区块链入门介绍

区块链是一个综合新兴事物。需要计算机科学、密码学、经济学、金融学、数学、博弈论等背景知识才能理解以比特币为代表的各种区块链项目。才能够在各种区块链投资中辨别欺诈和创新，避免踏入各类陷阱获得合理的投资回报。

传统交易体系

在第三方支付产生以前，支付清算体系是客户与商业银行建立联系，商业银行与中央银行建立联系，中央银行是所有商业银行支付清算的对手方，能够通过轧差进行清算。在原有支付清算模式下，由于客户不能与中央银行之间直接建立联系，客户必须分别与每一家商业银行建立联系，支付清算的效率较低。

第三方支付诞生以后，客户与第三方支付公司建立联系，第三方支付公司代替客户与商业银行建立联系。第三方支付公司成为客户与商业银行支付清算的对手方，第三方支付公司通过在不同银行开立的中间账户对大量交易资金实现轧差，少量的跨行支付则通过中央银行的支付清算系统来完成。比如我们信任银行，所以我们给其它人转账是通过银行完成的。我们信任淘宝所以在淘宝上买东西会用支付宝支付。但淘宝、银行这样的第三方并不直接参与交易，只是辅助完成交易并且由于不信任，才会在交易过程中使用银行、淘宝。但是我们付出的代价就是增加了交易成本，付一定的费用给银行、淘宝这样的第三方。

虽然第三方支付带来了效率的提升，但仍然需要信任体系的建立，依托于对第三方的信任，能不能没有第三方参与也能安全的完成交易避免支出冗余的成本呢?区块链设计之初就是解决此类问题。区块链通过各种技术手段，建立了庞大的网络体系，让每个人可以在无信任的情况下安全的交易。

区块链的定义

IDC
将区块链定义为记录信息和数据的分布式数字账本，该账本存储于对等网络的多个参与者之间，参与者可以使用加密签名将新的交易添加到现有交易链中，形成安全、连续、不变的链式数据结构;从数据的角度来看，区块链是一种不可能被更改的分布式数据。传统的分布式数据库仅由一个中心服务器节点对数据进行维护，其他节点存储的只是数据的备份。区块链的「分布式」不仅体现为数据备份存储的分布式，也体现在数据记录的分布式，即由所有节点共同参与数据维护，单一节点的数据被篡改或被破坏不会对区块链所存储的数据产生影响，以此实现对数据的安全存储。因此区块链特征包含:分布式、多节点共识、公开透明和不可篡改。

分布式：区块链系统内没有中心化的硬件设备和管理机构，各节点之间的权利和义务近乎均等，每个节点都能获得完整的数据拷贝，系统由多个节点共同维护。

多节点共识：淘汰了中心化管理员来审批结算交易的角色，各个节点之间无需相互信任，通过共识机制对入链数据进行验证，数据内容和系统运作规则公开透明，节点之间通过技术手段自动实现信任关系。

公开透明：通过共识机制，账本和商业规划可以被所有人审阅，并可利用时间戳机制对用户行为进行追溯，保证了系统的公开透明。

不可篡改：区块链上的区块只能新增、不能被替换，交易可以通过新增区块的方式予以修改，但是区块记录将永久保留。

区块链定义

区块链是一种以密码学算法为基础的点对点分布式账本技术，其本质是一种互联网共享数据库。区块链首次从技术上解决了基于信任的中心化模型带来的安全问题，它基于密码学算法保证价值的安全转移，基于哈希链及时间戳机制保证数据的可追溯、不可篡改特性，基于共识算法保证节点间区块数据的一致性。区块链以其分布式、公开透明、安全等特性使得人们可以在互联网上方便快捷、低成本地进行价值交换，是实现价值互联网的基石。

区块链分类

区块链主要分为三大类，公有链、私有链和联盟链。

公有链(PublicBlockChains)，是指像比特币区块链这样的完全多中心的、不受任何机构控制的区块链。公有链上的所有人都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程，共识过程的参与者(对应比特币中的矿工)通过密码学技术以及内建的经济激励维护数据库安全。特点是完全公开、不受控制，依靠加密技术来保证安全。

私有链(privateBlockChains)，参与的节点只有用户自己，可以是一个公司，也可以是个人，数据的访问和使用有严格的权限管理，是指存在一定的中心化控制的区块链，联盟链由于也存在一定的中心化控制，所以也属于私有链的范畴。私有链与其他分布式存储方式没有太大区别，相当于传统意义上的共享数据库用上Merkle
Tree等方式试图说明数据的可校验。

联盟链(Consortium
BlockChains)，参与区块链的节点是事先选择好的，是多个预选的节点，节点间有很好的网络连接，这样区块链上可以采用非工作量证明的其他共识算法，联盟链可以很好地做到节点间的连接，只需要极少的成本就能运行，提供迅速的交易处理和低廉的交易费用，有很好的扩展性(但是扩展性会随着节点的增加而下降)，数据可以有一定的隐私，三种区块链的对比分析见表1。

区块链特征

区块链有五个基本特征：多中心、开放性、自治性、信息不可篡改和匿名性。

1)多中心，指的是不存在中心化的硬件或管理机构，这是由于使用分布式核算和存储，使得任意节点的权利和义务都是均等的，最终系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

2)开放性，系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，其他链上的数据对所有人公开，这意味着任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

3)自治性，区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套开源的公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全地交换数据，使得对“人”的信任改成了对计算机的信任，任何人为的干预不起作用。

4)信息不可篡改，一旦经过验证并添加至区块链，信息就会被永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的。因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

5)匿名性，由于节点之间的交换遵循固定的算法，通过区块链中的程序规则使得其数据交互是无需信任的，因此交易对手无需通过公开身份的方式让对方产生信任，对信用的累积非常有帮助。