看了那么多科普文，还是这篇把区块链讲明白了

之江区块链研究院 | 未央网

刚刚过去的一年，可谓是比特币迄今为止最疯狂的一年，比特币从年初的1000美元一路飙升到2万美元，顿时吸引了全世界的目光，上到政府，下到大妈们都在关注。

得益于比特币的火爆，作为其底层技术，区块链逐渐成为了当前的大热点，被认为是自互联网发明以来最具颠覆性的技术创新。

一、什么是区块链？

区块链起源于中本聪的比特币，本质上是一个分布式、去中心化的数据库。它依靠密码学和数学的分布式算法，在无法建立信任关系的互联网上，无需第三方中心的介入就可以使参与者达成共识，以极低的成本解决了信任与价值的可靠传递难题。

我们可以用记账的比喻来描述区块链技术，区块链技术相当于一种全民参与记账的方式。所有参与者的账本都是完全一样的，且独立保存在自己手中（电脑里），每个人都有平等的权利参与记账。

账本上的每一页纸就是一个“区块”，用来记录交易数据。然后每页纸上都会标注上一页的页码和本页页码，通过页码指示，可以将每一页按顺序连结成为一条“链”，从而形成区块链。

二、区块如何产生？

大概每隔10分钟，就会有一个新的页产生，所有的参与者都可以在这页上记账，谁先最快记完账，就可以把这页添加到账本里，并得到一笔奖励（比如比特币）。而其他没完成的参与者手里的页就会作废，只能继续等待另一个新页产生，然后重新开始记账。

所以，区块链的逻辑很简单，就是比谁更快。

那么，新的问题来了，记账过程中要是有人做假账怎么办？要知道，现实生活中假账也是不容易解决的难题，在彼此都没有信任基础的互联网上，人们又怎么能相信这个虚拟账本呢？

在无人管理的状态下，比特币从2009年开始已经运行到第9个年头了，迄今为止没有出现大的问题，反而社区越来越庞大，让人不得不惊讶。

而这一切都依赖于区块链复杂的技术逻辑了。

三、如何解决作弊行为？

1. 交易验证：交易数据使用用户私钥，以SHA256/椭圆曲线等高强度不可逆加密算法签名，保证交易数据不可篡改

每一页账本都对应一个页码，这个页码有一套复杂的编码制度，而不是简单1、2、3、4……通过一系列的加密处理，每页的页码都是唯一的，防止篡改。例如，在计算页码的时候里面有一个 Nonce 值，记录了SHA256重算的次数，第 100000 个区块的 Nonce 值是274148111，即计算了 2.74 亿次，才得到了一个有效的页码，该页才能加入账本里。

2. 区块验证：伪造的区块，其后所有区块的数据都要重新伪造数据，计算量太大，根本不可行

前面说过，每一页账本不仅包含本页的页码，还包含上一页的页码。如果当前页的内容变了，或者上一个区块的页码变了，一定会引起当前页的页码改变。

如果有人修改了一页账本，该页码就变了，为了让后面的页还能连到它，该人必须同时修改后面所有的页，否则被改掉的页就脱离了账本。由于加密算法的计算很耗时，同时修改多个页几乎不可能发生。

正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。

3. 分布式存储：任一参与者都拥有独立的账本，且得到全网51%以上用户认可

所有参与者的账本都是完全一样的，独立保存在自己手中，且随时同步更新。如果有人篡改了某页内容，该人还必须同时修改51%以上的参与者手中的账本。想要同时修改这么多账本，这也是几乎不可能发生的。

4. 链有效性：所有参与者中最长的链作为有效链，可完全防止非法链伪造

前面我们说过，谁记账记得快，谁的页就被添加到账本里。但是，如果有两个人同时最快完成记账呢？两页内容都被添加到账本里，形成两本账本该怎么办？

协议规定，形成两本账本之后，最先添加完6页的账本，被认定为正式的账本，其他账本都将被放弃。隐藏的逻辑是，如果大多数人（计算能力）选择相信某一个账本，那么它就应该是真的。

综上所述，两个账本同时存在一般不可能发生，这也说明了区块链的一个代价，就是交易不能实时确认，必须等待至少一个小时。

四、区块链的适用场景？

区块链最大的意义在于它可以把很多高人力成本的信任问题，转化为机器的共识来解决。但是，为了保证数据的可靠性，区块链也有自己的代价。一是效率，数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间；二是能耗，区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。

因此，区块链的适用场景目前来讲还是很有限的，它需要满足以下几种情形：

不存在所有成员都信任的管理当局

写入的数据不要求实时使用

挖矿的收益能够弥补本身的成本

如果无法满足上述的条件，那么传统的数据库是更好的解决方案。

五、结语

眼下区块链大热，不是热在拿技术解决现实问题，而是热在集资圈钱、炒作估值，跟技术创新无关。因而监管层采取了取缔ICO、关闭数字货币交易所等一系列行动，不过，一刀切式地打击并不能根本解决问题。逆水行舟不进则退，既然时代选择了区块链，如果中国的区块链技术继续停滞不前，可能离被行业整出局就不远了。

对于目前的区块链热，监管部门应主动地介入，区分是技术创新还是集资炒作，全面遏制区块链名义下的集资炒作，同时也要结合我国区块链技术和应用发展情况，及时出台区块链技术和产业发展扶持政策，重点支持关键技术攻关、重大示范工程、“双创”平台建设、系统解决方案研发和公共服务平台建设等。同时，国内重点企业、科研、高校和用户单位建议加强联合，加快共识机制、可编程合约、分布式存储、数字签名等核心关键技术攻关。

例如，今年2月4日杭州“两会”上，杭州第一个将“区块链”写入了政府工作报告，欲加快培育区块链等未来产业。杭州在区块链方面已走在全国前面。正如澎湃评论所言“只有拥抱区块链，才能真正管理市场”，主动拥抱区块链技术，理性客观面对，给出相对宽松的发展空间或许是目前最好的政策途径。从最近的舆论风向来看，我想距离真正的政策下来已经不远了。

作者简介：吴中旺，浙江省之江区块链科技研究院副院长、融都科技CTO，曾任恒生电子银证产品部高级软件工程师、信雅达风控事业部副总，具有15年以上银行、证券、支付、互联网金融等领域技术和产品研发经验，区块链技术早期研究者，对区块链技术在金融等场景的应用有专业研究和见解。