区块链：去中心化的共识信任机制

1）区块链的定义

2008 年11 月1 日，中本聪（Satoshi Nakamoto）发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文，阐述了基于加密技术、时间戳技术和区块链技术等的电子现金系统的架构理念，而这篇奠基性的文章便是区块链的起源。随着区块链的不断发展，其定义也在不断演化。维基百科给出的定义是：区块链是一个分布式的账本，区块链网络系统以无中心地的形式维护着一条不断增长的、有序的数据区块，每一个数据区块内都有一个时间戳和一个指针，指向上一个区块，一旦数据上链之后便不能更改。在该定义中，将区块链类比为一种分布式数据库技术，通过维护数据块的链式结构，可以维持持续增长的、不可篡改的数据记录。

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本；广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

2）区块链的特点

从应用视角来看，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等多项科学技术，具有去中心化、可追溯性、开放性、安全性和匿名性等特点。

（1）去中心化

去中心化是区块链最本质最突出的特点，又称分布式特点。区块链网络内没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和储存，内部的各个节点都可以记账，并进行自我验证、储存和管理，这个过程不依赖第三方管理机构，从而规避了操作中心化的弊端。

（2）可追溯性

每一个区块都记录着前一个区块的哈希值，区块与区块间形成了一条完整的链，这使得区块链的每一条记录都可以通过其链式结构追溯本源。

（3）开放性

区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的其他数据对外公开透明，任何人都可以读写相关区块链数据、开发相关应用。

（4）安全性(www.xing528.com)

任何个人或机构想要改变区块链网络内的信息，都需要掌握整个系统中超过51%的节点，而这个过程难度极大，这便使区块链本身变得相对安全，避免了恶意的数据篡改。

（5）匿名性

单从技术上来讲，区块链是基于算法以地址来实现寻址的，各区块节点的个人身份不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行，这也是区块链不可控的一点。

3）区块链的实质

区块链就是通过标准算法，利用密码学方法将数据压缩为一个代码，称为“哈希”或者“散列”。这个数据与真实世界完全对应，可以代表一个记录、一笔资产、一项交易等。每一个数据块中包含了一次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块，每个区块通过哈希算法相继链接。

简而言之，区块链实质是一种基于密码学原理构建且多方参与、共同维护的一个持续增长的分布式数据库，也被称为分布式共享总账（Distributed Shared Ledger）。这个账本使用区块记录交易信息，具有严格的记账规则。每个用户节点都可以查看账本上的记录，但其中的记录内容不可修改，其核心在于通过分布式网络、时序不可篡改的密码学账本及分布式共识机制建立彼此之间的信任关系，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据，最终实现由信息互联向价值互联的进化。

4）区块链的技术特征

区块链技术通过建立电子信息、加密、确认交易、实时广播、添加区块和网络复制记录等6 个步骤完成工作。借助分布式核算和存储，区块链各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出、最本质的特征，区块链网络中的各个节点，不需要依赖中心化机构的信息处理就可实现点与点之间的交流。交易者同样可以自证后直接交易，不需要依靠第三方管理机构的信任背书，如图2.3 所示。

图2.3　去中心化的系统示意图

区块链具有共识信任机制，从根本上改变了中心化的信用创造方式，运用一套基于共识的标准算法，在计算机之间建立“信任”网络，通过技术背书而非第三方机构的信用背书来创造信用。借助区块链的算法证明机制，在整个系统中的每个节点之间进行数据交换，无须建立信任过程。在系统指定的规则范围和时间范围内，节点之间必须互相交流真实信息，无法造假。