特币从2009年开始已经运行到第9个年头了，迄今为止没有出现大的问题，反而社区越来越庞大，让人不得不惊讶。

而这一切都依赖于区块链复杂的技术逻辑了。

三、 如何解决作弊行为？

1. 交易验证：交易数据使用用户私钥，以SHA256/椭圆曲线等高强度不可逆加密算法签名，保证交易数据不可篡改

每一页账本都对应一个页码，这个页码有一套复杂的编码制度，而不是简单1、2、3、4……通过一系列的加密处理，每页的页码都是唯一的，防止篡改。例如，在计算页码的时候里面有一个 Nonce 值，记录了SHA256重算的次数，第 100000 个区块的 Nonce 值是274148111，即计算了 2.74 亿次，才得到了一个有效的页码，该页才能加入账本里。

2. 区块验证：伪造的区块，其后所有区块的数据都要重新伪造数据，计算量太大，根本不可行

前面说过，每一页账本不仅包含本页的页码，还包含上一页的页码。如果当前页的内容变了，或者上一个区块的页码变了，一定会引起当前页的页码改变。

如果有人修改了一页账本，该页码就变了，为了让后面的页还能连到它，该人必须同时修改后面所有的页，否则被改掉的页就脱离了账本。由于加密算法的计算很耗时，同时修改多个页几乎不可能发生。

正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。

3. 分布式存储：任一参与者都拥有独立的账本，且得到全网51%以上用户认可

所有参与者的账本都是完全一样的，独立保存在自己手中，且随时同步更新。如果有人篡改了某页内容，该人还必须同时修改51%以上的参与者手中的账本。想要同时修改这么多账本，这也是几乎不可能发生的。

4. 链有效性：所有参与者中最长的链作为有效链，可完全防止非法链伪造

前面我们说过，谁记账记得快，谁的页就被添加到账本里。但是，如果有两个人同时最快完成记账呢？两页内容都被添加到账本里，形成两本账本该怎么办？

协议规定，形成两本账本之后，最先添加完6页的账本，被认定为正式的账本，其他账本都将被放弃。隐藏的逻辑是，如果大多数人（计算能力）选择相信某一个账本，那么它就应该是真的。

综上所述，两个账本同时存在一般不可能发生，这也说明了区块链的一个代价，就是交易不能实时确认，必须等待至少一个小时。

四、 区块链的适用场景？

区块链最大的意义在于它可以把很多高人力成本的信任问题，转化为机器的共识来解决。但是，为了保证数据的可靠性，区块链也有自己的代价。一是效率，数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间；二是能耗，区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。

因此，区块链的适用场景目前来讲还是很有限的，它需要满足以下几种情形：

不存在所有成员都信任的管理当局写入的数据不要求实时使用挖矿的收益能够弥补本身的成本如果无法满足上述的条件，那么传统的数据库是更好的解决方案。

五、 结语

眼下区块链大热，不是热在拿技术解决现实问题，而是热在集资圈钱、炒作估值，跟技术创新无关。因而监管层采取了取缔ICO、关闭数字货币交易所等一系列行动，不过，一刀切式地打击并不能根本解决问题。逆水行舟不进则退，既然时代选择了区块链，如果中国的区块链技术继续停滞不前，可能离被行业整出局就不远了。

对于目前的区块链热，监管部门应主动地介入，区分是技术创新还是集资炒作，全面遏制区块链名义下的集资炒作，同时也要结合我国区块链技术和应用发展情况，及时出台区块链技术和产业发展扶持政策，重点支持关键技术攻关、重大示范工程、“双创”平台建设、系统解决方案研发和公共服务平台建设等。同时，国内重点企业、科研、高校和用户单位建议加强联合，加快共识机制、可编程合约、分布式存储、数字签名等核心关键技术攻关。

例如，今年2月4日杭州“两会”上，杭州第一个将“区块链”写入了政府工作报告，欲加快培育区块链等未来产业。杭州在区块链方面已走在全国前面。正如澎湃评论所言“只有拥抱区块链，才能真正管理市场”，主动拥抱区块链技术，理性客观面对，给出相对宽松的发展空间或许是目前最好的政策途径。从最近的舆论风向来看，我想距离真正的政策下来已经不远了。

作者简介：吴中旺，浙江省之江区块链科技研究院副院长、融都科技CTO，曾任恒生电子银证产品部高级软件工程师、信雅达风控事业部副总，具有15年以上银行、证券、支付、互联网金融等领域技术和产品研发经验，区块链技术早期研究者，对区块链技术在金融等场景的应用有专业研究和见解。