一个前端人眼中的区块链_前端区块链

先上一张词云，相信接触过区块链的人，或多或少会见过些标签。可见区块链触及领域多，范围广，意义也是巨大。那么什么是区块链呢？下面来一起探讨。

十年风华，缘起比特币

说起区块链，人们还会说起另一个词语，那就是——比特币。他们的关系密不可分，区块链源于比特币，比特币是区块链第一个而且是目前为止最成功的第一个应用。

比特币，是人们对货币数字化探索的一个里程碑。早在1982，人们便开始了对数字货币的探索：

• 1982年，大卫•乔姆提出不可追踪的密码学网络支付系统。
• 1995年，Nick Szabo 提出了智能合约。
• 1997年，英国密码学家亚当·贝克(Adam Back)发明了哈希现金(hashcash)
• 1998年，戴伟阐述了一种匿名的、分布式的电子现金系统:b-money Nick Szabo 发明了Bitgold
• 1999年，肖恩·范宁(Shawn Fanning)与肖恩·帕克(Shaun Parker)开发出点对点网络技术P2P
• 2004年，芬尼推出了自己版本的电子货币 2008年9月，以雷曼兄弟的倒闭为开端，金融危机在美国爆发并向全世界蔓延。
• 2008年10月31日，中本聪在metzdowd.com的密码学邮件组列表中发表了比特币白皮书《比特币：一种点对点的现金系统》。
• 2009年1月3日，比特币网络诞生，中本聪挖出了比特币创世区块，该区块写了“财政大臣站在第二次救助银行的边缘”的新闻标题
• 2010年5月22日，广泛知晓的第一笔比特币交易：Laszlo Hanyecz的程序员用1万枚比特币购买了两个披萨
• 2013年11年29日，比特币价格首度超过黄金 2013年12月5日，中国人民银行等五部委发布《关于防范比特币风险的通知》
• …

为什么比特币之前的数字货币都以失败告终？它们大多可归结为中心化的组织结构，没有端对端的价值传递，拥有者所有权得不到保障，安全系数低，难以广泛被认可。

碰巧的是，比特币是在次贷危机发生后，美国政府和银行管理经济的能力遭到各方质疑，信用降入谷底的大背景下诞生的。比特币开创了点对点交易，去中心化记账的先河。

一次比特币交易是怎么产生的？

按着图，解释下：

1. 通过 APP，可以与他人进行付款，转账等交易操作。
2. APP 将交易信息提交到比特币网络中去。
3. 比特币网络中的节点（运行比特币程序的服务器或电脑）收到交易，对交易信息进行验证，丢弃无效交易，保留有效交易，并将有效发送给与他有往来的节点。
4. 大约几秒后，你的交易信息就被广播到比特币网络中去，每个节点都收到了你的交易信息。但你的交易还没有写入到链上。
5. 节点需要做大量的工作，来将收集到的交易信息生成一个块。这个过程类似于求解一个数学问题，这个过程就是人们所熟知的『挖矿』。
6. 大概10分钟，计算完毕，块生成了。这个块有这些信息：交易信息，块序号，块哈希值，上一个块的哈希值，生成块的时间，块的生成人（这个很重要了，会有比特币奖励给这个人）等信息。
7. 与此同时，节点会将『块』发送给其他节点，一段时间之后，大家都收到了这个块，检验无误后就把它按序号排列。
8. 块不断的生成，块越来越多，他们通过序号，块哈希值，有机的组成了一条链。

可能交易信息过多，并非所有的交易信息都能一次性被写入到块里，不过这没关系，交易会在后续区块中被写入。

诶，交易需要比特币，那么比特币从哪里来的？
上面说到，挖矿产生区块，区块里记录着给块生成人发放奖励。这个奖励包含两部分，一部分是交易手续费，另一部分是无中生有的比特币。比特币就这么被『印刷』出来了。

比特币的特点

弱中心化

在整一套体系里，比特币网络中没有老大，节点之间相互独立平等，谁把工作做好了，谁就有奖励。这是一种自发的自治策略。

中心化：服务由单一机构、组织中心化独立运营，拥有数据所有权。人民币与美元，支付宝与微信支付。
弱中心：分布式多中心，节点分布式在全球的各个地方，形成的网络。每个节点都是平等的，节点可以随进随出。个别节点的宕机不会影响整个网络的正常运转。他们致力于共同维护了一份可信的账本。

防篡改

整个自治网络在不断的向前，而恶意节点想篡改旧区块的数据，那么成本是巨大的。恶意节点需从旧区块N开始，对 N 到现在的区块按上述5，6，7的步骤去改造旧区块，该造整条链。这个过程需要硬件，电力，时间等资源的成本，以及追赶新区块。随着修改区块越靠前，成本越大。有了这样的流程，能够避免数据被篡改。而且越久远的区块，数据越可信。

区块链：区块与区块之间通过『上一个区块哈希值』环环相扣，有机的组成了一条链。

假如现在有1万个区块，而我想改第345个区块的数据，为什么要将第345个~第10000个共9656个区块重新按5，6，7的步骤走一遍？

上面说到，区块之间是有机组成的一条链。怎么理解有机呢？现在假设有 ABCD 4个区块组成了一条链，现在更改了 B 区块断某个交易，那么 B 区块断哈希值就变了，与 C 区块记录的『上一个块的哈希值』不一致，也就是说 C 区块与 B 区块断了，那么这条链就断了。为了修补这条链，就要修改 C 区块的『上一个块的哈希值』。那么问题又来了，C 区块的内容变了，它的哈希值也就变了，与 D 断开了，这时候就要来修补 D 了…依次类推，相当于从 B 往后的后半部分都要重新挖矿。

这也是为什么说比特币交易一般要等待6个区块确认（大约1小时），这时候篡改区块难度相当大，交易才算真正安全。

去信任

会不会有那么一天，支付宝里的钱取不出来了？其实最开始用的时候会有这个担忧。现在不会，这么大的富有创造力、责任感、担当的明星公司，不至于为了我那点小钱而破坏它在公众的好形象，而自毁前程。我之所以对支付宝放下了戒心，在于我相信马云，我相信这家富有创造力的大公司，他们无形之中给支付宝做了背书。

那么比特币，谁做了背书？好像没有？是技术，是它独特的自治策略。每个人都是比特币网络的一份子，共同维护这个网络，为这个网络背书。天呐，区块链天生就自带信任光环，信任成本从未如此廉价！！！几乎是零成本。

价值传递

今天的互联网，已经近乎完美的解决了信息传递的问题，任何人在任何时间、任何地点都可以低成本的进行简单快捷的信息传递。而价值的传递依然需要依赖于可信赖的第三方，价值的点对点直接传递依然没有实现。

当今社会，信任的成本是高昂的，所以我们需要可信赖的第三方，而依赖可信赖的第三方是需要高昂的费用。如果有那么一种方式能够实现点对点的价值的传递，那可节省了一笔不小的开销，提高了效率，对于整个社会会是一次生产关系的变革，使得信任的成本如此廉价。这种方式是区块链这个变革使得信任。

点对点的价值传递，让信任更简单，让成本更廉价。

防伪造

比特币的账户体系是密码学做保障的账户体系。暴力破解他人密码如同在沙漠中找一个沙子，难度非常大，可以防止利用他人身份进行数据伪造。

分布式账本

比特币网络是开放的，每个人都可以自由加入，参与竞争记账，共同维护一份共享可信账本。人手一本副本，每个人都是数据的贡献者也是数据的所有者，翻身做数据的主人。

数据透明可追溯

账本完整记录了所有的交易信息，数据透明可追溯。

匿名性

简单的账户体系，密码学保护用户隐私，为账户安全保驾护航。

总量有限

比特币总量是2100万个，它不是比特币网络一诞生就一下子发行完毕。而是有周期发行，产生一个区块发行一次，发行数量会慢慢减少。第一个区块发行50个比特币，每产生210,000个区块（大约4年时间），发行的比特币就减半。减半到后面越来越少，总量不会超过2100万个。第1次减半是2012年，第2次减半是2016年，第3次减半大约是2020年，减半为6.25比特币。

揭开比特币挖矿的神秘面纱

工作量证明

在以前商贸不发达的时候，要吃番薯只能靠自己种。种番薯需要土地，需要锄头工具，需要水，需要人到田地里松土，除草，最后收割。这里面需要付出一定的劳作。最后我收获了番薯是因为我付出了一定的工作量。这番薯就是我的工作量证明。大学学位证书、六级英语证书、“老司机”称号等等这些也是工作量证明，证明了通过努力拿到了六级证书。

工作过程通常是低效的，而对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量，则是一种非常高效的方式。

比特币采用了这种方式来发放奖励。你拿出来生成有效区块的证明，就给你比特币奖励。为了这个证明的过程就是挖矿。

如何拿到证明

[咳咳] 好了，接下来要教你怎么拿到证明了。

接下来给你发放一张纸。现在我们要生成第个605,040区块，这张纸有几个空是想都不用想就可以填的：

好吧，全班同学开始吧！

Nonce 就是一个随机数，可能是12345，可能是999999，没有技巧，只能挨个试了。这不就是一个数学问题么！！！求解 Nonce 值的过程就是挖矿的过程，你会挖了吗？

挖矿的意义

挖矿是比特币网络自治策略的一部分，挖矿成功会发放奖励，这种奖励机制促使了人们自发参与进来，收集交易，广播交易，生成区块，广播区块，实现了一个去中心化网络的记账机制，清结算机制。有了这个最基本的保障，比特币网络才能运行下去。

挖矿的直接表现是发行比特币，发放奖励。然而背后是为了实现自治的清结算机制。

比特币与区块链

区块链，英文是 Block Chain，指的是比特币网络的账本结构。正是由于区块链特殊的生成方式与意义，人们发现如果将它脱胎于比特币，应用于其他领域，将会带来更大的作用。于是将围绕区块链这个账本结构以及其相关的技术统称为区块链或区块链技术。

区块链是比特币的核心技术，它源于比特币，高于比特币。

什么是区块链？
多方共同维护可信任的分布式账本。

区块链的价值

未来，信任无处不在。

未来，能上链的都上链了，或许有一天被嘀嘀嘀的短信给吵醒了，打开一看，【招行】先生您好，您在我行信用良好，有什么需要尽管说哈；【XX资本】先生您好，我是XX资本CEO，我看好你的项目，希望与你合作；现在消息真灵通，我不就最近跟小马哥联系比较密切，谈了几个合作，跟小马哥吃了几顿饭。

区块链建立起多方间的互信，信任成本如白菜价一般，构建起高效的价值流通网络。还有什么能够成为阻挡社会前进的绊脚石？

未来可期，信任从未如此廉价，信任从未如此简单。