區(qū)塊鏈技術經(jīng)過2017年一年的發(fā)酵，經(jīng)由比特幣的一路助跑，區(qū)塊鏈已經(jīng)正式進入人們的視野，各個行業(yè)紛紛宣布擁抱區(qū)塊鏈，很多人還一度堅信區(qū)塊鏈技術簡直就是“黑科技”。今天我們就來揭開這款“黑科技”的神秘面紗吧。

什么是區(qū)塊鏈？

區(qū)塊鏈是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術方案。

什么是區(qū)塊鏈技術？

區(qū)塊鏈技術簡稱BT，也被稱之為分布式賬本技術，是一種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫技術。簡單來說：區(qū)塊鏈技術就是指一種全民參與記賬的方式，所有的系統(tǒng)背后都有一個數(shù)據(jù)庫，你可以把數(shù)據(jù)庫看作成一個大賬本，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的每個人都可以有機會參與記賬，在一定時間段內(nèi)如果有任何數(shù)據(jù)變化，系統(tǒng)中每個人都可以來進行記賬，系統(tǒng)會評判這段時間內(nèi)記賬最快最好的人，把他記錄的內(nèi)容寫到賬本，并將這段時間內(nèi)的賬本內(nèi)容發(fā)給系統(tǒng)內(nèi)所有的其他人進行備份，這樣系統(tǒng)中的每個人都有了一本完整的賬本。

區(qū)塊鏈技術有哪些特點？

1. 去中心化

由于使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬件或管理機構，任意節(jié)點的權利和義務都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中具有維護功能的節(jié)點來共同維護。

2. 去信任

系統(tǒng)中所有節(jié)點之間無需信任也可以進行，因為數(shù)據(jù)庫和整個系統(tǒng)的運作是公開透明的，在系統(tǒng)的規(guī)則和時間范圍內(nèi)，節(jié)點之間無法欺騙彼此。

3. 集體維護

系統(tǒng)是由其中所有具有維護功能的節(jié)點共同維護的， 系統(tǒng)中所有人共同參與維護工作。

4. 數(shù)據(jù)庫可靠

系統(tǒng)中每一個節(jié)點都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫資料，修改單個節(jié)點的數(shù)據(jù)是無效的，系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行比較，認為最多次出現(xiàn)的相同數(shù)據(jù)記錄為真實的。

什么是公有鏈？

公有鏈是指：世界上任何一個個體或團體都可以發(fā)送交易，且交易能夠獲得該區(qū)塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。

因此公有鏈還具備以下特點：

1. 開源：由于整個系統(tǒng)的運作規(guī)則公開透明，這個系統(tǒng)是開源系統(tǒng)。

2. 匿名：節(jié)點之間無需信任彼此，所有節(jié)點也無需公開身份，系統(tǒng)中每一個節(jié)點的匿名和隱私都受到保護。

什么是私有鏈？

私有鏈是指：僅僅使用區(qū)塊鏈的總賬技術進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人，獨享該區(qū)塊鏈的寫入權限，私有鏈與其他分布式存儲方案沒有太大的區(qū)別。私有鏈在開放程度和去中心化程度方面有所限制，參與者需要被提前篩選，數(shù)據(jù)庫的讀取權限可能是公開的，也可能像寫入權限一樣只限于系統(tǒng)的參與者。

什么是行業(yè)鏈？

行業(yè)鏈是指：由某個群體內(nèi)部指定多個預選的節(jié)點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節(jié)點共同決定（預選節(jié)點參與共識過程），其他接入節(jié)點可以參與交易，但不過問記賬過程（本質(zhì)上還是托管記賬，知識變成分布式記賬，預選節(jié)點的多少，如何決定每個塊的記賬者成為該區(qū)塊鏈的主要風險點），其他任何人可以通過該區(qū)塊鏈開放的API進行限定查詢。

區(qū)塊鏈和比特幣是什么關系？

區(qū)塊鏈技術其實是比特幣的底層技術。在比特幣被人們了解之后，人們發(fā)現(xiàn)比特幣在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下，在多年里依舊非常穩(wěn)定的運行，并且沒有出現(xiàn)過任何問題，于是這種底層技術被很多關注，人們認為也許很多領域都能夠應用這種底層技術，而比特幣就是這種底層技術的第一應用。

比特幣中提到的“挖礦”是什么？所有的區(qū)塊鏈都需要“挖礦”嗎？

比特幣中的“挖礦”實際上就是記賬的過程，比特幣的運算采用了一種稱為“工作量證明”的機制，系統(tǒng)為了找出誰有更強大的計算能力，每次會出一道數(shù)學題，只有最快解出這道題的計算機才能進行記賬。

并不是所有的區(qū)塊鏈項目都會采用類似與比特幣這種的“工作量證明”方式。

目前區(qū)塊鏈技術有哪些技術缺陷？

任何技術的產(chǎn)生都不可能是十全十美的，往往都需要人們在運用和維護中變得越來越好，那么區(qū)塊鏈技術有哪些缺陷呢？

1. 區(qū)塊容量和交易速度限制

中本聰設計比特幣時，為區(qū)塊設置了1MB的容量限制，使每一個區(qū)塊都只能容納4096個交易，同時工作量證明機制使得確認交易并將交易記錄到區(qū)塊鏈中需要約10分鐘，當運算量達到極限時，運算時間就會放緩。

2. 挖礦浪費巨大資源

由于挖礦工作只為搜索到隨機數(shù)以獲得有效哈希值，并不產(chǎn)生其它價值，比特幣網(wǎng)絡的算力資源和消耗的電力成本被詬病為資源浪費。其它系統(tǒng)改進這個問題的總思路是，減少其中參與維護工作的節(jié)點的數(shù)量，減輕挖礦競爭的激烈程度。具體有2種方式，一是采用私有鏈或聯(lián)盟鏈，將“記賬權”強制規(guī)定給某些節(jié)點；二是引入權益證明機制，配合工作量證明來維護可靠數(shù)據(jù)庫。

權益證明是一種對貨幣所有權的證明，證明人需要提供一定數(shù)量的貨幣的所有權，系統(tǒng)根據(jù)每一個節(jié)點所占有的貨幣的比例和占有時間來確定“記賬權”；權益證明的核心是只讓在區(qū)塊鏈中具有經(jīng)濟利益的人參與系統(tǒng)的維護工作，這就使得挖礦的成本遠低于工作量證明機制之下的挖礦成本。

3. 缺少圖靈完備性

既然區(qū)塊鏈可以保證比特幣交易記錄不被刪改，理論上也可以保證任何代碼一旦被寫入，就不能刪改。然而，比特幣的腳本語言并不是圖靈完備的，即不支持循環(huán)語句，意味著比特幣只能作為數(shù)字貨幣，不能直接支持智能合約及更復雜的去中心化應用。

區(qū)塊鏈技術平臺以太坊的腳本語言（就是圖靈完備的；用EVM代碼來建立應用，理論上可以實現(xiàn)任何可以想象的計算，包括無限循環(huán)。以太坊實現(xiàn)了讓任何人可以上傳和執(zhí)行任意的應用程序，并且程序的有效執(zhí)行能得到保證。