區塊鏈起源于比特幣，2008年11月1日，一位自稱中本聰（Satoshi Nakamoto）的人發表了《比特幣：一種點對點的電子現金系統》一文 ，闡述了基于P2P網絡技術、加密技術、時間戳技術、區塊鏈技術等的電子現金系統的構架理念，這標志著比特幣的誕生。兩個月后理論步入實踐，2009年1月3日第一個序號為0的創世區塊誕生。幾天后2009年1月9日出現序號為1的區塊，并與序號為0的創世區塊相連接形成了鏈，標志著區塊鏈的誕生 。

近年來，世界對比特幣的態度起起落落，但作為比特幣底層技術之一的區塊鏈技術日益受到重視。在比特幣形成過程中，區塊是一個一個的存儲單元，記錄了一定時間內各個區塊節點全部的交流信息。各個區塊之間通過隨機散列（也稱哈希算法）實現鏈接，后一個區塊包含前一個區塊的哈希值，隨著信息交流的擴大，一個區塊與一個區塊相繼接續，形成的結果就叫區塊鏈 。

區塊鏈的類型

公有區塊鏈

公有區塊鏈（Public Block Chains）是指：世界上任何個體或者團體都可以發送交易，且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公有區塊鏈是最早的區塊鏈，也是應用最廣泛的區塊鏈，各大bitcoins系列的虛擬數字貨幣均基于公有區塊鏈，世界上有且僅有一條該幣種對應的區塊鏈 。

聯盟（聯合）區塊鏈

聯盟區塊鏈（Consortium Block Chains）：由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節點共同決定（預選節點參與共識過程），其他接入節點可以參與交易，但不過問記賬過程（本質上還是托管記賬，只是變成分布式記賬，預選節點的多少，如何決定每個塊的記賬者成為該區塊鏈的主要風險點），其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢。

私有區塊鏈

私有區塊鏈（Private Block Chains）：僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人，獨享該區塊鏈的寫入權限，本鏈與其他的分布式存儲方案沒有太大區別。傳統金融都是想實驗嘗試私有區塊鏈，而公鏈的應用例如bitcoin已經工業化，私鏈的應用產品還在摸索當中。

區塊鏈特征

一、去中心化，就是所有在整個區塊鏈網絡里面跑的節點，都可以進行記賬，都有一個記賬權，這個就完全規避了操作中心化的一個弊端。它不是一個中心化，它是一個去中介化。中心化就是，比如說現在40%的比特幣掌握在美國人手里，（很有可能掌握在美國政府，當然了這只是一個猜測）它可以嫁接一個白手套來攪動整個市場。這個實際上還是有一個中心化運作體系的；以太坊大量持有在猶太人手里；EOS集中在21個超級節點那。他們只能叫做弱中心化；

二，開放性，這是針對區塊鏈共有鏈來講的，因為共有鏈的信息任何人都可以進去讀可以進去寫，只要是它整個網絡體系的節點，有記賬權的節點，都可以進行；

三、防篡改性，就是任何人要改變區塊鏈里面的信息，必須要攻擊網絡里面的51%的節點才能把數據更改掉，這個難度非常非常大；

四、匿名性，它的匿名性基于它的算法實現了是以地址來尋址的 ，而不是以個人身份，這也是政府比較擔心的。整個區塊鏈里面有兩個不可控，第一個是身份不可控匿名性，不知道是誰發起了這筆交易；第二個是它有一個跨境支付，這個牽扯到幣的資金轉移這一塊；

五、可追溯性，他的機制就是設定后面一個區塊擁有前面一個區塊的一個哈希值就像一個掛鉤一樣，只有識別了前面的哈希值才能掛得上去，是一整條完整的鏈。可追溯性還有一個好的的特點就是便于數據的查詢，因為這個區塊是有唯一標識的，比如說之前往數據庫里面去查詢一個東西的話，是有很多算法去分塊來找的，而這個區塊鏈網絡里面是以時間節點來定義找這個時間段的這個區塊再去尋址，這就更方便。

區塊鏈的架構模型

一般說來，區塊鏈系統由數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成 。

其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本算法；網絡層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網絡節點的各類共識算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基于時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基于共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點 。

一、數據層

數據層封裝了底層數據區塊的鏈式結構，以及相關的非對稱公私鑰數據加密技術和時間戳等技術，這是整個區塊鏈技術中最低層的數據機構，其中大多數級技術都已被發明數十年，并在計算機領域使用了很久，無須擔心其中的安全性，因為如果這些技術出現安全問題，則意味著全球金融技術都會出現嚴重問題。中本聰在設計比特幣時，為每個區塊設置了1MB（兆）大小的容量限制，但由于目前比特幣的交易量迅速提升，1MB的區塊空間能夠容納的交易數量有限，所以要考慮擴容區塊鏈來突破這個限制。

二、網絡層

網絡層包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等，由于采用了完全P2P的組網技術，也就意味著區塊鏈是具有自動組網功能的，這種P2P組網技術，在早先應用于BT（比特流）和eMule（電驢）之類的P2P下載軟件中，也是一種相對于來說非常成熟的技術。

三、共識層

共識層主要封裝網絡節點的各類共識機制算法。共識機制算法是區塊鏈技術的核心技術，因為這決定了到底由誰來進行記賬，記賬者選擇方式將會影響整個系統的安全性和可靠性。目前已經出現了十余種共識機制算法，其中最為知名的有工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制等。

四、激勵層

激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制，該層主要出現在公有鏈中，因為在公有鏈中必須激勵遵守規則參與記賬的節點，并且懲罰不遵守規則的節點，才能讓整個系統朝著良性循環的方向發展。所以激勵機制往往也是一種博弈機制，讓更多遵守規則的節點愿意進行記賬。而在私有鏈中，則不一定需要進行激勵，因為參與記賬者的節點往往是在鏈外完成了博弈，也就是可能有強制力或者有其它需求來要求參與者記賬。

五、合約層

合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎。以以太坊為首的新一代區塊鏈系統試圖完善比特幣的合約層。比特幣盡管也包含了腳本代碼，但并不是圖靈完備的，即不支持循環語句；以太坊在比特幣結構基礎上，內置了編程語言協議，從而在理論上可以實現任何應用功能。如果把比特幣看成是全球賬本的話，那么就可以把以太坊看作是一臺“全球計算機”---任何人都可以上傳和執行任意的應用程序，并且程序的有效執行能夠得到保證。

六、應用層

應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例，比如搭建在以太坊上的各類區塊鏈應用就是部署在應用層，所謂可編程貨幣和可編程金融也將會搭建在應用層。

該模型中，基于時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基于共識機制的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。其中數據層、網絡層和共識層是構建區塊鏈應用的必要因素，否則將不能稱之為真正意義上的區塊鏈。而激勵層、合約層和應用層則不是每個區塊鏈應用的必要因素，有部分的區塊鏈應用并不完整的包含著這三層結構。

區塊鏈的核心技術

分布式賬本

一個分布式賬本（distributed ledger）是在一個在去中心化網絡的成員之間分享、復制、同步的一種數據庫。分布式賬本記錄著網絡的參與者們之間的交易，比如資產或者數據。

網絡的參與者們管理賬本，并一致同意對賬本上的記錄的更新。分布式賬本系統不存在中心機構或者第三方中介的參與，比如金融機構或者結算所（clearinghouse）。分布式賬本中的每一條記錄都有一個時間戳和一個獨特的加密簽名，這就使賬本成為了網絡中所有交易記錄的可信的、不變的歷史。

非對稱加密

存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到，從而保證了數據的安全和個人的隱私 。

非對稱加密要用到兩個密鑰，一個公鑰（客戶端擁有），一個私鑰（服務端擁有）。公鑰是公開的，私鑰是保密的。加密時客戶端通過公鑰進行加密，服務端接收到加密數據使用私鑰進行解密。其流程如下：

共識機制

共識機制就是所有記賬節點之間怎么達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制，適用于不同的應用場景，在效率和安全性之間取得平衡 。

區塊鏈的共識機制具備“少數服從多數”以及“人人平等”的特點，其中“少數服從多數”并不完全指節點個數，也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特征量。“人人平等”是當節點滿足條件時，所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同后并最后有可能成為最終共識結果。以比特幣為例，采用的是工作量證明，只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下，才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候，這基本上不可能，從而杜絕了造假的可能 。

智能合約

智能合約是基于這些可信的不可篡改的數據，可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例，如果說每個人的信息（包括醫療信息和風險發生的信息）都是真實可信的，那就很容易的在一些標準化的保險產品中，去進行自動化的理賠。在保險公司的日常業務中，雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁，但是對可信數據的依賴是有增無減。因此，筆者認為利用區塊鏈技術，從數據管理的角度切入，能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督 。

區塊鏈應用場景

1、支付和現金交易

區塊鏈通過自身去中心化的優勢為支付和現金交易創建一個更直接的支付流，它可在國內或跨國界，并且無需中介，以超低費率幾乎瞬時速度的方式支付。

2、銀行業

本質上來說，銀行是一個安全的存儲倉庫和價值的交換中心，而區塊鏈作為一種數字化的、安全的以及防篡改的總賬賬簿可以達到相同的功效。

3、游戲

區塊鏈應用游戲領域的核心價值：把游戲權利交還給游戲玩家。區塊鏈技能去中心化、智能合約、資產買賣等技能特點，能很好的解決現在游戲職業游戲數據和用戶數據隱私走漏的問題，促進游戲中虛擬數字錢銀的保值，完成用戶與游戲開發渠道公正的價值同享。

4、物聯網

作為匿名的去中心化的點對點遙感技術，區塊鏈可以成為大量設備的一種公共賬簿，它們將不再需要有一個中央化的路由在他們之間居中交通。在沒有了中央控制系統來驗證之后，設備將能夠在它們之間互相匿名傳輸，并管理軟件的更新、錯誤，或者進行能源管理。

5、供應鏈金融

區塊鏈可以緩解信息不對稱的問題，十分適合供應鏈金融的發展。供應鏈中商品從賣家到買家伴隨著貨幣支付活動，在高信貸成本和企業現金流需求的背景下，金融服務公司提供商品轉移和貨款支付保障。供應鏈溯源防偽、交易驗真、及時清算的特點將解決現有貿易金融網絡中的諸多痛點，塑造下一代供應鏈金融的基礎設施。

6、版權保護

在區塊鏈技術環境下，每一次版權交易都會產生不可逆的交易記錄，這也就意味著，包括一個創意、故事、劇本或角色。一旦記錄在區塊鏈上，即使所有權發生交換、轉移、出售等，該資產都將一直被追蹤，從而解決版權問題。

7、汽車業

未來的客戶選擇他們想要租賃的汽車，進入區塊鏈的公共總賬；然后，坐在駕駛座上，客戶簽訂租賃協議和保險政策，而區塊鏈則是同步更新信息。 這不是一個想象，對于汽車銷售和汽車登記來說，這種類型的過程也可能會發展為現實。

8、物流鏈

商品從生產商到消費者手中，需要經歷多個環節（流程可能如上圖所示），跨境購物則更加復雜；中間環節經常出問題，消費者很容易購買的假貨。區塊鏈天生的開放、透明，使得任何人都可以公開查詢，偽造數據被發現的概率大增。物流鏈的所有節點上區塊鏈后，商品從生產商到消費者手里都有跡可循，形成完整鏈條；商品缺失的環節越多，將暴露出其是偽劣產品概率更大。

9、跨境支付

跨境支付涉及多種幣種，存在匯率問題，流程繁瑣，結算周期長：傳統跨境支付基本都是非實時的，銀行日終進行交易的批量處理，通常一筆交易需要24小時以上才能完成；某些銀行的跨境支付看起來是實時的，但實際上，是收款銀行基于匯款銀行的信用做了一定額度的墊付，在日終再進行資金清算和對賬，業務處理速度慢。

接入區塊鏈技術后，通過公私鑰技術，保證數據的可靠性，再通過加密技術和去中心，達到數據不可篡改的目的，最后，通過P2P技術，實現點對點的結算；去除了傳統中心轉發，提高了效率，降低了成本（也展望了普及跨境小額支付的可能性）。

10、實體資產

實體資產往往難以分割，不便于流通，實體資產的流通難以監控，存在洗黑錢等風險，用區塊鏈技術實現資產數字化后，所有資產交易記錄公開、透明、永久存儲、可追溯，完全符合監管需求。

11、醫療

電子醫療數據的處理、藥品溯源、醫療保險都是區塊鏈+醫療行業的熱點領域。

醫療數據的區塊鏈存儲完成去中心化的醫療信息和患者數據管理，實現各機構數據共享。例如EC國際的腫瘤醫療項目，易通天下的醫聯體分級診療平臺，實現數據掌握在患者手中，各機構也可在用戶授權下共享數據。

12、社交

區塊鏈應用社交領域的核心價值：讓用戶自己控制數據，杜絕隱私泄露。

想想為什么我們剛剛瀏覽完某個購物網站，總會在其他社交平臺上收到類似的廣告彈窗，因為數據隱私被壟斷的大數據平臺進行了可恥的販賣。

區塊鏈技術在社交領域的應用目的，就是為了讓社交網絡的控制權從中心化的公司轉向個人，實現中心化向去中心化的改變，讓數據的控制權就牢牢掌握在用戶自己手里。

13、云計算

區塊鏈應用云計算領域的核心價值：推動公共信任基礎設施建設進程。

我國信息通訊研究院以為，區塊鏈與云的結合也是必然趨勢。區塊鏈與云的結合，有兩種方法，一種是區塊鏈在云上，一種是區塊鏈在云里。

后邊一種，也就是BaaS，Blockchain-as-a-Service，是指在云效能商直接把區塊鏈作為效能供給給用戶。

未來，云效能企業越來越多地將區塊鏈技術整合至云核算的生態環境中，經過供給BaaS功用，有用下降企業運用區塊鏈的安置本錢，下降立異創業的初始門檻。

14、共享經濟

區塊鏈應用云計算領域的核心價值：為平臺構建用戶信任。

區塊鏈經過借助智能合約技能、能夠主動履行滿意某項條件下的操作，也能夠使得更多產品“共享”，大幅降低契約建立和履行的本錢。

騰訊正在把智能合約運用于自行車租賃、房子共享等范疇，假如這種智能合約運用于今日火爆的共享單車范疇，或許會給整個職業帶來全新的改動。

15、慈善

區塊鏈應用慈善領域的核心價值：實現所有數據公開透明。

對于慈善捐助，區塊鏈可以讓人們準確跟蹤其捐款流向，捐款何時到賬，最終捐款到了誰的手里。

由此，區塊鏈可以解決慈善捐贈過程中長期存在的透明度不高和問責不清等問題。

16、文件存儲

區塊鏈的去中心化可以安全的，高性能的和廉價的方式來存儲數據，將數據散布在許多節點上。至于數據的安全性，區塊鏈的方法就意味著每一個文件都是被切碎的，并且使用你自己的密鑰進行加密，然后散布在網絡上，直到你準備再使用這個文件。需要檢索的時候，這些文件就會被解密，并迅速地無縫重新組裝起來。

17、大數據

區塊鏈的去中心化可以安全的，高性能的和廉價的方式來存儲數據，將數據散布在許多節點上。至于數據的安全性，區塊鏈的方法就意味著每一個文件都是被切碎的，并且使用你自己的密鑰進行加密，然后散布在網絡上，直到你準備再使用這個文件。需要檢索的時候，這些文件就會被解密，并迅速地無縫重新組裝起來。

18、禮品卡和會員項目

區塊鏈可以幫助提供禮品卡和會員項目的零售商，使得他們的系統更廉價、更安全。幾乎不用任何中間人來處理銷售交易和禮品卡的發行，應用區塊鏈技術的禮品卡的獲取過程和使用過程將更加有效和廉價。同樣的，區塊鏈獨有的驗證技術使得欺詐保護手段進一步升級，可以減少成本、阻止非法用戶獲取被盜賬戶。

19、體育

對運動員進行投資逐漸成為了體育管理機構和公司的關注點，但是區塊鏈通過民主化粉絲的能力去獲得現在的體育明星在未來的金融股份，可以將投資運動員的過程去中心化。這一利用區塊鏈去投資運動員并獲得收益的概念并沒有大規模被嘗試。

20、政務

政務信息、項目招標等信息公開透明，政府工作通常受公眾關注和監督，由于區塊鏈技術能夠保證信息的透明性和不可更改性，對政府透明化管理的落實有很大的作用。政府項目招標存在一定的信息不透明性，而企業在密封投標過程中也存在信息泄露風險。區塊鏈能夠保證投標信息無法篡改，并能保證信息的透明性，在彼此不信任的競爭者之間形成信任共識。并能夠通過區塊鏈安排后續的智能合約，保證項目的建設進度，一定程度上防止了腐敗的滋生。
責任編輯；zl