第1章 在风口上起舞：认识区块链
“站在风口，猪都能飞起来”，小米创始人雷军的这一句话风靡了整个网络。大家心潮澎湃，奋力追逐着新的风口。这个时代什么最火？毫无疑问，是一夜间红遍大江南北的区块链！
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区块链作为一个短时间在网络和现实中迅速蹿红的词汇，对于普通人而言，首先它是陌生的，抽象的，与平日里所熟知的事物存在区别。有的人将其视为一个巨大的商机或机会，也有的人对于区块链存在一定的恐慌，认为区块链可能会对其所从事的行业或工作产生颠覆性的影响。但无论你对于区块链的态度如何，无论它是否会产生这样或那样积极、消极的影响，你都应当对它有全面清晰的认识，来规划指引你未来的生活和工作。
1.什么是区块链
区块链，作为一项崭新的、跨时代的伟大技术，正不断刷新着人们的想象，改变着整个世界。历史承载了新技术的故事，无论是蒸汽机、互联网还是区块链，一切技术的演变都充满了机遇与挑战。
区块链（Blockchain），字面意思就是由（交易数据的）区块所组成的链条。区块链，最早且最被人熟知的应用是比特币（Bitcoin）。
比特币，最初由中本聪提出，是一种点对点（P2P）形式的数字货币。点对点的传输，意味着这是一个去中心化的支付系统。比特币不需要特定的货币机构发行，而是根据特定的算法，通过大量的计算产生。比特币在网络交易过程中，可以记录和确认交易行为，且不可随意改变，尤其采用密码学设计，进一步确保交易过程的安全性。由于比特币去中心化的特性，其无法大量制造，也不能人为操控币值。比特币可以用来兑换商品，比如购买虚拟产品，当然只要交易双方认可，比特币也可以购买实体产品。
简单了解了区块链最广泛的应用之后，我们该如何理解区块链本身呢？其实，区块链本质上是一个去中心化和信任化的数据库，是一连串使用密码学方法产生关联的数据块，其利用数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等，让每个数据块都包含某一段时间内网络上交易的数据信息，以用于验证信息是否有效，并生成下一个区块。可以说，区块链是一个利用去中心化和去信任化的方法，依靠集体来共同维护的可靠的数据库技术方案。
通俗一点说，区块链是一场全民参与的记账，所有的系统背后都有一个数据库，你可以把这个数据库看成一个巨大的账本。当然，这个大账本并非由特定的人来记账，取而代之的是一种软件。我们可以把交易的双方或者多方当作区块链的客户端软件，每个人都在不同的设备上独立记账，而区块链就好似一个巨大的平台，每个客户端所记的账都会在这个平台上展示出来。各方通过这种方式建立联系，加强信任，一旦一方出现问题或者遇到紧急情况，则可以由一个人通知到所有人，避免人与人一对一传话，节省了沟通成本。当然这些人都必须在区块链范围之内。
那么，这样记账能够保证准确无误吗？
首先，我们要明白，区块链属于一种技术方法，可以实现不同类型的业务，不论大小，不分类别。虽是独立记账，但双方或者多方记账的结果必须保持一致。这就要求记账的双方或者多方必须遵守约定俗成的游戏规则——系统会对客户端软件记账的内容进行统计归纳，以最佳的记账数据为标准，公布给客户端的每个人。每个客户端收到数据后，将自己的记账数据与之进行比对，若匹配，则没有问题；若不匹配，则说明记账有误，需要进行查验纠正，直到符合要求，再记录到自己的账本之中。
可以说，区块链颠覆了传统的网络交易模式。区块链的信息节点在网络上，每个参与的客户端都有机会去竞争记账，参与的人越多，数据越精准。所记账目首先存储在一个数据区块中，记录完毕后对外发布，然后由所有参与人进行核对，确认无误后再记回到自己的账本之中。
对于记账最符合标准的人，因为他们付出了比其他人更多的时间和精力，区块链为其制定了一套奖励机制，同时也鼓励大家在遵守游戏规则的前提下，都争取到这份奖励。
有人提出了新的问题，是否存在冒用他人身份进行恶意破坏的现象呢？其实这大可不必担心，区块链系统是通过密码算法来实现的，具体来说是通过一种叫公开密钥算法的机制来实现的。密钥分为私钥和公钥。私钥自己操作和保管，而公钥则可以对外公开，交给真正有需求的人。拿到公钥的人并不能直接使用，而是需要通过一系列流程对其进行身份验证，说白了就是需要实名认证才可以使用公钥，否则公钥是发挥不了任何作用的。
公钥的实名认证对那些想投机倒把的人有强大的约束力，那么，私钥是不是没有任何意义呢？其实不然，公钥和私钥必须配合使用才可能发挥其真正的意义。公钥加密的数据要用对应的私钥来解密，同样道理，私钥加密的数据也必须用对应的公钥来解密，若无法对应，即便同时拿到公钥和私钥也是无效的，没有办法使用。这一机制，不仅保证了区块链的规则有序运行，更保障了大家的交易安全。
通过以上介绍，我们大致了解了区块链的概念及应用的基本原理。简单来说，就是大家在一个共同的区域内各自独立记账，然后根据统计分析选出最适合的参照数据，并对每个人的数据进行验证，保证大家都能够积极、主动、正确地记账。每个客户都有一对密钥，通过系统，在网络中定向发送最有价值的数据，保证双方健康、有序、快速地完成交易。
2.区块链的分类
区块链的类型主要有公有链、私有链、联盟链、侧链、互联链等，下面将为大家逐一介绍。
公有链
公有链是指全世界任何人在任何时候、任何地方都可以加入，并且可以任意读取数据、发送交易、获得有效确认与认可的区块链，所有人都能参与共识过程。所谓共识过程，就是决定哪个区块可被添加进区块链中并明确当前状态的一个过程。
作为中心化或者准中心化信任的替代物，公有链的安全由共识机制来维护。共识机制遵循每个人获得的经济奖励与对共识过程做出的贡献成正比这一原则，采取工作量证明或权益证明等方式，将经济奖励和加密算法验证相结合。这些区块链通常被认为是完全去中心化的。
在公有链中，程序开发者无权干涉用户，所以公有链可以保护使用该程序的用户权益。这在传统的经济学角度看来，的确难以理解，程序开发者为何愿意放弃自己的权限？然而，随着互联网崛起，协作共享的经济模式为此提供了两个理由：第一，如果你明确选择做一些很难或者不可能的事情，其他人会容易信任你并与你产生互动，因为他们相信那些事情不大可能发生在自己身上；第二，如果你受他人或者其他外界因素强迫，无法做自己想做的事情，那么，你可以把“即使自己愿意，也没有能力去做”作为谈判的筹码。这就是公有链最大的优势。
私有链
私有链是指其写入权限由某个组织或机构控制的区块链，其读取权限或者对外开放，或者被进行了任意程度的限制。很多人对区块链尚留存私有链有些难以理解，事实上，中心化和去中心化是相对而言的，私有链可以看作是一个小范围系统内部的公有链。如果从系统外部来观察，可能觉得这个系统是中心化的，但以系统内部每一个节点的眼光来看，每个节点的权利都是去中心化的。而对于公有链，某种程度上也可以看作是地球上的私有链，只有地球人的大脑系统才可以接入。因此，私有链完全是有其存在的价值的。
联盟链
联盟链的网络范围介于公有链和私有链之间，使用在多个成员角色的环境中，比如，银行之间的支付结算、商贸公司之间的物流等，这些场景往往都需要由不同权限的成员参与。与私有链一样，联盟链系统一般也具有身份认证和权限设置，而且节点的数量往往也是确定的，这非常适合处理结构之间的事务。联盟链并不一定要完全管控，比如政务系统，如果有些数据允许对外公开，那就可以开放部分网络。联盟链一般用于明确的结构之间，因此与私有链一样，节点的数量和状态是可控的，通常也采用更加节约能效的共识机制。
侧链
所谓侧链，就是能和比特币区块链交互，并且与比特币挂钩的区块链。大家都知道，比特币系统是一个虚拟货币平台，由于其规则已经相对固定，很难在比特币上做出大的修改，毕竟一旦修改，系统会引起分叉，影响现有的比特币用户。要想在比特币平台上创新或者扩展十分困难。一般来说，大部分代币系统是通过使用比特币平台做基础，重构一条区块链。然而，这些代币从无到有再到价值被大家认可，是非常有难度的，这就需要一个介质来代替代币与比特币挂钩，侧链应运而生。比特币是大家公认的公共链，是很多代币的基础，但比特币的设计规则决定了比特币的局限性，通过侧链来扩展比特币的功能是一个非常有效的做法。
互联链
如今我们生活在不断发展的物联网时代，人们的衣食住行都离不开它，互联互通带来的能量相当巨大。在当下区块链这个风口上，各种区块链系统不断涌现，有的实现了数字货币，有的实现了智能合约，有的实现了金融交易，其中有些是公有链，有些是联盟链，五彩缤纷，功能各异，不断刷新着玩法。那么，如果把这些区块链系统彼此互联，会发生什么样的化学反应呢？与传统软件不同，区块链拥有独特的性质，从技术的角度来说，区块链系统之间互联，可以让每个系统取长补短，相互验证，从而加强系统的可靠性，提高性能。
从最初的数字货币到未来的区块链可编程社会，这些不单单会改变生活服务方式，更会促进社会结构的变革。如果说每一条链是一条神经的话，那么把所有的链连起来，就形成一个神经系统，这将会给我们的社会发展带来无法想象的新层次智能化，科技变革的红利也一定会分享给每一个把握住机遇的人。
3.区块链的发展
区块链作为互联网时代的新风口，在全球掀起一股金融科技狂潮，世界各大金融机构、企业争相研究区块链技术，对人们的生活产生广泛而深刻的影响。区块链从诞生到现在，主要经过了三个发展阶段。
第一阶段：区块链1.0，指以比特币为代表的可编程货币的应用。
比特币可谓当今最火热的货币，它的出现让人们对虚拟数字货币有了新的认识。比特币诞生的初衷，是希望在虚拟社会中建立一个大家彼此信赖的、自由的、无中心且有序的货币交易世界。在那里，因为交易自由无障碍，交易次数会更频繁，也会产生更大的利润空间，这自然是每个人都追求的。
比特币刚诞生的时候，并没有“区块链”这个概念，人们用bitcoin（小写b）表示比特币，用Bitcoin（大写B）表示其底层技术，也就是我们现在说的区块链技术。区块链1.0最主要的就是以比特币为代表的可编程货币的应用，它不仅具备了支付、流通等货币职能，还具备了去中心化的交易平台的功能。可编程货币的出现让价值在互联网中直接流通交换变成可能。可编程，是指通过预先设置的指令，能够对外部刺激做出反应并完成复杂的动作。可编程货币，即预先设置某些货币在特定时间拥有特定用途，这对于政府资金专款专用等方面有着重要的意义。
大家都知道，比特币是一个全新的数字化虚拟支付系统，其去中心化和基于密钥的毫无障碍的货币交易模式，在保证安全性的同时也大大降低了交易成本，对传统金融体系可能产生颠覆性的影响。它刻画出了一幅理想的交易愿景——全球货币统一，货币发行流通不再依靠各国的中央银行。
但是，凡事都有两面性，作为新生技术的区块链当然也不例外。比特币去中心化的特性意味着政府无法监控，极容易出现价格上的剧烈波动。此外，比特币的区块大小无法满足频次越来越高的交易，仅限于数字货币的交易和支付功能也使得区块链技术无法进入普通人的日常生活。
区块链1.0设置了全新的货币起点，但是要构建全球统一的区块链网络还有很长的路要走。
第二阶段：区块链2.0，指在以太坊区块链基础上做其他的应用开发。
如果说比特币是区块链1.0的起点，它象征着全新金融货币体系的诞生，那么以太坊就是区块链2.0的核心代表，它代表了信任的建立和价值的传递。
以太坊是由维塔利克·布特林（Vitalik Buterin）构建的一个底层区块链系统，在此系统之上，可以支持任何复杂运算的分布式程序运行。国内外大量区块链项目都在以太坊基础上建立，应用最广泛的非属金融领域不可。
金融业或将成为最先迎来区块链风口的领域。随着数字货币的快速发展，很多金融机构引入了区块链技术，开启可编程金融之路。现在我们耳熟能详的股票、私募股权都是区块链可编程金融的初步尝试领域，金融交易所也在积极尝试利用区块链技术实现股权登记、转让等功能。
目前商业银行基于区块链的应用主要有：一、点对点交易，如基于点对点的跨境支付、贸易结算、金融衍生品合约的买卖等；二、登记，区块链具有可信任可追溯的特点，因此，可作为可靠的数据库来记录各种信息，如运用在存储客户身份资料及交易记录上；三、认证，如土地所有权、股权等转让合约或者财产的真实性验证等；四、智能管理，即利用智能合同，自动检测是否具备生效的各种环境，一旦满足了预先设定的程序，合同会自动处理，比如自动付息、分红等。
目前，包括商业银行在内的金融机构都开始研究区块链技术并且尝试将其运用到实践中去，现有的传统金融体系正在逐渐被区块链技术所颠覆。在未来，区块链一定会冲破金融的桎梏，被运用到更多行业之中。
第三阶段：区块链3.0，指区块链扩展延伸到其他领域进行大规模商业化。
在区块链3.0时代，区块链技术在金融行业以外的其他领域也逐渐变得热门起来。区块链可以让交易双方建立直接的关系，无须通过信任的第三方进行交易担保。这样不仅提高了行业的运行效率，而且大大降低了彼此的成本。虽然现在尚无法实现大规模商业化，但是我相信，不出几年，区块链的去中心化协同共享模式将会成为经济生活的新状态。
其实，区块链1.0、区块链2.0、区块链3.0它们之间并非是递进的关系，而是三个平行发展的阶段，在各自的领域内发挥自己应有的作用。通过区块链技术，许多应用和工具能够进入可编程姿态和智能姿态，完成非常复杂的操作。
总之，比特币的成功以及金融领域的尝试性运用，使社会对区块链的关注度和投资热度不断上涨，区块链的发展进入了黄金时代，我们必须抓住这一机遇，为社会创造更多的价值。
4.区块链的价值
区块链技术不是一刀切技术，而是一揽子技术，这些技术在不同领域内的应用要求不同，最终形成的区块链特点也不尽相同。人们根据不同的需求，对区块链技术进行有针对性的组合和创新，真正实现因人而异、因地制宜，这不仅促进了区块链的发展，也加速推动了采用区块链技术的行业与领域的进步。
在区块链的众多特性中，去中心化是核心特点之一，这建立在数据信任的基础之上。顺利的交易离不开信用和信任，无论是不发达的旧社会，还是日新月异的新时代，没有信用和信任是难以建立平等交易的。随着互联网、大数据、物联网等信息技术的广泛应用，网络空间的信用作为数字化社会的基石，有着举足轻重的作用和意义。传统来说，信用机制是中心化的，而中心化的信任和信用机制必然使中心机构成为价值链的核心，这也容易引发问题。而区块链技术则首先在人类历史上实现了去中心化的大规模信用机制，在消除中心机构超级信用的同时，保证信用机制安全、高效地运行。
由此可见，区块链的价值非同小可，甚至可以被认为是颠覆世界的，其价值主要体现在以下几方面。
简化交易流程，提高工作效率
区块链具有去中心化的特点，它实现了点对点的直接对话，无须借助其他中间介质建立信任，减少了流程，能够显著提高工作效率。区块链技术是参与方之间通过共享信息、共享共识而建立起来的公共账本，因此区块链中的信息自始至终都是参与方彼此认可的，且信息可溯源、不可篡改，原来众多重复验证的流程和操作就可以被简化和省略，从而提高工作效率。
降低交易双方的信用风险
在传统的网络交易中，由于我们彼此面对的都是陌生人，互相不了解，因此，要想交易，我们必须借助有良好信用基础的第三方平台。比如，我们在淘宝购物，付款时并非将钱直接支付给对方，而是先将钱支付到第三方平台支付宝上，当确定交易没有问题之后，再通知第三方平台将钱支付给对方。这一流程，的确保证了双方的利益，但与此同时，也给彼此和第三方平台增加了劳动强度。与传统交易需要彼此信任不同，区块链交易使用智能合约等方式，保证交易多方完成相应的义务，确保交易的安全，从而降低双方的信用风险。
降低成本，提升资产利用效率
由于区块链的去中心化信任机制，区块链技术可以实现实时的交易清算和结算，从而减少结算和清算的时间，降低结算和清算的成本。最明显的对比就是我们去银行办理业务时，需要拿号排队、柜台对账、结算、清算等，花费大量的时间和精力，而如果采用区块链技术，这些流程都可以被简化，大幅度节省工作时间，提高工作效率。与此同时，交易中的资金锁定时间减少，资金流动加速，提升了资产的利用效率。
提升监管效率，避免欺诈行为出现
区块链技术下的智能合约不可撤销、不可抵赖、不可篡改，参与方自动合规合理，交易过程完全透明，从技术上规避了欺诈行为。目前，一些大公司发起了反药品伪造项目，在这个项目里，每个厂家生产的药品都会附带相应的生产时间记录，包括药物的整个供应流程，并保存在区块链上，这样相关部门就可以随时检测药品的生产时间和地点，从而有效对抗市面上的假药，对保护患者生命健康具有十分重要的意义。我们可以设想，如果未来人们通过各种形式的区块链实现自己的需求，那么，全社会将形成一种新的运作体系，人与人之间彼此信赖，自发监管，带来的经济意义和社会意义将是颠覆性的。
当下，各个行业的人不断涌入区块链行业，区块链技术在金融、能源、法律、医疗等行业风生水起。路漫漫其修远兮，区块链归根到底是一项技术，如何将技术落地，开发商业应用，建立新的商业模式，打开未来新局面，是区块链发展中最重要的问题。