小白从零开始学习区块链的个人笔记(一) 什么是区块链

第一章什么是区块链

1.1区块链的中心思想

去中心化，公开透明，共识，匿名等等

1.2区块链的起源与现状

a .区块链的起源

1.密码朋克的成立

1993年，埃里克休斯发布《密码朋克宣言》，目的是保护个人隐私

2.工作量证明机制

1990年由大卫乔姆发明，也称Ecash，认为分布式的、真正的数字现金系统应该为人们的隐私加密，故使用数字编码，且付款方匿名而收款方非匿名。因理念太超前终告破产倒闭

3.哈希现金

1997年，为了解决垃圾邮件问题发明了哈希现金，无形中解决了数字货币的保证数字货币不被交易过很多次的问题。这就要求计算机在获得信息之前，做一定的工作量计算来避免重复交易的问题

4.时间戳概念

1997年，密码朋克成员哈伯和斯托尼塔提出了时间戳概念(一种签名协议)。后来这个保证了数字货币安全问题，即用时间戳的方式来保证文件的先后顺序。时间戳协议要求在文件创建后不能改动。当一个虚拟货币被交易时，被盖上时间戳，它就不能被改动

5.比特币诞生

2004年，一位密码朋克成员哈尔芬妮提出了电子货币和加密现金的概念。他理想中的这种货币是可重复使用的，并参照了失败项目的优点。但是他的设想还是不够成为一种世界型的虚拟货币。终于在2008年，综合了时间戳、工作量证明机制、非对称加密技术、UTSO的结构，最终他发明了比特币。人们就把比特币的底层技术称为区块链。

区块链技术从诞生到现在经历了三个阶段。
区块链1.0-----数字货币，以比特币为代表的去中心化的数字支付。
区块链2.0-----智能合约，以以太坊为代表的支持用户自己编写智能合约，构建
去中心化的应用DAPP。
区块链3.0-----延伸到各个领域，也就是将区块链运用到各行业具体的场景中

b .区块链的现状与未来

广泛应用：未来区块链将渗透到各行各业，企业政府等部门，比如：银行业、支付和现金交易、股票交易、供应链金融、可编程金融、跨境银行间清算、学术研究、
选举、汽车业、物联网、研究预测行业、在线音乐、共享乘车、房地产、保险、医疗、政务信息等都有很大的应用。
加强治理：现如今区块链正处在发展的关键节点，区块链行业处于由乱到治的关键阶段。2017年9月，中央七部委联合发布《关于防范代币发行融资风险的公告》，明
确指出首次代币发行（ICO）进行融资的活动涉嫌从事非法金融活动。此后，区块链
行业的负面效应逐步得到遏制，出现了一些积极变化。“专注技术落地，服务实体经济”正越来越成为业内人士的共识。

1.3 区块链的“信任”与初步解释

区块链为什么可信

通过技术手段提供第三方担保，从而实现去中心化的思想

区块链的初步解释

区块链简单来说就是：区块链=区块+链

狭义来讲：区块链是一种按照时间顺序，将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,
并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲：区块链是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

区块链的分类

根据节点加入或退出是否需要批准，我们把区块链分为公有链、私有链和联盟链。
公有链：公开的区块链，所有人都可以作为网络中的一个节点自由加入或退出，节点之间基于共识机制开展工作，是完全意义的去中心化区块链。
私有链：一般用在企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定，修改甚至是读取权限仅限于少数节点，同时仍保留着区块钱的真实性和部分去中心化的特性。
联盟链：是一种多中心化或者部分去中心化的区块链，共识机制受某些指定节点控制，一般是由若干机构联合发起，比如行业内部，它是介于公有链和私有链之间，兼具部分去中心化的特性

1.4 传统信息互联网与价值互联网

a. 信息互联网

优点：确保了一个信息全球传递通道的实现。实现信息的记录、传递等等，极大地提高了信息流通的速度、降低了信息流通的成本
缺点：身份无法自证，信息的真实性无法保证
一句话概括基本特征：有价值，但是没有使用价值。因此我们需要价值互联网来保护信息的真实性，同时使得数字化的价值也可以像信息一样在互联网上自由流通和传输。

b. 价值互联网

使得数字化的价值也可以像信息一样在互联网上自由流通和传输

建立方法：通过建立区块链价值传输协议，利用上链数据不可篡改（或者更合适地说，数据篡改难度过大代价过高）的特点，确保网络中数据的真实性
结果：通过智能合约，区块链技术弱化了中介机构的存在，使得买卖双方可以直
接交易，并保证了交易双方身份可靠且不存在虚假情况。
价值互联网的意义：价值互联网的诞生将进一步打破信息不对称的壁垒，让以货币及数字资产
为代表的数字化价值无需借助大量的中介机构，就能在全球范围内自由流
动，而这将让市场效率获得一次质的飞跃。

1.5.公有链，私有链与联盟链

公有链

1.定义
公有链，就是公开的链。官方的说法是：指全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送交易并获得确认、竞争记账的区块链。也就是说，公有链是对所有人都开放的，任何人都能够参与到这条链上来。因为世界上任何个体或者团体，都可以在公有链发送交易，并且交易能够获得该区块链的有效确认；没有任何人或者机构，可以去控制或篡改其中数据的读写，所以说公有链是公开透明的、是去中心化。

2.特点
1.可以保护用户不受开发者的影响。因为在公有链中，程序开发者没有权利去干涉用户。开发者可以自由的进行开发，不受约束。
2.访问门槛低。任何拥有足够技术能力的人都可以访问公有链，只要有一台能够联网的计算机，就能够满足访问的条件。
3.所有数据都是默认公开的。在公有链中，尽管所有关联的参与者普遍都会隐藏自己的真实身份，但他们还是通过他们的公共性来确保自己的安全性，当然，这里所说的安全是指账户资产的安全。就是说每个参与者可以看到所有的账户余额和其所有的交易活动，全网的节点都为账户做信任背书。
4.可以访问到更多的用户、网络节点、货币和市场。因为在公有链里面，虽然交易者身份是隐藏的，但交易却是公开的。

3.应用
比特币、以太坊、超级账本和智能合约。在这里面，公有链的始祖，就是现在特别火的比特币区块链。

私有链

1.定义
私有链只对单独的个人或者实体开放。官方的说法是：私有链是指其写入权限仅在某个组织或者机构手里的区块链，其他人参与节点的权限会受到严格的限制。
因为它是完全封闭的，通常认为私有链是最安全的。它仅采用区块链技术进行记账，而且只记录内部的交易，记账权并不公开，由公司或者个人独享。但相比中心化数据库，私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误，也能够迅速发现来源，因此许多大型金融在目前更加倾向于使用私有链技术。

2.特点
1.交易速度非常快。因为就算少量的节点也都具有很高的信任度，并不需要每个节点来验证一个交易。所以一个私有链的交易速度，比公有链或联盟链都快，甚至接近于一个非区块链、常规数据库的速度。 2.能够为隐私提供更好的保护。私有链能保护区块链上数据的隐私，这个数据不会公开地被拥有网络连接的任何人获得。
3.交易成本很低甚至可以为零。私有链上可以进行完全免费、或者至少说是非常廉价的交易。如果一个实体机构可以控制和处理所有的交易，那么他们就不再需要为交易去收取费用。即便交易的处理是由多个实体机构完成的，但由于私有链参与的节点是有限并且是可控的，因此它们可以很快的处理交易，产生费用仍然是非常小的。
4.有助于保护其基本的产品不被破坏。

3.应用
Linux基金会、R3联盟的Corda项目、Gem Health网络的超级账本项目就是几种正在开发的私有链项目。

联盟链

1.定义
联盟链处于公有链和私有链之间。联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链，每个机构都运行着一个或多个节点，参与每个节点的权限都完全对等，大家在不需要完全互信的情况下，就可以实现数据的可信交换。联盟链中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且是共同来记录交易数据，所以联盟链算是“部分去中心化”。

2.特点
1.在联盟链中，公众可以查阅和交易，但不能验证交易，或者不能发布智能合约；
2.每个区块的交易确认，都需要获得联盟许可，需要联盟各方的大部分成员来达成共识。比如有15家机构之间建立了某个联盟链，规定必须有10个以上的机构同意，才算达成共识。
3.现在业内普遍认为，虽然说联盟链介于公有链和私有链之间，但它实质上仍属于私有链的范畴。有专业人士认为，联盟链其实是无限接近于公链的私有链，这个私链的节点是分布在全球各个行业、各个地方，闭环套闭环，形成更大的闭环，闭环无限大的话，那就是一条公链。

3.应用
R3基于以太坊区块链组成的银行区块链联盟

总结

公有链：对所有人开放，任何人都可以参与；
联盟链：对特定的组织团体开放；
私有链：对单独的个人或实体开放。
随着区块链技术的快速发展，不排除以后公有链和私有链的界限会变得比较模糊。因为每个节点都可以有比较复杂的读写权限，也许有部分权限的节点会向所有人开放，而部分记账或者核心权限的节点只能向许可的节点开放。那个时候，就不会再是纯粹的公有链或者私有链。
随着应用场景的复杂化，区块链技术也会变得越来越复杂。无论是公有链、私有链、还是联盟链，都是区块链技术的一个细分，没有绝对的优劣。怎样根据不同的应用场景，选择适合的区块链类型，才是关键。