区块链概念及应用解读

思维导图：

背景：

几乎所有的互联网交易都需要借助可信赖的第三方信用机构来处理电子支付信息。 此类系统本质上受制于“基于信用的模型”。

区块链技术是构建比特币区块链网络和交易信息加密传输的基础技术。 其中，基于密码学原理的特性使得任何达成协议的双方都可以直接支付，无需第三方机构的参与。

什么是区块链？

区块链（Blockchain）技术本身还在发展，还缺乏统一的规范和标准。 维基百科给出的定义是：

区块链——最初是区块链——是一种分布式数据库，它维护着一个不断增长的数据记录列表，这些数据记录经过加固以防止篡改和修改。

它由数据结构块组成——在最初的区块链实现中专门保存数据，在一些最近的实现中同时保存数据和程序——每个块保存批量的单独交易和任何区块链可执行文件的结果。 每个块都包含一个时间戳和将其链接到前一个块的信息。

维基百科给出的定义很简单：区块链（原区块链）是一种分布式数据库，维护着不断增长的数据记录列表，并加强了对算法的篡改和修改。

什么是区块链？ 简单地说，它是一种特殊的分布式数据库，属于去中心化记录技术。

传统数据库如何管理数据，

1、数据只存储在特定的数据库中； （单一数据库）

2、新增删除、修改数据库等操作。 该操作是不透明的，理论上不能向任何人公开；

3、数据库管理员对数据库具有最高的完全管理权限。 可以查看、修改和删除数据； （单管理员管理模式）

这样的数据库有以下特点（这里不定义为缺点，因为这些特点从不同的角度看也可能有其积极的一面）：

1. 如果这个特定的数据库被破坏，数据就会丢失（低可用性）

2、数据库操作记录对用户不透明（用户不知道数据库管理员做了什么，无法追溯）

3、数据是否被篡改或新增数据是否真实可信（数据可信度未知）未知

与传统的记账技术，或者说传统的数据记录技术相比，区块链的特点包括：

1. 去中心化和去信任化，无需中心化控制即可达成共识

区块链是由众多节点组成的端到端网络，没有中心化的设备和管理机构。节点之间的数据交换通过数字签名技术进行验证，无需相互信任，只要按照规定进行即可有了系统既定的规则，节点不能也不能欺骗其他节点

2. 不可变、可追溯：要维护一个不断增长的链（大账本），只能增加记录，已经发生的记录不可篡改。 除非能控制全网51%以上的节点同时修改，否则这几乎不可能发生。 区块链中的每笔交易都通过密码学的方式与相邻的两个区块串联起来，因此任何一笔交易的历史都可以追溯；

3. 公开、共识，任何人都可以参与到区块链网络中，每个设备都可以作为一个节点来获取数据库的完整副本，但是没有单一的用户可以控制，在区块链系统中的节点基于一套共识机制，通过竞争性计算共同维护整个区块链。 如果任何一个节点发生故障，其余节点仍然可以正常工作。

4.身份唯一，不可伪造。 每个节点（会员用户）的身份（数字签名）是唯一的、不可伪造的，可以作为身份标识；

5、交易透明，双方匿名。 区块链的运行规则是公开透明的，所有的数据信息也是公开的，所以每一笔交易对所有节点都是可见的。 由于节点之间不存在信任，因此无需公开节点之间的身份。

区块链解决什么问题：

与目前的数据记录方式相比比特币交易信息有哪些，两个问题有了很大的改善：

1、最重要的是解决中介信用问题。 过去，两个互不了解、互不信任的人很难达成合作，必须依赖可信赖的第三方。 区块链技术可以在没有任何中介机构参与的情况下，实现交易双方互信的转账（交易记录）行为。

2、其次，记录信息真实透明，避免了数据被篡改的可能

区块链的类型

根据不同的应用场景和设计体系，一般分为公有链、私有链和联盟链。

公共区块链：

网络中的节点可以任意访问比特币交易信息有哪些，数据在网络中的读写权限不受限制，任何人都可以参与共识过程。 比如比特币就是典型的公链；

私人区块链：

网络中的节点由一个组织控制，写入权限仅限于一个组织，读取权限受限并对外开放，如全球42家银行组成的区块链联盟R3CEV；

私有区块链其实是一个很容易混淆的名词。 这样的系统无非是传统意义上的共享数据库，不具备传统区块链去中心化的特点；

联盟链：

网络中的一部分节点可以任意干预，而另一部分必须经过授权才能干预，比如清算；

三种区块链特性比较：

实现方法：

所谓区块链技术不是单一的技术，而是多种技术融合的结果。 这些技术以一种新的结构组合在一起，形成了一种新的数据记录、存储和表达方式。

实现区块链主要依赖的技术包括：分布式数据存储、共识机制、点对点传输、加密算法

具体的技术实现方法后面会另文分析。

区块链技术的缺点：

区块链作为一项技术，其设计可以说是非常精巧，但在实际应用中，并不是随便捡起来那么简单。

以下三个缺陷是显而易见的：

1、去中心化难度大

依托全球数以百万计的节点（其实就是一个个比特币钱包，每个钱包同步一个区块链文件），以及日以继夜进行加密运算的比特币矿机，维护着比特币的安全运行货币区块链。 因此，我们可以认为实现“去中心化”的难度是非常高的。

比特币尚且如此，那么鱼虾混杂的山寨币、分叉币、ICO币呢？ 他们有能力建立这样一个坚实的区块链系统吗？ 随便写个白皮书，去交易所，开始到处撒币。 你的节点数量能支持“去中心化”吗？ 是否有可能防止 51% 攻击？ 可以肯定地说，这些“空气币”大多是浑水摸鱼，是伪“去中心化”。

2.当数据较大时，伴随的性能问题（块容量问题）：

每个人都有一本完整的账本，有时需要追溯每一笔记录。 因此，随着时间的推移，当交易数据过大时，就会出现性能问题。 比如第一次使用需要下载历史上所有的交易记录才能正常工作。 ，为了验证你确实有足够的钱进行每笔交易，你需​​要回到历史上的每笔交易来计算余额。 尽管可以通过一些技术手段（例如索引）来缓解性能问题，但问题仍然很明显。

3.数据记录完成缓慢

区块链交易延迟。 以比特币为例，当前交易的有效性受到网络传输的影响，因为网络上的大部分节点需要知道这笔交易直到下一个记账周期（比特币控制在10分钟左右），即交易必须被大多数节点识别。 它还受到一个小概率事件的影响，即当网络上同时有两个或多个节点竞争记账权时，那么网络中就会产生两个或多个区块链分支。 这个时候哪个分支记录的数据是有效的，就得等待下一个记账周期，最终由最长的区块链分支决定。 因此，区块链的交易数据被延迟。

区块链应用

很多观点会将TCP/IP协议与区块链技术进行比较，来描述其未来带来的变化。 它将和TCP/IP协议的发展对人们生活的影响一样大。 我们现在无法确定这种影响的大小，但用户对这项技术的感知可能不像当年互联网兴起时那么明显。

根据区块链的几个核心特性：去中心化、分布式记录、点对点传输、不可篡改。凡是具备以上几个方面需求的应用，都可以成为区块链的应用场景

可预测的应用趋势包括：

1、在征信系统、身份认证系统或资产认证系统中，“这套房子是不是我的财产”、“我是我”等很多问题都会消失；

2. 银行机构之间、个人之间的转账交易操作成本大幅降低，手续简化

3. 智能合约

4.物流收货

5....

个人观点：

区块链的用途广泛是公认的事实，但很多观点认为区块链有颠覆很多行业的可能，我持保留意见同意。

首先，区块链只是一项“基础”技术。 它有可能为经济和社会制度创造一个新的基础，但它不是“颠覆性的”。 除了尚未解决的技术问题外，短时间内无法充分使用。 低成本解决方案允许用户放弃传统的商业模式并迅速压倒现有企业。

其次，区块链的真正作用需要整合多个领域的资源和信息，即多个领域接受区块链作为数据记录方式，而这需要一个较长的时间来实现。

此外，互联网新技术的引入，对于原有行业而言，无论是传统行业从业者还是用户，都更愿意看到技术与系统的融合与加成，从而提高系统的效率和安全性，改进原有的缺点，不是颠覆。

区块链是一种技术，而不是一种产品。 同时，与AR\VR\AI等其他热门技术相比，区块链涉及的应用都是重要性更高的事情，比如支付、资产证明等，任何技术问题都可能造成巨大的损失。 因此，在区块链技术和结构成熟稳定之前，很难产生大规模的收入和利润。 不能为了区块链而使用区块链，而是寻找新的商业生态环境，发挥其优势。