几个故事告诉你，区块链到底是什么？

正文 | 徐星田莹李继月

本文摘自聊网智库，摘自《图解区块链：神一样的金融科技与未来社会》，中信出版集团出版

10月24日下午，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。中共中央总书记习近平，在主持研究时强调，区块链技术的集成应用在新技术创新和产业变革中发挥着重要作用。要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入，重点攻克一批关键核心技术，加快区块链技术发展和产业创新。

有人认为，区块链、人工智能和大数据是金融科技的三大支柱，区块链可能是10年后的“互联网”。

下面用简洁的语言和图片来解释什么是区块链技术。

近年来，包括摩根大通、花旗集团、高盛集团、纳斯达克等在内的金融巨头纷纷表达了对区块链技术的热情。这些巨头们热衷的区块链技术也被称为分布式账本，那么分布式账本到底是什么？让我们从另一件事开始。

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区块链和骑自行车的人

在纳斯达克上市之前，人们骑着自行车在华尔街兜风，袋子里装满了债券，以尽快清算清算。后来生意越来越多，单车也忙不过来。在 1960 年代，华尔街每周只交易 4 天区块链企业前10强，每天 4 小时，只是为了不断清理交易量。

这样发展之后，大家都觉得不好，自行车肯定跑不了电脑了。1971年，有人开会说，我们想办法，于是提出了DTC（Depository Trust Company）清算制度。该系统的解决方案是所有交易都必须在系统内进行，包括需要访问系统的经纪人，纳斯达克仍在使用该系统。

该系统提高了交易的效率，但并没有改变交易的中心化结构。当有足够多的交易和足够的经纪人时，系统也有瘫痪甚至崩溃的危险。

所以专家们想知道，一个自治的分布式系统会更好吗？答案是肯定的。区块链是分布式账本，每个节点都可以展示账本，然后维护账本，除非你控制超过51%的节点，否则账本是不可篡改的，但这是不可能的。

为了简单起见，如果你家里有账簿，就让你自己留账。过去，是你的父母把你的薪水交给你，让你记在账本上。中间，如果你贪心想买好吃的，账本上的记录可能不到十元，然后如果你想买手机，账本上的记录就几千元少。这只是一个例子，我相信当你还是个孩子的时候，每个人都想从父母的口袋里掏出一些钱。

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集中式户口本

有了分布式账本，上面的问题就消失了，因为你记账，你爸爸记账，你妈妈记账，他们都可以看到总账，你不能改，妈妈和爸爸你也改不了，因为想买烟的爸爸和想吃饭的你也无能为力。

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本，它本身就是一系列使用密码学产生的相互关联的数据块。信息。

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中心化与去中心化

前面我们提到区块链的本质是去中心化的分布式账本，那么所谓的中心化是什么？我们先来思考这样一个问题，如果你想在网上买书，交易流程是怎样的？

第一步：下单后，将钱汇到支付宝。

第二步：支付宝收到货款后，通知卖家商品可以发货。

第三步：卖家收到通知后会发货给您。

第四步：收到货后很满意，确认收货。

第五步：支付宝收到您的通知，已汇款给卖家。

我们可以看到，在这个过程中，虽然你是在和卖家打交道，但整个交易都是围绕着支付宝进行的。因此，如果支付宝系统出现问题，比如天上掉下来的陨石砸烂了支付宝的服务器，或者因为全球经济危机，支付宝已经倒闭，支付宝只好淡然地说这笔交易。不存在，那么这个交易就会以失败告终，到时候买卖双方就会纠缠不清，双方都无法自证。

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模拟一个小型区块链城市

为了说明去中心化区块链的工作原理，我们首先将整个去中心化分布式结构简化为一个极端案例来探索。假设有一个分散的小城市。这个城市有5个可爱活泼的朋友。当他们互相借钱时，他们这样做：

假设B向A借了1元钱，这个时候城里的人会怎么做？A在人群中喊道：“我是A，我借给B1块钱！” B也在人群中喊道：“我是B，A借给我1块钱！”

这时，城里的其他人C、D、E也听到了消息。他们拿出手中的小账本，默默记下：“某年某日，A借了B1元。”

当我们极度简化一个去中心化的模型时，我们会发现在这个只有5个人的城市里，已经建立了一个去中心化的系统，而且这个系统不需要银行或支付宝。这种模式不需要信任关系，也不需要可信的组织。当分布式结构中的每个人都保留账簿时，篡改账本是不可行的。比如B突然不认账：“我不欠A1块钱！” 这时，C、D、E的人会站起来说：“没有，我的账簿上清楚地记录了你某年某月的事情。有一天，我向A借了1块钱，没有任何记录。”你的还款。”

说到这里，你有没有发现一个问题，在这个模型中，所谓的 1 美元根本不重要，也没有人在意，“1 美元”变成了变量，可以换成任何概念，只要正如每个人都承认这是一件有价值的事情。

比如，A在城里大喊：“我创造了一个巴拉拉能量！” 城里的其他人都听到了，所以每个人都在自己的小笔记本上写下了“有人有巴拉拉能量”。”，你甚至不需要知道巴拉拉能量是什么，A其实有巴拉拉能量。

A还能做什么？A又能喊：“我给了B巴拉拉能量。” 只要城里的B、C、D、E，也就是城里的每一个人，都承认交易，那么交易就真的成立了，虽然现实生活中没有巴拉拉能量。

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小城市的一些问题

当然，区块链的世界不会这么简单。它有其他规则来相互限制。我们先解决以下问题：

问题1：你为什么要保留你的账户？

为什么你对着天大喊大叫，别人帮你记账，你不是要钱花别人的时间吗？你不想花钱买别人的笔记本吗？所以，为了让大家帮我记账，我加了一条新规则，我决定奖励第一个听到我的人，并把它写在一个小笔记本上。奖励机制也很简单。第一个听到我的电话并记录下来的人可以获得巴拉拉能量奖励。

这个巴拉拉能量不是白给的，是对你劳动的奖励，就像你打工挣钱一样，你帮我记账，整个系统给你发工资。你需要做的如下：

首先，你要先听到我的呼喊，然后把它写在你的小本子里；

录完，你要马上告诉全城的人——这句话我录完了，你再录也没用，别人会放弃这个赚钱的生意；

同时，你还要做一件事，就是给自己的记录加一个唯一的号码，然后把记录和号码一起叫出来，这样下次再记录的时候，就会把这个记录和与他们的唯一号码。编号继续。

在这个新规则实施之后，会有一些人为了得到巴拉拉能量，开始屏住呼吸监测周围的各种声音，只为在第一时间录制新的记录。

这时候，对区块链有所了解的读者就想到了这样一个名词——“比特币挖矿”。没错，这就是比特币挖矿的简单解释。

关于比特币挖矿的话题，知乎用户“玲珑邪僧”的一篇文章举了一个比较形象的例子，大致是这样的：单身男找女朋友，“国民婆婆”说，我有很多一个漂亮乖巧可爱的女儿，所以我给你一个独特的问题，当我解决它时，我会给你一个你的女孩的微信账号。

结果，单身男子疯狂地竞争，试图打破他们的头脑来解决这个独特的问题。只要有一个单身汉解决了一个问题，他就会立即自豪地向全世界宣布，向所有单身汉证明，这个女孩的微信是我的，先到先得，你放弃。其他的单身汉虽然已经算了一半，但也没办法，速度不够快，得马上解决下一个问题。

同时，第一个成功解决绝世难题的幸运单身汉，不仅不用支付10万到20万元的聘礼，被才华征服的“国民婆婆”也将给单身男人巨额财产作为嫁妆，这是比特币挖矿中的比特币奖励。

问题 2：谁听分叉问题？

在本段的讨论中，我们引用了知乎用户“Wang Le-LaiW3n”的说法。在这个广袤的小城里，肯定有这样的问题，B和C几乎同时录制完毕，于是他们同时对着天空喊道，“这个巴拉拉能量号89757是属于我的”。但是因为城市那么大，有人认为89757号的巴拉拉能量属于B，也有人认为89757号的巴拉拉能量属于C，但是89757号的巴拉拉能量只有一个啊，只有一个人能拿到，怎么办？每个一半？当然这是不可能的。这时候，我们会用更原始、更简单的规则来解决问题。谁听谁的。

没有任何限制，事件会发展成这样：有人认为这句话是B说的，听到这句话就开始记账，之后所做的一切都是基于B有Bharara，编号为89757

能量的事实，随着这个信息一次次的传递，这个信息链会越来越长；而另一批认为C先说这句话的人，也会跟着这个趋势走。

这是一件严肃的事情。它原本是一条独特的、严格编号的通用信息链。B和C喊出“这个巴拉拉能量号89757属于我”这句话后，就强行分叉了。！这还好，再这样下去，大家手中的账本就会变得不一样，根本无法确定哪个是真的！

为了解决这个问题，小城市增加了新的区块链规则。记录时一定要写在网格的顶部，并且必须保证中心距离场网格上边缘0.89757mm。所以，每个人写字的时候，都要拿尺子量一下再写，难度很大，每个人的记录需要5分钟才能完成，所以写这句话的时间就变得不一样了。所以，只要有人喊“完了！那句话是某某写的”，其他正在写这句话的人就会停下来，在小本子上重新开始“那句话是某某写的” -so”有人写，前一句的编号是×××”。

问题3：双花问题

双花问题是指数字现金在交易中被重复使用的现象。

如果我同时对 B 和 C 大喊，我给你一个 Bharara 能量？巴拉拉能量只有一个，如何保证一个巴拉拉能量在实际交易中只支付一次？

让我们以比特币为例。中本聪在《比特币白皮书》第五小节中说。运行比特币网络的步骤如下：

1.新交易向全网广播；

2.每个节点将接收到的交易信息合并到一个区块中；

3.每个节点都试图在自己的区块中找到足够难度的工作量证明；

4.当节点找到工作量证明时区块链企业前10强，将其广播到全网；

5.当且仅当区块中包含的所有交易均有效且之前不存在时，其他节点才会认可该区块的有效性；

6.其他节点通过跟随区块的末尾，制作新的区块来扩展链，并将该区块的随机哈希作为新区块的随机哈希，表示它们接受该区块。

也就是说，从交易发生的那一刻起，比特币的交易数据就被打上了时间戳；当交易数据打包成一个区块时，即使是一次确认也完成；连续6次确认后，交易不可逆；在比特币中，每次确认都需要“解决一个复杂的难题”，这意味着每次确认都需要一定的时间。

在这种情况下，当我尝试对一笔资金进行两次支付交易时，由于确认时间较长，几乎不可能将后面的交易与前面的交易同时确认，而这在资金确认之后在第一笔交易中有效，在第二笔交易中无法确认。区块链的全网记账需要全网达成共识，不能出现双花问题。