自上个世纪电子支付诞生以来，人们就开始探索数字货币，诞生了诸如B-money、DigiCash、Bit Gold等数字货币的思想和技术。到了2008年左右，一位名叫“中本聪”的神秘人物发明出了比特币（Bitcoin），成为了真正意义上的数字货币。经过10年漫长的发展，比特币的价格从最开始的几美分一路扶摇直上，最高达到接近2万美金，翻了几百万倍。

在资本疯狂的追逐下，在一个个暴富神话的冲击下，比特币逐渐进入大众视野。之后，以智能合约技术为基础的以太坊诞生，进一步催生出一个新的领域和市场——区块链。越来越多的创业团队开始在区块链领域耕耘，从底层基础设施，到平台，再到丰富的应用，整个生态可谓百花齐放。而区块链领域也逐渐成为了热门领域甚至风口领域。

那么，区块链到底是个什么东西？它的核心技术是什么？它有哪些应用和发展？以及它存在哪些潜在的问题？本周，让我们跟随《白话区块链》这本书的脚步，一起来探索区块链的世界。

技术理念

通过前面的故事，我们了解了区块链本质上是一种分布式记账的技术。记账的村民是整个区块链网络中的节点，他们彼此联系，形成了一个点对点的网络。每天记账完成后，记账人都要通知其他节点来确认并复制账目，如果人数众多，就会点对点的广播下去，直到所有的节点都同步，这种互相通信的功能称为“网络路由”。

网络中的节点都是独立记账的，怎么才能保证大家的数据一致呢？就是通过一种规则选出一个记账节点，而这个筛选规则就是“共识算法”，前面故事中的“掷骰子”就属于一种筛选规则。每当选出一个节点，则一段时间内的记账都以该节点为准，它记好账然后通过网络广播给其他节点，其他节点验证后，如果没有问题，就记入自己的账目中，这就让所有节点的账目都保持了一致。

有人可能会问：“我凭什么要帮大家来记账呢，我又不是慈善家。”的确，在区块链系统中，记账需要打包交易数据，并进行广播以及账本的存储，是需要消耗节点的计算资源以及电力的，如果没有任何激励措施，估计没有人会干这种事。为了解决这个问题，区块链引入了奖励机制，而奖励就是我们通常所说的数字货币，比如比特币。而通过记账、打包交易数据并获得数字货币的这个过程，我们称之为“挖矿”。

在传统的交易领域，我们每个人都会有一个实名的银行账户，作为自己的身份，来转入或者转出资金。但是在区块链系统中，我们该如何标记一个节点的身份呢？答案是加密算法。区块链系统采用公开密钥算法来实现节点身份的标记。每个节点拥有一对密钥——公钥及私钥。其中，私钥由节点自己保存。公钥，我们通过一定的编码算法将其转换成一串字符，称之为“地址”，这就是我们在区块链中的身份，它类似于传统交易中的个人账户。

在传统交易中，我们只需要去银行开一个账户，就可以进行转账了，由银行来记账，我们也放心。但是，在区块链系统中，记账者是一个你不认识也不信任的节点，因此，我们在传递有价值的信息以及资产的时候，都需要进行加密。比如，我向你转一个比特币，我就需要用你的公钥（地址）来加密，以及我自己的私钥来签名，这样，只有你用自己的私钥才能解开，并且通过我的公钥来确认这个比特币是我发的。而这种功能设计在区块链系统中称为“脚本系统”。

总结一下区块链的技术理念，就是大家共同参与记账，通过一定的规则不断选出记账节点，由它进行打包交易，并广播给其他节点进行验证，保持账本数据一致并给予记账节点奖励。每个节点拥有一对密钥来标记自己的身份，通过脚本系统在公共网络中传递有价值的信息。

潜在的问题

分叉。区块链的结构是一个个区块按照一定的顺序被链在一起，由于节点间版本更新不一致的问题、或者社区（矿工节点）出现分裂、或者恶意攻击等原因，会在某一个区块高度产生出两条以上的链接方向，就像树枝分叉一样，这种情况被称为分叉。比如比特币因为扩容问题而分叉出了比特现金，以太坊因为TheDAO合约漏洞攻击事件而分裂成了以太坊和以太坊经典。这种分叉现象在区块链领域很普遍，但也很严重，可能会改变区块链项目原本的发展路径和初衷。

51%攻击。区块链的本质是一个分布式记账系统，我们为了摆脱对于第三方机构作为信用担保的依赖，引入了很多节点共同记账的机制，这样，当某些人想要篡改交易，就很难实现。但是，如果这个人的权力很大，大到可以控制超过一半以上（51%以上）的节点按照自己的想法来记账，那么他就有可能篡改交易账本，从而实现双重支付（即一笔钱花费多次），而这显然是不公平的。51%攻击也是区块链分布式记账系统面临的一个比较大的问题。

私钥丢失。区块链中的私钥，就相当于我们的银行卡密码，通过它，我们才能支配我们的区块链资产。但私钥比银行卡密码的使用要求更为苛刻，如果银行卡密码忘了，我们可以拿着身份证去银行修改，如果银行卡密码被盗，我们可以通知银行冻结账户然后修改密码。但在区块链系统中，并不存在这样一个中心化的机构来为我们服务。一旦私钥丢失，就基本再也找不回来了，就意味着你的区块链资产将被永久封存。

代码漏洞。要说软件代码不存在漏洞几乎是不可能的，哪怕不停的升级更新，也依然会存在漏洞。传统软件中，这些漏洞大多带来的是使用体验上的问题，比如卡顿，闪退或者某些功能无法使用，我们通过下载更新就可以修复。但区块链系统，天然与资产价值相绑定，一旦出现漏洞，就可能造成极大的经济上的损失，比如以太坊的TheDAO事件，以及时常发生的数字资产被盗事件，需要我们提高警惕。

网络拥堵。区块链技术发展还处于初期阶段，基础设施还不够完善，很多区块链系统目前只实现了基本功能，在性能上还存在很大的提升空间，目前还无法支持大规模并发交易的应用，像之前火爆一时的以太坊游戏 Cryptokitties ，由于参与人数众多，交易量巨大，一度让以太坊网络陷入瘫痪，转账确认要好几天。当然，随着技术的发展，区块链系统的性能会越来越高，网络拥堵问题也会逐步解决。

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