讲5个故事，搞清楚区块链是一条什么样的“链条”？

最近有一句话

频繁出现在网络上，

看到这个词就让人觉得强大，

但往往不知道这到底是什么意思。

这个词叫做

“区块链”

最近，它又被公开命名。

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

近年来怎么弄比特币，包括摩根大通、花旗、高盛、纳斯达克在内的金融巨头都对区块链技术表现出了热情。 这些巨头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？ 让我们从别的事情开始。

01

区块链和自行车手

华尔街的自行车手

在纳斯达克成立之前，人们为了尽快完成清算，用自行车背着装满债券的袋子在华尔街穿梭。 后来生意越来越多，自行车忙不过来了。 在 1960 年代，华尔街每周只交易 4 天，每天 4 小时，以便让清算速度跟上交易量。

这样发展下来，大家觉得不好，自行车一定跑不过电脑。 1971年，有人开会说，大家想个办法，于是提出了DTC（美国存托信托公司）清算制度。 这个系统的方法是所有的交易都必须在系统内进行，包括经纪商也必须连接到这个系统，纳斯达克仍然沿用这个方法。

中央故障码清算系统

该系统提高了交易效率，但并未改变交易的中心化结构。 当交易量足够多、经纪人数量足够多时，系统也有瘫痪甚至崩溃的危险。

所以专家们想，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，不能篡改账本，除非你控制超过51%的节点，但这是不可能的。

说简单点，家里有账本的，就让你留着吧。 以前是父母把你的工资交给你，让你记在账本上。 中间如果嘴馋，想买点好吃的，账本上的记录可能不到十几块钱，再想买手机，账本上就亏了好几千块钱。 这只是一个例子。 相信小时候的我们都想从父母口袋里掏点钱来花。

02集中式家庭账本

有了分布式账本，上述问题就不存在了，因为你在记账，你爸也在记账，你妈也在记账。 他们都能看到总账，你改不了，爸爸妈妈你改不了，所以爸爸想​​买烟，想吃饭的你也无能为力。

分布式家庭账本

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本，它本身是一系列使用密码学生成的相互关联的数据块。 每个数据块包含多个有效确认的比特币网络交易。 信息。

03

集权与分权

前面我们提到区块链的本质是一个去中心化的分布式账本，那么什么是中心化呢？ 我们先来思考这样一个问题。 如果您想在线购买一本书，交易流程是怎样的？

第一步：下单后，您将钱汇入支付宝。

第二步：支付宝收到货款后通知卖家可以发货。

第三步：卖家收到通知后会为您发货。

第四步：您收到货后很满意，所以确认收货。

第五步：支付宝已收到您的通知并已汇款给卖家。

中心化交易流程

我们可以看到，在这个过程中，虽然你是在跟卖家打交道，但是整个交易都是围绕着支付宝进行的。 所以，如果支付宝系统出了问题，比如天上掉下陨石砸坏了支付宝的服务器，或者因为全球经济危机，支付宝倒闭了，支付宝也只能淡定地说这笔交易不存在，那么这个交易将被关闭。 最终会以失败告终，买卖双方纠缠不清，双方都无法证明自己。

中心节点的破坏将导致交易失败

04

模拟小型区块链城市

为了说明去中心化区块链是如何工作的，我们先将整个去中心化分布式结构简化为一个极端案例来进行探讨。 让我们假设有一个分散的小城市。 在这个城市里，有5个可爱活泼的小伙伴。 当他们互相借钱时，他们会这样做：

假设B向A借了1块钱，此时城里的人该怎么办？ A在人群中大喊：“我是A，我借给B 1元钱！” B也在人群中大喊：“我是B，A借我1块钱！”

就在这个时候，城里的其他人丙、丁、乙也听到了这个消息。 他们拿出手中的小账本，默默记下：“某年某月某日，A借出B1元。”

分散城市的会计

当我们把一个去中心化的模型极度简化的时候，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，不需要银行，不需要支付宝。 此模型不需要信任关系，也不需要受信任的组织。 当分布式结构中的每个人都记账时，篡改账本是不可行的。 比如B突然拒收：“我不欠A 1元钱！” 这时候C、D、E三个人就会站出来说：“不是，我的账本上明明记着你是某年某月某日，有一天我向A借了1块钱，有没有你的还款记录。”

去中心化账本不可篡改

说到这里，大家有没有发现一个问题，在这个模型中，所谓的1元根本不重要，也没有人关心，“1元”变成了一个变量，可以换成任何概念，只要因为每个人都承认这是一件有价值的事情。

比如A在这个城市里大喊：“我创造了巴拉拉能量！” 城里的其他人都听到了，于是大家纷纷在自己的小本子上写下：“有人有巴拉茹阿能量！” ”，你甚至不需要知道什么是巴拉拉能量怎么弄比特币，A其实就有巴拉拉能量。

A还能做什么？ A又喊：“我给了B巴拉拉能量。” 只要城里的B、C、D、E，也就是城里的所有人都承认这笔交易，那么这笔交易就真的成立了，虽然现实生活中没有巴拉拉能量。

巴拉拉能量的循环

05

小城市的几个问题

当然，区块链的世界并没有那么简单，它还有其他规则相互制约，我们先解决以下问题：

问题一：为什么要给你记账？

你凭什么对着天喊，别人帮你记账，别人的时间你不要钱？ 别人的笔记本不要钱？ 所以，为了大家帮我记账，我加了一条新规矩，我决定给第一个听到我喊叫的人打赏，记录在一个小本子上。 奖励机制也很简单。 第一个听到我的喊声并记录下来的人可以获得巴拉拉能量奖励。

这巴拉拉能量不是白给的，是对你劳动的奖励，就像打工能挣钱一样，你帮我记账，整个系统都会奖励你。 有几件事你必须做：

首先，你们要先听我的话，然后记在自己的笔记本上；

录完了，你得马上告诉全城人——这句话我录完了，你再录也没用，别人就放弃这个赚钱的生意；

同时你还要做一件事，就是给你的记录加一个唯一的号码，然后把记录和号码一起喊出来，这样下一个人再记录的时候，就带着这个记录和唯一编号。 编号继续。

奖励会计

在这个新规则实施之后，肯定会有一些人，为了获得巴拉拉能量，开始屏住呼吸，倾听周围的各种声音，只为第一时间录下新的记录。

这时候，了解区块链的读者就想到了这样一个名词——“比特币挖矿”。 没错，这就是对比特币挖矿的简单解释。

关于比特币挖矿这个话题，知乎用户“玲珑写生”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，我有很多公平——皮肤漂亮，乖巧可爱的女儿，这样怎么样，我给你一道独特的题，你解决了一道，我给你其中一个女生的微信号。

“国民婆婆”

于是，单身汉们展开了疯狂的竞争，想要解决这个举世无双的难题。 只要其中一个单身汉解决了一个问题，他就会立刻得意洋洋地向全世界宣布，向所有单身汉证明，这个女孩的微信号是我的，先到先得，你们放弃吧。 其他单身汉虽然已经算了一大半，但也没办法，只能马上解决下一题。

解决难题并获得奖励

与此同时，率先成功解决世界难题的幸运单身汉，不仅不用支付10万、20万元彩礼，而是被征服的“国民婆婆”凭着他的才华，还会给单身汉一笔巨额的财产作为嫁妆，那就是Bit比特币挖币奖励。

问题二：分叉问题应该听谁的？

在此讨论中，我们引用知乎用户“Wang Le-LaiW3n”的话。 在这个辽阔的小城市里，肯定还有这样的问题。 B和C几乎同时被记录下来，于是他们同时仰天喊道：“这编号为89757的巴拉拉能量是我的。” 不过因为这个城市太过辽阔，所以有人认为编号89757的巴拉拉能量属于B，也有人认为编号89757的巴拉拉能量属于C，但是编号89757的巴拉拉能量只有一个啊，只有一个人可以拿到，怎么办？ 每个一半？ 当然不可能。 这时候，我们就会采用更原始、更简单的规则来解决问题。

在没有任何限制的情况下，这件事会这样发展：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以B的balala number 89757为准

能量的事实，随着这个信息一次又一次的传递下去，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按照这个趋势发展。

谁应该听取分叉问题？

现在事情很严重了。 它原本是一个独特的通用信息链，编号顺序严格。 在B和C喊出“这个编号为89757的巴拉拉能量是我的”之后，突然分叉了！ 没关系，再这样下去，每个人的书都会变得不一样，也无法确定哪一本是真的！

为了解决这个问题，小城市增加了新的区块链规则。 记录时一定要写在上格子上，并且要保证中心在离格子上边缘0.89757mm的位置。 所以，大家写的时候，拿个尺度来写，是一件很困难的事情。 每个人完成记录需要 5 分钟。 因此，写这句话的时间就变得不一样了。 于是，只要有人喊“我完了！那句话是某某写的”，其他正在写这句话的人就会停止写，然后又开始在小本子上写“那句话是写的”由某某某人写的，前一句的编号是×××”。

每次记账的规则都很复杂

问题三：双花问题

双花问题是指一种数字货币在一次交易中被重复使用的现象。

如果我同时对B和C喊，我给你巴拉拉能量怎么办？ 巴拉拉能量只有一种，如何保证一种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》第五节中这样说。 运行比特币网络的步骤如下：

1. 新交易向全网广播；

2. 各节点将接收到的交易信息合并到一个区块中；

3. 每个节点尝试在自己的区块中找到一个具有足够难度的工作量证明；

4. 当一个节点找到一个工作量证明时，它向全网广播；

5. 当且仅当该区块包含的所有交易均有效且之前不存在，其他节点同意该区块的有效性；

6. 其他节点表示接受该块，接受的方式是跟随块的末尾，创建一个新的块来扩展链，并将该块的随机哈希值作为新块。 随机哈希值。

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； 当交易数据被打包成区块时，即被视为确认； 在连续 6 次确认后，交易不可撤销； 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。

6次确认后不可撤销

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，后一笔交易几乎不可能与前一笔交易同时确认，而这笔资金确认后第一次交易有效，第二次交易无法确认。 区块链的全网记账需要全网达成共识，不能出现双花问题。

不会出现双花问题

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△视频来源：央视财经