带你认识真正的区块链

先说说比特币
谈到区块链，就不得不说比特币，因为比特币是区块链第一个应用样本，也是知名度最高、接受面最广、技术最成熟的区块链产品。

2008年，源自美国的金融危机肆虐全球，美国央行带头量化宽松，希望通过大量供应货币来拉动经济。可想而知，海量增发的钞票必然带来货币贬值，当全球普遍开始量化宽松的时候，大家开始思考：如何让财富保值？

央行有政府信用背书，拥有发行信用货币的权利，这中集中化的全力让信仰公平的互联网极客很不开心，因此有人开始尝试利用互联网技术发明一种去中心化的电子货币，这就是中本聪2008年提出比特币（BitCoin）的原因之一。

中本聪这篇论文的题目是《Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System》，这其中的关键是Peer-to-Peer，也就是P2P。是不是很熟悉？没错，就是点对点、不需要中间实体的对等结算系统。如果你使用迅雷、快播，或者了解海盗湾，那么对P2P肯定不会陌生，而比特币的交换模式和当初我们下载各种视频软件所使用的P2P加速模式没啥区别。二者的区别是在于，P2P下载只是把每个点当作分布式的数据源，而比特币则把每个点作为不可篡改的记账簿存在，这就是所谓的“区块”，每个“区块”之间使用P2P模式去中心化链接在一起，就是区块链。

中本聪设想的比特币之所以成为最成功的区块链货币，关键在于他在一开始就设计了一个非常类似黄金挖掘的诞生过程。在比特币系统的设计中，有两个前提：比特币不可取代、比特币总量恒定。再结合比特币凭借区块链技术实现的去中心化、公开透明、不可更改的特性，比特币开始成为全球互联网极客的最爱，并伴随着价值的提升而吸引到了越来越多的外围投资者。在他们的逻辑中，未来被挖出的比特币会越来越少，挖矿的成本会越来越高，因此越早进入、越多持有，后期的获利就会越多。

关键是区块链
正如我们之前提到的，比特币公开、可信、去中心化的关键技术就是区块链。也就是说，如何让每个节点（区块）正确地记录所有交易信息，并实现所有节点都确认并同步这一交易信息，才是比特币的核心技术。也就是说，区块链技术本质上讲，是一种低成本（貌似）解决信任问题的方案，而比特币只是它的一种产品而已。最能体现区块链技术应用的，就是比特币的转账交易功能——两个点之间的交易，会传播并记录到网络内的所有区块中。当网络中的节点足够多、足够分散时，这一交易记录几乎是无法篡改的。

当然，要实现交易记录的不可篡改，仅依靠P2P模式的分布记录不够，还需要确保交易记录的可信。如何证明某条交易是真实的呢？在网络上最有效的方式就是验证该交易记录是否由当事人发起——查看交易信息的数字签名是否真实。因此，比特币交易系统中，交易记录会加入非对称加密的椭圆曲线数字签名算法。非对称加密的特点是“公钥加密，私钥破解”，椭圆曲线数字签名算法还可以实现反向推算，即拥有私钥可以推出公钥，但拥有公钥不能推出私钥。

比特币用户都拥有一个数字钱包，钱包会生成一大堆的地址和对应的密码，每次收款交易都可以使用一个新的公钥，以避免其他人对钱包所有人的追查。在比特币的世界里，钱包的地址就是公钥，对应的密码就是私钥。我们可以把公钥理解为银行卡账号，私钥就是银行卡密码。我们每一个人在比特币世界里都可以有非常多的银行卡，而且每张银行卡并不与你本人任何身份信息绑定，这就是比特币的匿名性。任何人只要有这个私钥，也就是密码，就可以操纵对应银行卡，也就是公钥里的比特币。

同时，在比特币交易中，系统记录的并不是比特币的数量，而是每一枚比特币的流向。每一个区块都保存着从比特币诞生以来的所有比特币交易记录，当交易发生时，验证的是这笔交易中涉及比特币的来源与去向。只要你拥有这枚比特币，那么自然可以在支付的时候使用它。在比特币的世界里，每时每刻都会发生很多交易，把每十分钟内的交易记录打包在一起，就叫区块，这些记录比特币交易的区块链接起来就是区块链（Block chain）

比特币钱包实际上就是一种去中心化的账本，钱包的余额就是从账户诞生开始每一笔收支加减后得到的数据。每一笔交易都是全网验证过的，每一笔交易的比特币都是有来龙去脉的，所以可以说它是相当安全的。。当然，这样也会带来了另一个问题：数据量将变得非常庞大，现在随便一个比特币钱包数据就有数十GB，备份一次也是很酸爽的。

挖矿、ICO与区块链
讲了这么多比特币，只是为了说明为什么比特币还称得上是一种潜在的投资，因为它存在的基础是相对公平的。特别是其产生的机理——通过大量算力争夺新区块的记账权利，就和在矿坑中挖掘黄金一样，这是相对公平的。每十分钟的交易信息被打包记录，形成一个区块；整个网络上的电脑凭借算力抢夺这个区块的记账权利，谁抢到这个记账的权利，谁就可以获得这个区块创造出来的比特币。2009年，中本聪创造了第一个区块，被称为“创世区块”，其本人就获得了第一个区块奖励的50枚比特币，这是比特币世界的第一笔交易记录，永远载入这个区块里。随后，随着区块数量的增加，每个区块蕴含的比特币的数量也逐渐衰减，平均间隔时间大约为4年。比特币这种模式非常类似黄金：总量有限，比特币总量上限为2100万枚；越挖越少，四年时间奖励减半，也就相当于成本提高一倍。这种模型，意味着加入所有用户都认可比特币，那么比特币的价值就会不断抬升。

但是ICO是另外一回事。ICO（Initial Coin Offering）是首次代币发行，是一种源自股票市场首次公开发行（IPO）概念，因此从本质上讲这是一种金融行为。如果非要说什么不同，那么就是ICO发出的不是一张张股票，而是一个个基于区块链技术的虚拟货币，而他们募集的也通常都是比特币、以太坊之类的成熟数字货币。凡是涉及金融的，最后必然就是一种“坑傻子”游戏，ICO自然也不例外，因为他们无论如何用区块链、比特币之类的概念包装自己，归根到底都已经与去中心化的初衷背道而驰，沦为了实际控制人的割韭菜游戏。和比特币一开始就采用挖矿模式不同，几乎所有ICO都会为发起人、投资人预留大量的免费或者极为廉价的代币，他们最后如何变现呢？当然就是抬高价格后卖给后来者了。而且和有正规市场规则和证监会监管不同，ICO领域几乎就是野蛮之地，割起韭菜来更加肆无忌惮。正是因为ICO乱象泛滥，坑害投资者的行为简直和卖老年保健品一样无耻，国家才会命令禁止ICO行为。

2017年9月4日，中国人民银行领衔网信办、工信部、工商总局、银监会、证监会和保监会等七部委发布《关于防范代币发行融资风险的公告》，指出代币发行融资本质上是一种未经批准非法公开融资的行为，要求自公告发布之日起，各类代币发行融资活动立即停止，同时，已完成代币发行融资的组织和个人做出清退等安排。

好了，还是别提ICO了，这种忽悠人的事情直接屏蔽就是，我们还是回归到区块链本身。为了保证区块链的可信，每个区块都会包括几个组成部分：记录的信息（主要是交易信息）主体和区块头两部分。其中区块头中记录的信息是唯一的，包括版本号、上一个区块的Hash值、Merkle树、区块生成时间、生成难度、Nonce随机数，这其中上一个区块的Hash值、Merkle树的根和随机数，都是和区块本身以及上一区块的信息直接相关的，任何改动都会造成数值的变化。当一个个区块串联在一起并被分布式记录后，这些区块内的信息就几乎是不可篡改的了。

所谓区块链，就是每个记录信息的区块通过区块头串联在一起的整体，在比特币中这个区块链记录的是自诞生之日起的所有交易信息，这些信息可以溯源且不可更改。如果区块链被应用到其他领域，比如电子交易合同领域、产品生产溯源领域，那么其记录的就会是电子合同签订的日期、交易信息、产品原材料信息、生产日期等关键信息。当参与系统的节点足够多时，这套区块链系统就同样具备了足够的安全性。

不完美的51%
当然，任何系统都不是完美的，区块链也是如此。我们之前提到了，区块链本质上是一个串联体系，但是因为采用了分布式记录的模式，中间存在了异步问题，这个链就有可能分叉：假如在上一个区块生成后，同时有两个新的区块被打包完成呢？区块链系统会默认他们都是有效的，但是能否长期有效，就要看整个区块链系统是否在新的区块后面继续加入区块，因为只有最长的链才是正确的链，其他短链会被当做毛絮舍弃掉。在网络较大、算力比较分散的情况下，这个主链判断的过程是很快的，因为只要加入一个新的区块，那么两个分支的长短就会显现出来，后续的区块也会自动选择更长的链继续下去。但是当一个节点拥有的算力超过51%呢？这意味着他有51%的概率抢到下一个区块的记账权，他可以选择继续把短链补足避免让之前的交易失效，这就是所谓的“51%攻击”。

因此，我们经常会看到这样一个新闻，某个矿池的算力过于庞大，自动削减算力或者分配到新的矿池，来平衡整个网络的算力。毕竟，在矿工看来，比特币市场就是自己的饭碗，为了多抢一口饭直接把碗砸了，得不偿失。另外，比特币系统也为大额交易设置了6个区块的确认时间，因为在后续连接了6个区块的情况下，再想凭借算力保证每次都能抢到新区块的记账权，就是一个近乎不可能的事情了。这个难度是几何级数上升的，即便是掌握了全网51%的算力，抢夺记账权的几率就是51%，连续六次都成功的概率就是0.51的6次方，大约是1.7%。不过，一个新区块的生成时间是10分钟左右，6个区块就要1个小时，所以比特币系统的转账确认时间相比普通几秒到账的中心化系统确实慢了好多。

写在最后
我们之所以花费这么大的篇幅来讲比特币、区块链和ICO，是因为现在区块链技术被ICO乱象抹黑了。从本质上讲，区块链是一种去中心化的、高可信度、公平的信息记录方式，它和ICO有本质的区别。央行之所以叫停ICO，是因为ICO涉嫌非法发售代币票券、非法发行证券以及非法集资、金融诈骗、传销等违法犯罪活动。中国政府对虚拟货币说“不”，是为了更好地保护我国金融消费者的利益，防止比特币风险传染至我国金融体系。

但是，这种叫停并非否定区块链技术。区块链本身是好技术，并不是只有通过ICO才能进行区块链技术研究，还可以通过各种技术进行研究。因此，要把区块链技术和ICO区分开来，区块链技术可以运用到很多领域、场景，包括一些社会管理领域场景，不应当将区块链和ICO画等号，需要进一步拓宽研究和发展区块链技术的视野。应用场景多元化，是区块链技术迅速发展的最大动力，强大的市场需求和技术障碍之间的矛盾，促使众多科技企业加快攻关。

新一代区块链系统正在加密技术、高频交易、能耗等方面不断地进步。不过，区块链在中国发展迅猛，出现鱼龙混杂的情况在所难免，监管的及时介入是对区块链行业的呵护，能够让区块链行业更加稳健的发展。