区块链产业生态存在问题及发展趋势

02| 区块链的特点
区块链的特点包括去中心化、公开透明、安全可靠和 开放共识。其中， 去中心化是指区块链由众多节点共同组成一个端到端 的网络，不存在中心化的设备和管理机构。 公开透明是指区块链的所有数据信息也是公开的，每 一笔交易都会通过广播的方式，让所有节点可见。 安全可靠是指单个甚至多个节点对数据库的修改无法 影响其他节点的数据库，除非能控制超过51%的节点 同时修改。 开放共识是指任何人都可以参与到区块链网络，每个 节点都能获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一 套共识机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。
04| 区块链的分类
从区块链的发展来看，区块链经历了3个阶段， • 首先是记录价值信息，例如记录比特币的历史交易信息，记录山 寨币的虚拟资产信息， • 其次是记录商品服务的交易和位置信息，例如为管理产品交易和 服务开发应用程序，为共享经济的物权交易开发应用程序。 • 第三是制定未来的规则，这个是智能合约的阶段。 从智能合约以后，称之为区块链2.0时代，以前的称之为区块链1.0时 代。 从发展分类来看， • 一类是证明机制，例如，竖轴将证明机制从工作量证明机制，改 为其他证明机制，例如，PoS股权证明机制，PBFT拜占庭容错机 制等。 • 一类是我们刚刚说的，记录对象的不同。 • 还有一类是入网许可的变动， • 以前的区块链是共有链，允许所有人接入。 • 现在发展成联盟链和私有链，只有加入联盟的，才能链入区块链， 或者直接在一个公司内部，部署区块链，叫做私有链。 • 最后，还有一种是混合链，即可以公有接入，也能够支持企业私 有化。
03| 区块链的技术原语
区块链是主要运用了四个基础技术，分别是哈希运算（SHA256）、数字签名、P2P网络 和工作量证明（PoW）。 哈希加密算法，SHA256，是由美国国家安全局研发，由美国国家标准与技术研究院 （NIST）在2001年发布，属于SHA-2分支。将任何一串数据输入到SHA256将得到一个 256位的Hash值（散列值）。其特点：相同的数据输入将得到相同的结果。输入数据只 要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个千差万别的结果，且结果无法事先预知。 数字签名，是基于椭圆曲线加密技术的公私钥来实现。有这么两个概念很重要，第一， 公私钥是非对称加密技术，公钥和私钥不同，但是可以基于私钥生成公钥。第二是相关 性，公钥加密的，对应的私钥才能解密。私钥加密的内容，对应的公钥才能解密。数字 签名技术就是，我对传输文本进行摘要操作，也就是从“我爱北京天安门”这个字符串， 使用哈希算法，抽取出例如“天”这个字作为文章摘要，我把“天”字用私钥加密，作为数 字签名附在文本传输给对方。对方收到文件后，也对文本进行同样的哈希操作，得到“天” 字，再用公钥对我的签名进行解密，如果也得出“天”字，那么说明，整个传输是可信的， 如果不是，则传输过程有可能受到了篡改。 P2P网络，根据比特币协议，区块链采用一种无结构的P2P网络。P2P网络分为有结构和 无结构两种，区别在于路由规则的制定方面。有结构的P2P网络，例如Chord，利用一致 性哈希表（DHT）构建每个节点的路由表。无结构的P2P网络代表是努特拉（Gnutella）， 节点之间的路由靠广播的方式，也就是说，一个节点想查找一个文件，他就问他的邻居 有没有这个文件，他的邻居再问各自的邻居有没有，如此迭代。这样容易形成广播风暴， 因此，一般设置一个网络TTL，来限制广播传播的范围。 工作量证明机制（PoW），简单理解就是一份证明，用来确认你做过一定量的工作。工 作量是信任产生的基础。在区块链中，通过解决一个数学难题来证明自己的工作量。这 个数据难题就是，对一个数字串进行两次SHA256运算，如果得到的数，小于一个指定 的值，就算是成功。否则，要通过不断的尝试试错（学术上叫暴力破解），来求解这个 数。一般来说，指定的结果值，前面都是多个零开头，例如图中，对于固定的上下文， 随机数选择123456，得到的值小于指定值，算是解决了该数学难题。这是充分利用了 SHA256加密算法的伪随机性。
02| 区块链的特点
区块链的定义是一种分布式数据库，通过去中心化、去信 任的方式，集体维护一个可靠数据库。 传统数据库的四种操作可以简写为CURD， C代表创建，U代表更新，R代表读取，D代表删除。分布式 数据库相当于是放弃了UD操作，也就是放弃更新和删除， 换来“无法篡改”和“不可抵赖”两个重要特点，依托P2P网络 提供的分布式端对端网络的特点，我将之归结为CROSS原 则。其中， R代表可追溯，依托区块彼此相连的链式结构，用户可以追 溯至最初交易来查看整个交易过程。 O代表开放，任何一个人都可以通过接入P2P网络来记账； 第一个S代表安全，基于密码学的安全通信，以及工作量证 明机制，无人可以篡改数据库中的数据； 第二个S代表稳定。系统中任何节点的退出，都不会影响整 个系统的稳定性，不会遇到中心化节点经常遇到的“单点故 障”问题。 因此，依托区块链技术，改变了现有的交易模式。在传统 交易中，商家和消费者彼此不信任，因此需要国家信用背 书或企业背书的第三方机构。基于区块链，逐步实现去中 心化、去中介的过程，实现消费者和商家之间直接支付， 极大地提升了交易效率，降低了交易成本。
区块链产业生态存在问题及发展趋势
一、区块链技术原理和发展趋势
01| 区块链——一种分布式记账方法
从技术上来讲，区Biblioteka Baidu链是一种分布式的记账方法。
说到记账，我们经历了从实物记账向电子记账的演变。 • 实物记账分别经过泥板标记、甲骨刻字、竹板刻书、纸 质账本5个阶段， • 在20世纪60年代半导体微处理器的诞生，打孔计算机的 出现，代表着记账进入了电子化时代。 • 随着20世纪70年代，IBM引领的大型计算机深入渗透至金 融行业，7*24小时的批处理替代了朝九晚五的人工记账。 • 20世纪80年代至90年代的个人PC和局域网的发展，实现 了内部协同和远程服务。 • 随着互联网在21世纪初的兴起，无国界的跨境业务开始 繁荣， • 随着梦网、3G、4G的代际跃迁，我们进入移动金融时代， 开始用智能手机管理自己的电子银行。 与此同时，加密安全技术在20世纪80年代至21世纪初，也得 到了广泛发展，其中的哈希加密、椭圆曲线密码学、 HashCash工作量证明机制，以及P2P网络后来的发展，为区 块链，也叫分布式总账技术，典型了坚实的技术基础。 目前，区块链技术在金融科技（Fintech）领域里非常火爆， 在CFA进行的调研中，区块链仅次于机器人顾问，排名第二。