區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈毫無疑問是近來最火的概念之一，朋友圈里區(qū)塊鏈、比特幣、以太坊和ICO，各種名詞每天刷屏， 但你真的明白這些名詞的意義么？

01

區(qū)塊鏈

技術(shù)角度來說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N由多方共同維護(hù)，以區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，使用密碼學(xué)保證傳輸和訪問安全，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致存儲(chǔ)、無法篡改、無法抵賴的技術(shù)體系。

打個(gè)比方：

區(qū)塊鏈就像是一列火車，每節(jié)火車車廂里堆積貨物，類似于每個(gè)區(qū)塊里存放數(shù)據(jù)，把所有火車車廂連成火車，類似于把所有區(qū)塊連成一條鏈。只不過由于區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)上的精巧和特別，后生成的區(qū)塊的內(nèi)容要受前面所有區(qū)塊的影響，這就導(dǎo)致對(duì)之前的區(qū)塊的哪怕微小的篡改都能被察覺出來，也就促成了區(qū)塊鏈防篡改、可靠的特點(diǎn)。

車廂（區(qū)塊）里面都裝的什么？

• 區(qū)塊頭（Head）：記錄當(dāng)前區(qū)塊的特征值
• – 生成時(shí)間- 實(shí)際數(shù)據(jù)（即區(qū)塊體）的哈希- 上一個(gè)區(qū)塊的哈希- 隨機(jī)數(shù)- 區(qū)塊體（Body）：實(shí)際數(shù)據(jù)
• – 交易數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈中的每一個(gè)區(qū)塊的新增都依賴前一個(gè)區(qū)塊的內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的哈希值，而前一個(gè)區(qū)塊的內(nèi)容又包含了它所對(duì)應(yīng)的上個(gè)區(qū)塊的哈希值，所以每個(gè)區(qū)塊緊緊相扣，無法篡改。 這種緊緊相扣的機(jī)制較難理解，可以類比為成語接龍，一帆風(fēng)順-順風(fēng)順?biāo)?水到渠成。
• 知識(shí)點(diǎn)：
• 哈希函數(shù)：** **哈希校驗(yàn)在論壇上、軟件發(fā)布時(shí)經(jīng)常用，是為了保證文件的正確性，防止一些人盜用程序，加些木馬或者篡改版權(quán)，設(shè)計(jì)的一套驗(yàn)證系統(tǒng)。每個(gè)文件都可以用Hash MD5驗(yàn)證程序算出一個(gè)固定的MD5碼來。
• 非對(duì)稱加密： 非對(duì)稱加密算法需要兩個(gè)密鑰，公鑰和私鑰，如果用公開密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有用對(duì)應(yīng)的私有密鑰才能解密。
• 02
• 比特幣
• 創(chuàng)始人中本聰，外界猜測是日本人。 比特幣是第一個(gè)采用區(qū)塊鏈技術(shù)打造出的P2P電子貨幣系統(tǒng)應(yīng)用。比特幣系統(tǒng)使用區(qū)塊鏈的技術(shù)體系，維護(hù)了一套記錄比特幣交易記錄的分布式賬本。
• 挖礦：
• 任何人都可以在專門的硬件上運(yùn)行軟件而成為比特幣礦工。挖礦軟件通過 P2P 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽交易廣播，執(zhí)行恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)以處理并確認(rèn)這些交易。比特幣礦工完成這些工作能賺取用戶支付的用于加速交易處理的交易手續(xù)費(fèi)以及按固定公式增發(fā)的比特幣。
• 新的交易需要被包含在一個(gè)具有數(shù)學(xué)工作量證明的區(qū)塊中才能被確認(rèn)。這種證明很難生成因?yàn)樗荒芡ㄟ^每秒嘗試數(shù)十億次的計(jì)算來產(chǎn)生。礦工們需要在他們的區(qū)塊被接受并拿到獎(jiǎng)勵(lì)前運(yùn)行這些計(jì)算。隨著更多的人開始挖礦，尋找有效區(qū)塊的難度就會(huì)由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)增加以確保找到區(qū)塊的平均時(shí)間保持在 10 分鐘。
• 交易的具體過程：
• 假設(shè)A給B轉(zhuǎn)賬10比特幣，簡化版的步驟如下：
• 確認(rèn)交易雙方的信息，包括A的錢包地址和錢包余額，B的錢包地址。1. 通過比特幣客戶端發(fā)起交易申請(qǐng)，每次的交易申請(qǐng)都會(huì)通過私鑰生成一個(gè)公鑰，所有人都可以通過公鑰驗(yàn)證出該交易是否合法。1. 礦工們將過去10分鐘內(nèi)的所有交易打包成一個(gè)新的交易區(qū)塊。1. 礦工的電腦開始計(jì)算加密哈希函數(shù)?；谇耙粋€(gè)區(qū)塊的哈希值、新交易區(qū)塊和隨機(jī)數(shù)，來計(jì)算新的哈希值。1. 比特幣系統(tǒng)要求新的哈希值擁有特定格式——必須以特定數(shù)量的0作為開始。礦工無法預(yù)測哪個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)產(chǎn)生以要求的數(shù)量的0作為開始的哈希值，所以他們被迫用不同的隨機(jī)數(shù)創(chuàng)建很多哈希，直到獲得有效的那一個(gè)。1. 時(shí)間戳服務(wù)器為一個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)的哈希計(jì)算結(jié)果加上時(shí)間戳，并大范圍發(fā)布這一哈希計(jì)算結(jié)果。1. 每一個(gè)區(qū)塊都包含一個(gè)名為coinbase的初始交易，這是給勝出礦工的50比特幣的支付。1. 最后將新的區(qū)塊添加進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈。
• 比特幣的貨幣是通過挖礦（工作量證明）來發(fā)行的，總數(shù)量是通過程序?qū)懰懒?100萬個(gè)，而第一筆區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)也是硬編碼寫死的。礦工挖出一個(gè)區(qū)塊所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)，每隔21萬個(gè)區(qū)塊將減少一半，按照平均10分鐘挖出一個(gè)區(qū)塊的執(zhí)行效率，也就就說差不多每四年會(huì)銳減一次。
• 2009年1月起每個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)50個(gè)比特幣，2012年11月減半為每個(gè)區(qū)塊25個(gè)比特幣，2016年7月減半為12.5個(gè)比特幣。基于這個(gè)規(guī)則，到2140年，所有比特幣(20,999,999,980)將全部發(fā)行完畢，之后不會(huì)再有新的比特幣產(chǎn)生。
• 問題思考：
• 挖礦是資源的浪費(fèi)么？1. 比特幣交易會(huì)出現(xiàn)阻塞的情況么？1. 區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)都存在哪？1. 比特幣發(fā)行完了整個(gè)體系如何繼續(xù)運(yùn)行？
• 03
• 以太坊
• 創(chuàng)始人維塔利克，俄羅斯人。
• 19歲發(fā)表出版《以太坊白皮書》，他肯定了比特幣網(wǎng)絡(luò)“分布式數(shù)據(jù)庫”的偉大理念，但也指出它的缺點(diǎn)：擴(kuò)展性不足，只有比特幣一種符號(hào)。而以太坊則可以視為一臺(tái)分布式的電腦，任何人都可以在以太坊上傳和執(zhí)行應(yīng)用程序，礦工們就像是負(fù)責(zé)計(jì)算的CPU，共同組成一個(gè)去中心化的世界計(jì)算機(jī)。
• 以太坊與比特幣最大的一個(gè)區(qū)別——提供了一個(gè)功能更強(qiáng)大的合約編程環(huán)境。如果說比特幣的功能只是數(shù)字貨幣本身，那么在以太坊上，用戶還可以編寫智能合約應(yīng)用程序，直接將區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展帶入到 2.0 時(shí)代。
• 看一下以太坊的組成結(jié)構(gòu)：
• 打個(gè)比方：
• 從平臺(tái)的角度來講，以太坊類似于蘋果的應(yīng)用商店；從技術(shù)角度來講，以太坊類似于一個(gè)區(qū)塊鏈操作系統(tǒng)。
• 智能合約：
• 智能合約是一種直接控制數(shù)字資產(chǎn)的電腦程序。 以太坊中的智能合約是運(yùn)行在虛擬機(jī)上的，也就是通常說的 EVM（Ethereum Virtual Machine，以太坊虛擬機(jī)）。這是一個(gè)智能合約的沙盒，合約存儲(chǔ)在以太坊的區(qū)塊鏈上，并被編譯為以太坊虛擬機(jī)字節(jié)碼，通過虛擬機(jī)來運(yùn)行智能合約。由于這個(gè)中間層的存在，以太坊也實(shí)現(xiàn)了多種語言的合約代碼編譯，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)以太坊節(jié)點(diǎn)運(yùn)行 EVM 實(shí)現(xiàn)并執(zhí)行相同的指令。如果說比特幣是二維世界的話，那么以太坊就是三維世界，可以實(shí)現(xiàn)無數(shù)個(gè)不同的二維世界。（以太坊的源碼是維護(hù)在 GitHub 上的：https://github.com/ethereum）
• 也就是說：
• 你可以利用以太坊的智能合約搭建任何應(yīng)用，其中包括利用以太坊開發(fā)虛擬幣。
• 同時(shí)，為了防止計(jì)算浪費(fèi)，每個(gè)交易都需要設(shè)置一個(gè)限制，以限制它的計(jì)算總步驟，說白了就是讓交易的執(zhí)行帶上成本，每進(jìn)行一次交易都要支付一定的手續(xù)費(fèi)（Gas）。
• 04
• ICO
• Initial Coin Offerings，首次公開發(fā)售數(shù)字代幣融資。 所謂 ICO，就是投資者使用比特幣等現(xiàn)成的虛擬數(shù)字貨幣，去換取ICO項(xiàng)目發(fā)行的新代幣。因?yàn)樾聨欧N擁有者少、價(jià)格波動(dòng)大，在交易所的賣出價(jià)格很可能比發(fā)行價(jià)高得多。 而ICO項(xiàng)目發(fā)起方利用融來的傳統(tǒng)數(shù)字貨幣，在交易所換回人民幣等法定貨幣，再投入到指定的技術(shù)項(xiàng)目中。
• 區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)第三方公證的機(jī)制，以保證你一旦參與眾籌交了錢，就一定能拿到對(duì)應(yīng)的電子加密貨幣。這部分解決了ICO的信任問題，降低了ICO的參與門檻。
• 特別注意： 2017年9月4日，中國人民銀行等7部委聯(lián)合發(fā)文，對(duì)ICO進(jìn)行了首次官方定性，稱“代幣發(fā)行融資……本質(zhì)上是一種未經(jīng)批準(zhǔn)非法公開融資的行為”，并要求“各類代幣發(fā)行融資活動(dòng)應(yīng)當(dāng)立即停止”。
• 05
• 割韭菜
• “我能計(jì)算出天體運(yùn)行的軌跡，卻難以計(jì)算出人類的瘋狂。” ——牛頓
• 別人蜂擁挖金礦的時(shí)候，我造鏟子：
• 比特大陸一臺(tái)礦機(jī)15000元（最新版S9），根據(jù)換算，一天能夠帶來約0.0011個(gè)比特幣，當(dāng)前比特幣市價(jià)9000美元，折合一天60元左右。
• 比特大陸2017年?duì)I收25億美元，利潤接近3.6億美元。
• 靠吹牛逼就能發(fā)幣：
• 有了以太坊提供的服務(wù)，想隨便創(chuàng)建一個(gè)虛擬幣非常簡單，你隨便網(wǎng)上搜搜都有教程，一個(gè)差不多的程序員自己隨便搞一下，就能誕生個(gè)新幣種。 如果懶得搞，還能上淘寶：
• 交易所的水最深：
• 有個(gè)國外虛擬貨幣研究者 Sylvain Ribes 發(fā)表了一篇文章，指出大部分虛擬貨幣交易所在自己刷交易量，最假的交易所高達(dá) 93% 交易量是自己刷出來的?；饚啪W(wǎng)的交易量造假大概在 60% 左右。 想登陸交易所圈錢，你得向交易所交 “ 上幣費(fèi) ”，要么現(xiàn)金，要么把部分比特幣的份額抵給交易所，登陸交易之后交易所自己套現(xiàn)。
• 問題思考：
• 國內(nèi)已經(jīng)有很多互聯(lián)網(wǎng)公司在涉足區(qū)塊鏈領(lǐng)域，迅雷玩客云、360共享云、百度萊茨狗、網(wǎng)易星球這些產(chǎn)品和區(qū)塊鏈有什么關(guān)系？