超详细的【区块链】技术介绍整理（七千余字+九大板块）

区块链：详细介绍

• • • 一、什么是区块链（Blockchain）/li>
    • • • 1.定义
        • 2.从不同视角认识区块链
        • 3.用生活中的例子理解区块链
    • 三、区块链的发展阶段
    • • • 1.酝酿期
        • 2.萌芽期
        • 3.发展期
    • 四、区块链的特征
    • • • 1.去中心化
        • 2.开放性
        • 3.独立性
        • 4.安全性
        • 5.匿名性
    • 五、区块链的类型
    • • • 1.公有区块链（Public Block Chains)
        • 2.联合（行业）区块链（Consortium Block Chains)
        • 3.私有区块链（Private Block Chains)
    • 六、架构模型
    • • • 数据层
        • 络层
        • 激励层
        • 合约层
        • 应用层
    • 七、核心技术
    • • • 1.分布式账本
        • 2.非对称加密
        • 3.共识机制
        • 4.智能合约
    • 八、区块链的应用
    • • • 金融领域
        • 物联 和物流领域
        • 公共服务领域
        • 数字版权领域
        • 保险领域
        • 公益领域
    • 九、面临的挑战
    • • • 1.受到现行观念、制度、法律制约。
        • 2.在技术层面，区块链尚需突破性进展。
        • 3.竞争性技术挑战。
    • End.参考文献

一、什么是区块链（Blockchain）/h3>

1.定义

（注：根据狭义、广义以及不同角度，有不同的定义，大体分为以下派系）

（1）区块链是一个“不可伪造”、“全程留痕”、“可以追溯、”“公开透明”和“集体维护”的用于存储信息或数据的共享数据库。

（2）区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机bai技术的新型应用模式。

（3）区块链是比特币的一个重要概念，是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币 络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。

（4）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。

（5）区块链技术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方式。

2.从不同视角认识区块链

从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联 和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看，简单来说，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。

区块链的特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景，基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值。将区块链技术应用在金融行业中，能够省去第三方中介环节，实现点对点的直接对接，从而在大大降低成本的同时，快速完成交易支付。

3.用生活中的例子理解区块链

咱们在现实生活中是怎么进行现金交易的。假设你向朋友借了1万块钱，并答应一个月后还钱，你可能会选择用银行卡转账还款。银行负责在你的存款账户中减掉1万块，在你朋友的存款账户中增加1万块。在这里，银行是负责记账的机构。你之所以选择银行转账，潜在原因是你相信它比较可靠，会帮你把1万块钱转给朋友。可是，在数字世界里，发明一套货币，就是另一回事了。

下面，我们来看看区块链的提出者——中本聪是怎么设计这个数字货币游戏的。首先，中本聪希望点对点直接交易，绕开银行这个第三方。这个问题好办，那就不设银行呗，用户通过一套独特的机制自己发行货币，相互之间直接交易。但这又带来另一个问题，没有银行作为可靠的中介负责记账，用户又相互不认识，怎么保证交易时没人耍赖呢如，在数字世界里，电子文件可以轻松复制，10块钱的数字货币，动动鼠标复制粘贴10次就变成100块，岂不乱套了决这个问题，就需要提供一个让大家互相信任的机制。比特币系统采用的方法是，让所有交易过程都按照时间顺序公开透明地记录下来，这些记录是永久性的，不能篡改。这样就没办法做一些偷偷摸摸的事了。

凭借这些机制，比特币系统成功运转起来。这个系统以数据块为单位存储数据，这就是区块（Block）。大约每隔10分钟，就会有新的区块增加上去。每个区块都记录着比特币的详细交易过程，而且带着时间戳。不同区块之间按照时间顺序、通过某种算法相连，这就是链（Chain）。它们合起来，就被称为“区块链”（Blockchain）。就这样，区块链伴随比特币的诞生，落地生根了。如果说比特币是受到瞩目的台前明星，区块链就是负责在底层技术上提供信任机制的幕后英雄。

用专业术语来讲，区块链是一种分布式账本技术。可用一个简单的例子理解它。假设原来你家是这样记账的：你和爸爸、妈妈分别有一个账本，你们各自记各自的花费，每个月底一起统计家庭总开销。但爸爸喜欢买烟，妈妈喜欢屯化妆品，你喜欢买零食，你们可能都会有意无意地少记几条，有时还会在账本上涂改。所以月底核对账本时，总是和家里的实际支出有点出入。为了改变这种情况，你们重新买了一个新账本，你和爸爸、妈妈三人共同用一个新账本记账，并且互相提醒、监督，一起核对每一项花费。同时你们还约定，一旦把花费核对清楚记上去后，就不许涂改和删掉。尝试了几个月，你们发现这个共同账本和家里的实际支出吻合多了。

区块链就属于第二种记账方式。上面的小故事告诉我们，它至少有这么几大特长或好处。首先，它是去中心化的，以前由单方维护的数据库，变成了多方共同维护，大家凭借共识一起写入数据，没有谁可以单独控制数据。其次，它让大家从各记各的账，变成共同记账，这带来数据的一致和公开透明。此外，区块链只允许写入数据，不允许删除和修改，这样可以防止数据被偷偷篡改。

时光倒流回13年前。2008年 11月 1 日，世界正笼罩在金融危机的巨大阴影中。那天，一位自称“中本聪”的神秘极客群发了一封电子邮件。邮件中附着一篇论文，标题是：“比特币：一个点对点电子现金系统”。中本聪在邮件中说，他正在研究一种新的电子现金系统，这种系统完全是点对点的，无须任何可信的第三方。大约半个月后，中本聪又马不停蹄地公布了比特币系统的源代码。2009年1月3日，一个有趣的发明横空出世。中本聪在服务器上生成了第一个比特币区块，这就是所谓的“比特币创世区块”。从此，比特币系统正式开张。

三、区块链的发展阶段

区块链发展经历了三个阶段：

1.酝酿期

2009-2012年，经济形态以比特币及其产业生态为主。

2.萌芽期

3.发展期

2016年开始探索行业应用，出现了大量区块链创业公司。2017年ICO的火热让区块链受到前所未有的关注。

四、区块链的特征

1.去中心化

区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征 。

2.开放性

区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明 。

3.独立性

基于协商一致的规范和协议(类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法)，整个区块链系统不依赖其他第三方，所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据，不需要任何人为的干预 。

4.安全性

只要不能掌控全部数据节点的51%，就无法肆意操控修改 络数据，这使区块链本身变得相对安全，避免了主观人为的数据变更。

5.匿名性

除非有法律规范要求，单从技术上来讲，各区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行 。

五、区块链的类型

1.公有区块链（Public Block Chains)

世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

2.联合（行业）区块链（Consortium Block Chains)

由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

3.私有区块链（Private Block Chains)

仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链，而公链的应用例如bitcoin已经工业化，私链的应用产品还在摸索当中。

六、架构模型

一般说来，区块链系统由数据层、 络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。