趣說區塊鏈入門

讓你聽過區塊鏈

不知道你們有沒有聽過區塊鏈？有沒有了解過區塊鏈？有沒有開發過區塊鏈？固然，這些都不重要。重要的是，如今開始，你即將瞭解「「區塊鏈」」。區塊鏈包括了 「數學、密碼學、P2P 通訊、智能合約、分佈式存儲及共識算法」等知識，是多種技術共同組合而成的。git

下面從實際生活的例子出發，看看什麼是區塊鏈？區塊鏈解決了什麼問題？github

壓歲錢？

小時候最喜歡過年了，走親訪友咱們都有壓歲錢，也老是這樣的客氣。算法

但開心的時間老是短暫的，到家裏，媽媽總會說：「紅包我就給你保管了，等你須要用到的時候再給你啊」。固然，連續了好多年，我都沒有看見過本身的壓歲錢。數據庫

當時年紀尚小，「父母是咱們信任的人」。什麼都由父母說了算，這個壓歲錢具體數額，使用日期，使用方式好像跟咱們沒多大關係，都是在父母指定的規則中進行。簡單總結，這就是「中心化」的操做。「中心能夠隨意更改咱們的數據，更改規則，咱們都是中心下運轉的螺絲釘」安全

就像如今咱們的錢是存在銀行，由於銀行後面是國家，咱們信任國家，因此把錢放到銀行。「銀行就是一箇中心化的機構，執行相關的政策，進行經濟的宏觀調控等。」markdown

接下來，讓咱們看看「什麼是區塊鏈？解決了什麼問題？」網絡

仍是收壓歲錢。框架

「可是幾年後的我聰明瞭。不相信媽媽給我保管壓歲錢，每次拿到壓歲錢，我都本身拿個小本子，把誰給個人壓歲錢，具體金額跟時間都記上；而且告訴爸爸，哥哥姐姐，爺爺奶奶，七大姑八大姨，他們都跟我同樣，記錄着誰給個人壓歲錢，具體金額跟時間等。」有一天，我有個喜歡的小女孩，她叫 「LL」，我向媽媽支出 100 塊錢，想要給小女孩買禮物表白。媽媽一聽？好小子，小小年紀，想法如此通透，果斷拒絕，說個人壓歲錢只有 10 塊錢！！！！媽媽還拿出了她的小本本，上面確實只有 10 塊錢。分佈式

9 龍表現得異常冷靜，超出同齡人的沉着，化身福爾摩斯-龍。緩緩拿出了個人小本本，上面清楚記錄着個人每一筆壓歲錢（記錄着哪位親戚給個人，具體金額是多少）。媽媽開心的笑起來，表現出本身兒子是天才般的浮誇。很快，她的理智打敗了，說我記假帳！！！！這時候又讓我想起我小時候常常問的問題：「媽媽，我是從哪裏來的？」工具

我笑了笑，接着在「相親相愛一家人」羣裏給你們說，「請你們帶上我壓歲錢的小本本，來我家客廳一下」。你們都是愛個人，很快就來了。「長輩們的小本本上都記錄着我每一筆壓歲錢，而且跟個人小本本記錄的如出一轍」，那場景，異常尷尬啊。「媽媽馬上從包裏給了我 100 塊錢，這時，我跟每一位長輩都在本身的小本本上記下：媽媽。。年。。月。。日給了 9 龍 100 塊錢。」 9 龍拿着錢，蹦跳着向商店跑去。

太棒了，這就是 amazing。咱們再來分析一下這其中的關鍵。「家中的每個人都幫我記錄每一筆壓歲錢的來歷：包括誰給個人，什麼時間，具體金額等。」 這就是「「去中心化」」，「你們都在幫我記錄，記錄着個人每一筆入帳與出帳，誰要是修改了本身的小本本，咱們就能夠找你們來覈對一下每一個人的小本本，就能夠知道誰的帳本上錯誤的，而大多數人的帳本都是一致的。」

「其實這就是區塊鏈最核心的東西，去中心化，數據不可篡改，因此信任帳本」（少部分人篡改後，大部分誠實的人數據都是一致的，咱們相信大多數）。

「區塊鏈的實質是一個去中心化的分佈式數據庫，只支持以數據增長的方式來更新帳本，每一次更新都是以交易的形式進行，因此能夠追溯餘額的變化緣由，每筆帳單的來源與去向。」由於不能夠更改其中的某一筆交易，也不能夠刪除數據，因此咱們每一個人都信任本身記錄的小本本，信任着本身的帳本。當你對本身的帳本有質疑時，能夠叫你們一塊兒來互相覈對，查看帳本是否有問題。

「因此區塊鏈根本解決的是什麼問題？」

「我認爲根本解決的是信任問題，如何讓互不認識的雙方很放心地進行價值轉移。」 基於區塊鏈的特性：去中心化、數據不可篡改。

聰明的你，應該也看出了要想實現區塊鏈須要不少條件才行，下面咱們來看一看。

區塊鏈實現須要克服的問題

咱們從上面的例子能夠看出一些問題。這裏只是說一些大方向的問題，畢竟此篇不涉及技術。後續的文章會詳細說明的，請耐心等待，持續關注。

能夠看出，記帳的人越多，其實越安全。可能記帳的人分散在世界各地，彼此不認識，如何讓你們都知道彼此何時得到多少壓歲錢，誰給的呢？
如何保證你們知道的此條帳單信息來源的真實性？（是否傳輸過程當中被人篡改）
如何保證在有人會修改帳單，或者轉發已經修改的虛假帳單給別人時，別人如何處理此帳單？
如何保證你們都會按照約定的規則進行記帳呢？確保都會將帳單加入到本身的數據庫中。
若是有人串通好一塊兒更改帳本，而且廣播這個更改的帳本，這時候又怎麼處理呢？

咱們先說第一個問題：如何讓世界各地的人互相都知道本身的壓歲錢來歷，金額等。這就是「P2P 通訊（peer to peer）」，點對點的傳輸，雙方都是直接發送消息給對方。p2p 是區塊鏈的基石，全部的操做都得靠 p2p 來完成。（引入 p2p 就會有不少網絡問題，好比網絡分區）
第二個問題：能夠採用「非對稱加密算法」，使用私鑰進行關鍵數據簽名；公鑰及原始數據，簽名進行驗籤。這樣就能夠驗證數據是否與來源對應，數據是否被篡改。
第三個問題：其實問題二說明中，能夠驗證此帳單是否被修改，若是被修改了驗證不經過，丟棄此帳單，等待正確帳單的到來，或者向已經鏈接的其餘人索要帳單。
第四個問題：你們都按照某種規則來驗證此帳單的有效性，最簡單的作法可能經過投票，你們都來表決是否此帳單有效並進行記錄。這一步就是所謂的「共識」，即你們都對此帳單的有效性進行表決，是否接受帳單。共識是基於 P2P 通訊的，因此可能會出現網絡故障、網絡分區；更甚其過程會有做惡的人篡改帳單，廣播假的帳單，或者一會贊成一會不一樣意等搗亂行爲，影響共識的進行。這就是分佈式事務問題，如何在分佈式場景中對某一個值進行共識，來達到你們都對這個值一致的處理結果——都贊成或者都不一樣意，或者知足指定的規則下容許少部分的人能夠與你們的結果不一致。「對於分佈式一致性算法：有 2PC、3PC、PAXOS、PBFT、RAFT 等。還有區塊鏈特有的 POW、POS、DPOS」 等，之後慢慢道來。
第五個問題：這個問題其實也是屬於共識範疇，但能夠知道的是，咱們是相信大多數人的帳本，若是大多數人都接受一個更改後的帳本，反過來講，這個「錯誤的帳本」其實就是正確的，被你們所共識後並接受的。

區塊鏈分類

區塊鏈根據需求劃分爲三類

公有鏈：指全部人均可以參與，能夠隨時上下線；
聯盟鏈：想要加入的人或者機構須要進行 CA 認證，即須要通過現有聯盟鏈中節點的審批，知足定義的背書策略便可；退出亦然。
私有鏈：不容許其餘人加入退出，或者只有通過許可的才能加入，可是其餘的人沒有決定權，徹底由私有鏈決定如何處理交易等。我理解私有鏈已經不能稱爲區塊鏈鏈，就是一箇中心化的分佈式帳本。

比特幣？以太坊？EOS（柚子）？

或許你聽過這些名字，也據說了是基於區塊鏈的加密數字貨幣。

但我強調！！！！！「比特幣、以太坊、EOS 等數字貨幣，不等同於區塊鏈，它們只是區塊鏈的一種應用。」

比特幣是區塊鏈的第一個應用，而且通過時間驗證，是可行的，如今還在正常運行，沒有任何中心化的機構運行，全靠比特幣區塊鏈網絡中的節點來共同維護。

分佈式帳本——Hyperledger Fabric

Hyperledger 是一個開源社區，致力於爲企業級區塊鏈部署開發一套穩定的框架，工具和庫。旗下有不少開源的產品，最出名的非屬 Fabric，是可商用的聯盟鏈框架。國內也是主推聯盟鏈的發展，聯盟鏈纔是可真正承接業務的區塊鏈，公鏈暫時尚未找打比較好的商用場景。若是你們對區塊鏈感興趣，建議向聯盟鏈方向發展。

國內的聯盟鏈框架

如下排名不分前後（狗頭保命）

XuperChain：百度徹底自主研發的聯盟鏈框架。github 地址：https://github.com/xuperchain/xuperchain
FISCO BCOS：由微衆銀行牽頭，衆多企業參與研發，基於 ethereum 進行研發的聯盟鏈框架。github 地址：https://github.com/FISCO-BCOS/FISCO-BCOS
CITA：CITA 由祕猿科技開源，是一個開源的區塊鏈操做系統內核，以高穩定性，高性能，高可擴展性爲設計目標。gi thub 地址：https://github.com/citahub/cita
梧桐鏈：由蘇州同濟區塊鏈研究院進行研發，基於開放標準研發的聯盟鏈平臺，聚焦行業、結合聯盟、服務社區。github 地址：https://github.com/tjfoc/wutongchain

說到聯盟鏈，怎麼能不說智能合約呢

「智能合約」（英語：Smart contract ）是一種旨在以信息化方式傳播、驗證或執行合同的計算機協議。智能合約容許在沒有第三方的狀況下進行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉。智能合約概念於 1995 年由 Nick Szabo 首次提出。

「能夠理解爲某個系統中，達到了某個條件後自動觸發執行的程序。」 智能合約已經提出不少年了，但爲何都沒有應用，直到以太坊的出現？由於智能合約是自動執行的程序，若是運行其的系統不可信，那系統可能在智能合約運行過程當中更改運行狀態，這就與合約的概念背道而馳。直到區塊鏈的出現，以太坊將智能合約引入到了區塊鏈中，使用區塊鏈的不可篡改特性提供了可信的運行環境，智能合約才能得以應用。

靈魂拷問？

什麼是區塊鏈？你能夠用本身的話給別人說清楚嗎？
存在即合理，爲何會產生區塊鏈？區塊鏈解決什麼問題？
區塊鏈涵蓋哪些主要知識？有什麼分類？
你理解了區塊鏈是什麼以後，你有什麼好的想法或者應用場景？

這篇文章是區塊鏈的入門文章，以後的文章會偏向底層技術一些，拭目以待吧。

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