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什么是區(qū)塊鏈？

區(qū)塊鏈?zhǔn)窃谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間共享的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)或分類帳。作為數(shù)據(jù)庫(kù)，區(qū)塊鏈以數(shù)字格式以電子方式存儲(chǔ)信息。區(qū)塊鏈以其在加密貨幣系統(tǒng)（如比特幣）中的關(guān)鍵作用而聞名，用于維護(hù)安全和分散的交易記錄。區(qū)塊鏈的創(chuàng)新之處在于，它保證了數(shù)據(jù)記錄的保真度和安全性，并在不需要受信任的第三方的情況下產(chǎn)生信任。

典型數(shù)據(jù)庫(kù)和區(qū)塊鏈之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈將信息收集在一起，形成一組稱為塊，用于保存信息集。區(qū)塊具有一定的存儲(chǔ)容量，并且在填充時(shí)，關(guān)閉并鏈接到先前填充的塊，形成稱為區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)鏈。該新添加的塊之后的所有新信息都將編譯成新形成的塊，然后在填充后將其添加到鏈中。

數(shù)據(jù)庫(kù)通常將其數(shù)據(jù)構(gòu)造為表，而區(qū)塊鏈，顧名思義，將其數(shù)據(jù)構(gòu)造為串在一起的塊（塊）。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在以分散的性質(zhì)實(shí)施時(shí)，本質(zhì)上構(gòu)成了不可逆的數(shù)據(jù)時(shí)間表。當(dāng)一個(gè)塊被填滿時(shí)，它就被固定下來(lái)，并成為這個(gè)時(shí)間線的一部分。鏈中的每個(gè)區(qū)塊在添加到鏈中時(shí)都會(huì)被賦予一個(gè)確切的時(shí)間戳。

        區(qū)塊鏈?zhǔn)请S著比特幣等數(shù)字加密貨幣的出現(xiàn)而興起的一種全新的去中心化的基礎(chǔ)架構(gòu)，是分布式計(jì)算模式，目前區(qū)塊鏈已經(jīng)高度引起各級(jí)政府部門(mén)、金融機(jī)構(gòu)、科技企業(yè)和市場(chǎng)的重視與關(guān)注。2016年美、英等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼將區(qū)塊鏈技術(shù)上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面，成立了區(qū)塊鏈發(fā)展聯(lián)盟。同年，中國(guó)國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》也首次將區(qū)塊鏈列入中國(guó)的國(guó)家信息化規(guī)劃，并將其定為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)之一。

關(guān)鍵要點(diǎn)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N共享數(shù)據(jù)庫(kù)，在存儲(chǔ)信息的方式上與典型數(shù)據(jù)庫(kù)不同;區(qū)塊鏈將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在塊中，然后通過(guò)密碼學(xué)鏈接在一起。

當(dāng)新數(shù)據(jù)傳入時(shí)，它會(huì)被輸入到一個(gè)新的塊中。一旦塊被數(shù)據(jù)填充，它就會(huì)被鏈接到前一個(gè)塊上，這使得數(shù)據(jù)按時(shí)間順序鏈接在一起。

不同類型的信息可以存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，但到目前為止，最常見(jiàn)的用途是作為交易的分類賬。

在比特幣的案例中，區(qū)塊鏈以分散的方式使用，因此沒(méi)有一個(gè)人或團(tuán)體可以控制 - 相反，所有用戶共同保留控制權(quán)。

去中心化的區(qū)塊鏈?zhǔn)遣豢勺兊?，這意味著輸入的數(shù)據(jù)是不可逆的。對(duì)于比特幣來(lái)說(shuō)，這意味著交易是永久記錄的，任何人都可以查看。

        區(qū)塊鏈最初的應(yīng)用就是比特幣，比特幣采用的是區(qū)塊鏈1.0的技術(shù)。比特幣是一串使用密碼學(xué)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了過(guò)去5?10分鐘內(nèi)所有的比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息，而這用于驗(yàn)證其信息的有效性（防偽）和生成下一區(qū)塊。

        區(qū)塊鏈技術(shù)最初脫胎于2008年出現(xiàn)的比特幣技術(shù)，是一種去中心化的、無(wú)須信任積累的信用建立范式。區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)是用數(shù)據(jù)區(qū)塊（Block）取代了目前互聯(lián)網(wǎng)對(duì)中心服務(wù)器的依賴，這樣數(shù)據(jù)變更或交易都記錄在一個(gè)云系統(tǒng)之上，理論上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)的自我證明，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)超越了常規(guī)意義上需要依賴中心的信息驗(yàn)證模式，降低了全球“信用”的建立成本。

區(qū)塊鏈的特點(diǎn)

區(qū)塊鏈具有去中心化、時(shí)序數(shù)據(jù)、集體維護(hù)、可編程及安全可信等特點(diǎn)。

1）去中心化

        區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)的驗(yàn)證、記賬、儲(chǔ)存、維護(hù)等基本過(guò)程均是基于分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用的是數(shù)學(xué)計(jì)算方法來(lái)建立分布式節(jié)點(diǎn)間的信任關(guān)系，從而形成新型的無(wú)中心結(jié)構(gòu)的又可信任的分布式系統(tǒng)。

2）時(shí)序數(shù)據(jù)

        區(qū)塊鏈?zhǔn)遣捎脦в袝r(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)，所謂鏈?zhǔn)絽^(qū)塊即下一個(gè)區(qū)塊的塊頭連接到上一個(gè)區(qū)塊塊身的尾部。

3）集體維護(hù)

        集體維護(hù)是區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用一定的方式方法來(lái)保證分布式系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)都能參與數(shù)據(jù)區(qū)塊的驗(yàn)證，并通過(guò)共識(shí)算法將新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈中。

4）可編程

        區(qū)塊鏈技術(shù)的腳本代碼系統(tǒng)非常靈活，支持用戶創(chuàng)建高級(jí)的智能合約、貨幣或其他去中心化的應(yīng)用。

5）安全可信

        區(qū)塊鏈的安全可信分為數(shù)據(jù)的安全可信和系統(tǒng)的安全可信。區(qū)塊鏈技術(shù)是采用非對(duì)稱密碼學(xué)的原理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，同時(shí)借助分布式系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的工作量證明等共識(shí)算法形成的強(qiáng)大算力來(lái)抵御外部攻擊（如黑客），從而保證區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的不可篡改和不可偽造性，因而具有高安全性。

區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)架構(gòu)

        區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)模型如圖所示。區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成。

1）數(shù)據(jù)層