区块链学习文档

行业相关资料

1、行业历史背景

（1）比特币概况

区块链技术的首次也是最著名的应用是比特币（BitCoin），一个在2009年1月初正式上线运行的去中心化数字货币应用，他的创始人叫中本聪，但目前大家并不知道此人的真实身份。比特币不同于现代国家发行的货币，它由分布式网络基于数学计算产生，总量恒定（2100万个，发行规律约为每四年减半），所有交易由全网节点共同记账确保其不可篡改，依靠密码学保障网络安全，账户具有匿名性，软件的代码开源，更新与发展依靠网民社区自治。

（2）前比特币时代

虽然区块链技术的开端一般只追溯到2008年中本聪发表的《比特币：一个点对点的电子现金系统》创世论文，但是，区块链技术并非突然横空出世，而只是在前人不断艰难探索的基础上的集大成者。包括：经济学理论，如，哈耶克的《货币的非国家化》，凯恩斯的无客观本位货币与购买力理论，弗里德曼的自动化系统取代中央银行设想；博弈论，特别是2005年诺贝尔经济学奖得主之一的托马斯·谢林的“共同知识（Common Knowledge）”概念；会计学领域，由Ian Grigg在2005年提出的“三重记账法（Triple Entry Accounting）”；在计算机领域，BT和eMule等P2P文件共享与传输技术，伯克利开放式网络计算平台（BONIC）的折叠蛋白质（Folding@home）和寻找外星人（SETI@home）等网格计算项目，原本用于检测垃圾邮件的“可复用工作量证明（RPOW）”方法；密码学方面，非对称椭圆曲线加密算法、哈希散列函数（Hash）、Schnorr数字签名算法、以及Merkle Tree等具体方法的成熟与广泛运用，为比特币区块链的诞生提供了必要条件。此外，最为重要的是各界人士特别是“密码朋克”们从20世纪80年代以来不断的尝试，其中最为有名的包括e-gold（始于1995年，如今却遗憾的早已被传销玩坏了）、早期的Ripple支付和结算网络（始于2004年）、1990年大卫·乔姆（David Chaum）提出的Ecash（注重隐私安全的密码学网络支付系统）、1998年密码学家戴伟（Wei Dai）提出的B-money（被认为是比特币的精神先导）、2005年尼克·萨博（Nick Szabo）提出的Bitgold（非常类似于比特币的系统，但萨博不擅长编程，而后来的中本聪则编程实现了比特币）。

（3）比特币热潮

随着系统本身的完善和相关知识不断普及，比特币的知名度从极客圈慢慢向普通人群蔓延。最重要的是，当2010年5月22日，一位程序员用一万个比特币向商家购买了价值25美元的两块披萨之后，比特币拥有了“价值”。之后，便有了更多的比特币支付案例，包括使用比特币进行捐款（如在银行渠道无法使用的情况下，向“维基解密”和斯诺登的捐款）。

由于市场有需求，比特币交易网站、比特币ATM机、比特币信用卡等开始出现，在2013年，塞浦路斯经济危机等全球性事件将比特币的价格在短时间内不断推向高峰，最高时达1200美元。由于有利可图，计算生产比特币也就是俗称“挖矿”的方式从个人电脑CPU过渡到GPU显卡挖矿（因为显卡更擅长做大量的重复性计算），然后有人研发了专业“矿机”，从FPGA到ASCI矿机，从55、40、28到14纳米，工艺细节也在不断改良，还有人建立了专门的“矿场”（在电力相对便宜的西部地区）。

比特币的生产过程就是基于随机数计算出一个区块，如果该区块的哈希值比当前难度值小且与当前难度值最接近，则该区块就会被公认为是链上的下一个区块，由于该区块生产过程中也包含了一段时间内全网的比特币交易，所以“挖矿”也被视为是争抢记账权，而作为记账的奖励，“矿工”将获得网络自动发放的比特币奖励和被打包交易的转账费。

由于全网算力的不断提升，普通的单台矿机已经很难“挖”到比特币，于是出现了“矿池”，通过协议将分散的算力接入一起计算，最后“挖”到的比特币按照贡献大小比例分配，矿池的运营和收益分配方式包括pplns、pps、dgm、slush等。

（4）山寨币和竞争币

因为比特币的源代码是公开的，所以当它变得很值钱的时候，就有一些人fork了它的代码，改动几个参数，造出了“山寨币”。山寨币往往成为了不良商人诈骗、传销的工具，山寨币创造者往往通过宣传包装，吸引无知群众购买，然后在较高价格砸盘套现跑路。

当然也有一些fork了比特币代码的人做了有益的技术探索和创新，我们常常称这一类衍生品为“竞争币”：莱特币（LiteCoin）针对比特币挖矿已经被矿机、矿池垄断了算力，试图用scypt算法（内存难度的）代替比特币采用的sha256算法，以抵抗矿机，试图使密码学货币保持去中心化（虽然在一年多之后莱特币矿机依然被发明出来，但莱特币的尝试是值得肯定的，因而市场是有“比特是金、莱特是银”的说法）；域名币（NameCoin），针对有人认为比特币“没有用”的质疑，域名币网络提供了分布式域名解析系统，它的专用域名是.bit，该域名管理不是由传统的DNS服务器提供服务，而是分布在区块链上，有利于保障言论自由和隐私（2015年，域名币拓展区块链服务到身份认证领域）；质数币（PrimeCoin），针对很多人对比特币挖矿是浪费能源的诟病，质数币将挖矿过程改造为寻找质数（素数），成为BONIC那样的科学计算，而且也让提供算力资源的账户有数字货币的回报；猎人币（HunterCoin）是第一次试图通过玩游戏的方式来挖矿，这个游戏就是猎人在地图上寻找金币，它的目的是通过无法被机器替代的人玩游戏的行为，以此解决比特币“算力垄断”和“没有用”两个问题（但是很可惜，没多久，游戏外挂就被发明了）；暗黑币（DarkCoin）将密码学用到极致，混合采用了11种加密算法，试图通过复杂的挖矿算法破解“算力垄断”难题。

有些人认为，是POW（Proof Of Work，工作量证明机制）导致了比特币的一些问题，特别是浪费能源的问题，于是开始尝试POS（Proof of Stake，权益证明机制），未来币（Nextcoin）是最早采用POS机制的数字货币；再后来，点点币（PPCoin）采用了POW与POS相结合的方式，试图使区块链网络兼具节能和安全两种特性。此外，在POS基础上还发展出了DPOS（股份授权证明机制）机制，类似于现实中的议会制度，只能由选举产生的代表节点进行记账。

（5）乱象与发展

比特币及其它数字货币在发展过程中，因为涉及到金钱，难免催生出很多的乱象：各种拙劣的、没有技术含量的骗局层出不穷（传销与诈骗）；用户的钱包秘钥文件被木马盗走；交易所倒闭（曾经全球最大的比特币交易所MT.GOX 于2014年初宣布破产）、跑路（注册地为中国香港的GBL交易所的管理层携款潜逃）、伪造交易记录、挪用用户