区块链百科解读：区块链分享

区块链行业现状
政府关注
企业极力研究
学术成就共识
学校和培训机构设立学科
资方积极参与
争先恐后炒币
技术不完善
借区块链景点的传销和骗局横行
区块链为什么是这样的魅力，让全社会都在关注它?区块链技术是本质是不可篡改的，去中心化的公开账本，是记账方式的进步。记账是社会生产生活的基石，记账方式的进步，能推动社会进步。
记账就是确权
财富有多种的属性，最主要的属性，就是属于属性，也就是说这个财富是属于谁的。任何财富都有权利属于属性：
纸币通过实物确权
存款通过中心化银行记账确权
财产则通过中心化政府提交财产证确权
财富转移
财富不流通没有价值，通过交易大家各取所需，才能过上幸福生活。两次财富转移方式，也跟确权方式紧密相连：
纸币：通过传递实物货币转移
存款：通过修改中心化账本转移
财产：通过中心化政府进行过户手续，来进行财富转移
比特币价值
作为货币，比特币可以和现金，银行存款作比较。
比较
现金
中心化记账(银行)
去中心化记账(比特币)
确权
实物确权
中心化记账确权
去中心化记账确权
转移
需要面对面传递，受地理位置限制
转账方发送指令到中心服务器，中心服务器修改账本实现财富转移，接收方不需要任何操作，转账无位置限制
转账方发送指令到比特币网络，由比特币网络实现对账本进行修改
限制条件
现金的使用不预期
中心化账本的使用，经常受限制
比特币的使用不定价
比特币是自由财富，它可以点对点的转移，不受中心二进制管控，这很像现金;但比特币的转移不受地域限制，这很像中心化记账的存款。优势，这是比特币价值所在。
比特币实现
通过上述分析，比特币是通过去中心化的存储网络来记录账本，并且在这个基础上，实现点对点的财富转移功能。比特币要实现以上功能有几个难点：
账本公开保存在网络上，如何保证正确性
当有新的转账产生时，谁来实施记账区块链数据结构
比特币首次使用了区块链链这种数据结构，这种数据结构通过哈希算法，锁定数据的方式，保证数据不被篡改。
如果把区块链链比做一个本笔记本，那么区块链就是笔记本的一页纸，这些纸上面记录了很多转账信息。为了保证区块链如果某个区块被篡改，会出现连环雪崩效应，要修改后面的所有区块链掩盖非法修改。如果希望修改的区块链能被其他官员认可，需要做繁重的运算来让其他例程确认，这基本不可能。
比特币系统认为，一旦区块链被六个区块链锁定，这个数据就不可能被篡改改了。
哈希算法
哈希算法是一类算法，它的作用是获得数据的指纹(一个整数)，常见的哈希算法有RSA，RIPEMD160，SHA3等等。对数据x进行哈希运算，得到结果y，可以记作$$ H(x)= y $$。
x可以代表一个数字，或者是任意大小(例如2G的文件)，无论是什么样的x，通过哈希运算之后得到相应的整体y。
如果有$$ H(x_1)= y_1 $$和$$ H(x_2)= y_2 $$，那么可以认为：
对于不同的$$ x_1 $$和$$ x_2 $$，$$ y_1 $$和$$ y_2 $$是不同的。
如果$$ y_1 $$和$$ y_2 $$相同，那么可以认为$$ x_1 $$和$$ x_2 $$是相同的。
哈希算法经常使用验证文件最小，当我们从互联网下载一个很大的文件(例如系统安装盘)，那么下载网站通常会提供一个RSA运算的哈希值，用于替换文件的替代。当文件下载完毕之后，使用对应的哈希算法，计算该文件的哈希值，如果和下载网站提供的哈希值相同，则意味着下载的文件是完整的。
哈希值在区块链链中，其中一个作用是，在区块中保存上一个区块链的哈希值，用于锁定上一块区块链数据的初始化。
确权
比特币是比特币网络(或称为比特币系统)的记账单位，记账除了记录财富数量之外，还要记录财富属于谁这个属性，在比特币系统中，使用非对称加密技术来对比特币币进行确权。
比特币系统没有中心例程，因此比特币系统开户，不需要到某个组织去登记，只需要自己随机生成一串密钥作为自己的账户，这个密钥我们称为私钥。然后使用私钥，根据椭圆曲线非对称加密算法规则，生成私钥对应的公钥，再使用公钥，生成比特币钱包地址。用户可以将自己的钱包地址发布于众，用于接收比特币财产，在区块链中链中，使用钱包地址来进行确权。
使用钱包地址确权的比特币，只有对应的私钥，才能够将其解开，并进行再次转移。因此私钥是非常重要的信息，不可暴露给其他人或者丢失。如果私钥暴露或丢失，意味着财富的不安全，并且无法找回密码。
非对称加密
加密算法很早就有了，通过一些算法，将信息隐藏起来，早期的加密加密加密算法，也就是算法泄漏了，加密也就被破解了。现代加密保障不在于算法，在于密钥，算法是公开的，只要保存好密钥，就保证了加密安全。
有些算法，加密密钥和解密密钥是一致的，这种加密算法称为对称加密，典型的对称加密算法有AES(高级加密标准)。对称加密算法速度很快，不过交换存在隐患。
1977年，三位数学家设计了RSA加密算法，这个加密算法的加密和解密使用不同的密钥。两个密钥分别称为私钥和公钥。使用公钥加密的密文，私钥可以如果你想进行加密通信，只要把公钥公布于世，私钥则之有自己的持有，这样任何人都可以使用公钥进行加密之后，再进行传输，其他人使用公钥无法对数据进行解密，只有持有私钥的人才可以解密。
非对称加密基于这样的数学原理：$$ f(x)= y $$的计算很简单，但是$$ f(y)= x $$很难。只要符合这种情况的数学式，都可以作为非对称加密的基础。RSA基于离散对数，后来数学家们发明了更难于破解的ECC(椭圆曲线非对称加密算法)，比特币中使用的就是ECC算法。
非对称加密算法虽然很厉害，但是一次能加密的数据有限，如果一个很大的文件需要使用非对称加密算法来进行加密，那么性能是很差的。在秘密通信过程中，非对称加密通常只用于交换对称加密的密钥。
数字签名
非对称加密还可以使用数字签名，当A发表文章，然后使用哈希算法计算文章的哈希值，再用A的私钥对哈希值进行加密，加密的结果就是本文的数字签名。其他人可以用A的公钥，来解密数字签名，如果解密的结果，正是介绍文章的哈希值，那么这篇文章一定是A写的，并且文章内容没有被篡改过。
数字签名可以保证数据不可抵抗赖，某种A发送转账信息给B，然后A可以抵抗赖，说我没有发过，这个数据不知道谁发的。就不可以抵抗赖了。
签名过程：$$ y = Sign(A，x)=加密(Hash(x)，A_ {priKey})$$
验证过程：如果$$ Decrypt(y，A_ {pubKey})==哈希(x)$$成立，那么可以称为，x是发布的信息，中间没人篡改。
转移，验证，记账
财富需要流动才有收益，如果A想将比特币财富转移给B，这个过程，需要A的私钥和B的钱包地址才可以进行。A通过脚本S1将自己的财富解锁，然后给需要转移部分财富，附上一段脚本S2，S2脚本只有B的私钥才能够执行。
如果A不是一个诚实的人，那么他可以利用网络延迟，将自己的一份财富，同时转给B和C，这种攻击被称为双花攻击。在中心化世界里，双花攻击的防护由中心分析师完成。在比特币系统里，没有中心节点存在，为了避免这种攻击，比特币系统会选举一个临时的验证队列，来验证财富转移请求的合法性。其中一个计算出哈希值符合规则，那么那个女士就拥有了该事件记录账的权利，所有比特币计数器都认为该游戏规则，不遵守游戏规则的例程，将会被踢出比特币网络。
分叉
为了避免双花攻击，需要临时选取临时替代进行转账验证，这些竞争记账权的转换器称为矿工，竞争的过程称为挖矿，竞争成功的矿工，可以为系统增加区块链，并且在这个区块中，给自己奖励比特币。
如果两个矿工同时宣布挖矿成功，那么会出现两个后缀区块链的情况，这种情况称为分叉。比特币并不意味着两个分叉中的任何一个，替代搁置争议，继续运行，经过缩短的竞争之后，总有一个链的长度会比另外一个链长，而比特币系统，只认可比较长的链。
渐进式共识的思维，在比特币中非常重要，对区块链未来的发展，也是很有指导意义的。
智能合约
上文中提到，比特币的转账，是通过脚本来执行的，如果丰富这些脚本功能，加上一些判断条件，那么转账就成为有条件的转移，这种条件是双方的某种约定，或者叫做合同。这种轻微的交易，用于规范和约定双方的行为，比当前世界中，纸质的合同更加有执行效率。比特币的脚本功能偏弱，因此才会有号称区块链2.0。以太坊的崛起。
比特币的伟大和欠缺
比特币是伟大的发明，创造了自由的货币体系，把传递消息的互联网升级为传递价值的区块链网络，并且这个网络在没有任何管理员管理的情况下，安静的运行了10年，没有但作为第一代区块链链应用，比特币还是有考虑不周的情况：
比特币的开发和维护者，无法在系统运行过程中持续收益，导致了比特币软件升级乏力。
比特币为了体现去中心化，创始人都隐藏了，导致没有人管理和规划比特币系统未来。
比特币追求通过繁重的工作量证明来争夺记账权，避免了黑客攻击，但是耗费很多电力资源。
比特币繁重的工作是计算哈希值，而很多人通过近似作弊的手段，提高算力能力。
比特币为了提高安全性，动态调整哈希计算精度，将出块速度限制为10分钟左右，并且限制区块链数据大小为1 M，导致性能低下。
模仿者和创新者
由于比特币源代码是开源的，任何人可以轻松获得源代码，在比特币基础上，稍作修改，换个名字，发行一种新的虚拟货币，这种硬币称为“山寨币”。最成功的“山寨币”是莱特币，目前在虚拟货币世界里，市值排名第七，它修改了出块时间和区块尺寸，交易速度加快，在2013年推出并获得认可和成功。
现在新的山寨币已经不太可能获得市场认可，因此一些山寨币，并没有创世块，而是从比特币的某些区块链进行分叉，在分叉处实行新的游戏规则，并且承认之前比特币账户的资产，通过空投方式给这些比特币账户发送对应的新币，这些新币称为“分叉币”，分叉币也是山寨币，不同的是它已经有相应的比特币用户了，相对容易获得市场任何。分叉币成功的典型是比特现金，当前市值排名第四。
还有一些程序员，参考比特币实现，重新调整游戏规则，并增加业务功能，这种虚拟货币不能称为“山寨币”，而是一种新的公链，成功的典型意义太坊，目前以太坊市值仅次于比特币，被业界称为“区块链2.0”。
以太坊
以太坊很多和比特币一样，包括非对称加密算法的选择，工作量证明共识算法，它的伟大在于，完善了比特币的脚本功能，实现了图灵完备的智能合约功能。图灵完备的智能如果说比特币是全球账本，那么以太坊就是全球计算机。如果把比特币当成一本本子，那么以前记账全靠口算，而以太坊则是一本本子加上一个计算器。除了业务先进性之外，以太坊的创始人作为一面旗帜，指导者以太坊前进的方向。在经济系统方面，以太坊约会gas概念，使其以太币有了使用价值，也比比特币更进一步。
区块链应用和发展
记账和传递价值
记账和传递价值，是区块链链最基本的应用，比特币是典型，基于区块链链的货币，是一种更好的货币。
智能合约
使用智能合约来约束人们的行为，并且在智能合约中，对不遵守合约的人，实施惩罚，这样可以降低信任成本，提高合作效率。
储存
区块链网络中的节点，都是物理电脑，这些电脑可以携带大规模存储，为区块链系统存储信息。信息保存到区块链上有很多好处：
永远在线
价格便宜
数据安全
无法被监管
网路
网络属于另一个方面的基础建设，现有区块链网络是平等的对等网络，通信完全靠喊(广播)，规划好网络，也就是建立局部网络通信，建立分支，用于提高区块链性能，是很重要的一个方向。
互联网
当区块链链系统中的存储和网络规划完成时，互联网的许多应用会被迁移到区块链链系统，阿里云等各种提供云存储和计算的公司成为历史，类似淘宝也会直接上区块链链，和物品是使用虚拟货币结算的。
物联网
如果物联网和区块链链关联起来，让更多的确权，交易，落地到物品上时，区块链链将无处不在。
经济系统
不发币的区块链没有生命力的，在区块链上有了币之后，就要考虑游戏规则，如果游戏规则不公平，那么对应的链很快就没有用户。
区块链系统设计步骤：
1.链必须有经济效益
2.链产生的经济效益应该体现在链上的电子货币上
3.确定参与系统的角色
4.为每个角色的活动，定义奖励和惩罚措施
5.分析，测试，验证
6.回到第4步调整
经济系统设计实际上类似游戏中的数值策划，把经济系统设计成为合理的系统，对于公链来说至关重要。