區塊鏈之前世今生

知識 04-10

互聯網領域最知名的「預言家」凱文·凱利在《失控》一書中指出，未來世界的趨勢是去中心化的。亞當·斯密的「看不見的手」就是對市場去中心化本質的一個很好的概括。點與點之間直線距離最短，人與人之間溝通的最佳模式也應該是直接溝通，無論從哪個方面切入，去中心化的市場本質都是無可辯駁的。

我們可能正面臨一場革命的晨曦，這場革命始於一種新的、邊緣的互聯網經濟。世界經濟論壇(即達沃斯論壇)創始人克勞斯·施瓦布(Klaus Schwab)說:「自蒸汽機、電和計算機發明以來，人們又迎來了第四次工業革命——數字革命，而區塊鏈技術就是第四次工業革命的成果。」區塊鏈作為下一代的可信互聯網，必將顛覆所有在其之上的業務，讓整個基於互聯網的企業、生態、產業鏈徹底做一次變革創新。

馬雲曾經說過:「很多人還沒搞清楚什麼是 PC 互聯網，移動互聯網來了，我們還沒搞清楚移動互聯的時候，大數據時代又來了。」現在，我們是否可以在後面加上一句 :「人們還沒搞清楚大數據是什么，區塊鏈又來了。」威廉 · 吉布森曾說過:「未來已經發生，只是尚未流行。」相信區塊鏈技術能夠引領未來 5 ~ 10 年的計算機和互聯網領域的發展，我們已隱約能聽見不遠的未來，由區塊鏈技術掀起的革命的滾滾風雷。首先感謝清華大學出版社的大力支持，才會促成本書的出版。本書全面闡述了區塊鏈的技術原理、應用場景，以及未來的發展方向。

區塊鏈之前世今生

一、比特幣

1.1 產生背景

比特幣(Bit Coin)的概念最初是由中本聰a在2008年發表的論文《比特幣:一種點對點的電子現金系統》[1]中提出的。這種電子現金系統起始於按中本聰的思路設計、發布的開源軟體及建構於其上的P2P(Peer to Peer) 網路。比特幣是一種P2P形式下的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

與大多數貨幣不同，比特幣不依靠特定的貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生。比特幣經濟是指通過使用整個P2P網路中眾多節點構成的分散式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通中各個環節的安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保任何人都無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付，同時確保了貨幣的所有權與流通交易的匿名性。比特幣與其他虛擬貨幣最大的不同是其總數量非常有限，具有極強的稀缺性。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個，之後的總數量將被永久地限制在2100萬個。

1.2 技術原理

比特幣網路通過隨機哈希值為全部交易加上時間戳，將它們合併入一個不斷延伸的、基於隨機哈希值的工作量證明(Proof of Work)鏈條作為交易記錄，除非重新完成全部的工作量證明，否則形成的交易記錄將不可更改。最長的鏈條不僅將被作為觀察到的事件序列(Sequence)的證明，而且被看做是來自CPU計算能力最大的池(Pool)。只要大多數的CPU計算能力都沒有打算聯合起來對全網進行攻擊，那麼誠實的節點將會生成最長的、超過攻擊者的鏈條。

1、交易

交易是比特幣系統中最重要的部分。系統中任何其他部分都是為確保比特幣交易可以被生成，能在比特幣網路中得以傳播和通過驗證，並最終被添加至全球比特幣交易總賬本(比特幣區塊鏈)。比特幣交易的本質是數據結構，這些數據結構中存放的是貨幣所有權的流轉信息，所有權登記在比特幣地址上。表1-1給出了比特幣交易記錄的詳細結構。這些信息是全網公開的，以明文形式存儲(比特幣系統里的所有數據都是明文)，只有當需要轉移貨幣所有權時，才需要用私鑰簽名來驗證。

一枚電子貨幣是這樣的一串數字簽名:每一位所有者通過對前一次交易和下一位擁有者的公鑰(Public Key)簽署一個隨機哈希的數字簽名，並將這個簽名附加在這枚電子貨幣的末尾，電子貨幣就發送給了下一位所有者，而收款人通過對簽名進行檢驗，就能夠驗證該鏈條的所有者。該過程的問題在於，收款人將難以檢驗之前的某位所有者是否對這枚電

子貨幣進行了雙重支付。通常的解決方案是引入可信的第三方權威，或者類似於造幣廠的機構，來對每一筆交易進行檢驗，以防止雙重支付。在每一筆交易結束後，這枚電子貨幣就要被造幣廠回收，同時造幣廠將發行一枚新的電子貨幣;而只有造幣廠直接發行的電子貨幣才算作有效，這樣就能夠防止雙重支付。該解決方案的問題在於，整個貨幣系統的命運完全依賴於運作造幣廠的公司，因為每一筆交易都要經過該造幣廠的確認，它就像是一家銀行。

我們需要收款人能夠採取某種方法，來確保之前的所有者沒有對更早發生的交易實施簽名。從邏輯上看，為了達到目的，實際上需要關注的只是本次交易之前發生的交易，而不需要關注這筆交易發生之後是否會有雙重支付的嘗試。為了證明某一次交易是不存在的，唯一的方法就是獲悉之前發生過的所有交易信息。在造幣廠模型里，造幣廠獲悉所有的交易，並且決定交易完成的先後順序。如果想要在電子系統中排除第三方中介機構，那麼交易信息就應當公開宣布[2]。這就需要整個系統內的所有參與者，都有唯一公認的歷史交易序列。收款人需要確保在交易期間絕大多數的節點都認同該交易是首次出現。

2、區塊

在比特幣網路中，數據以文件的形式被永久記錄，這些記錄稱之為區塊。一個區塊是一些或所有最新比特幣交易的記錄集，且未被其他先前的區塊記錄。可以把區塊想像為一個股票交易賬本。在絕大多數情況下，新區塊一旦被加入到記錄的最後(在比特幣中的名稱為塊鏈)，就再也不能改變或刪除。每個區塊記錄了它被創建之前發生的所有事件。

區塊主要由兩部分構成，即塊頭和塊體。塊頭用於鏈接到前面的塊並且為區塊鏈資料庫提供完整性的保證，塊體包含了經過驗證的、塊創建過程中發生的價值交換的所有記錄。具體地講，每個數據區塊包括神奇數、區塊大小、區塊頭部信息、交易計數、交易詳情6部分。

區塊頭中記錄了版本號、父區塊哈希值、Merkle根哈希、時間戳、難度目標、隨機數(Nonce)等信息，具體的結構如表1-3所示[4]。隨機數 (Nonce)是一個挖礦難度的答案，該答案對於每個區塊都是唯一的。新區塊如果沒有正確的答案，是不能被發送到網路中的。「挖礦」過程的本質是在競爭中「解決」當前區塊，即確認該區塊的記賬權。每個區塊中的數學問題難以解決，但是一旦發現了一個有效解，其他網路節點很容易驗證這個解的正確性。對於給定的區塊可能有多個有效解，但對於要解決的區塊來說只需要一個解。每解決一個區塊，都會得到新產生的比特幣獎勵，因此每個區塊包含一個記錄，記錄中的比特幣地址是有權獲得比特幣獎勵的地址。這個記錄被稱為生產交易或者Coinbase交易，它經常是每個區塊的第一筆交易。

區塊哈希值更準確的名稱應該是區塊頭哈希值，通過SHA-256演算法對區塊頭進行二次哈希運算得到。區塊哈希值可以唯一、明確地標識一個區塊，並且任何節點通過簡單地對區塊頭進行哈希運算都可以獨立地獲取該區塊的哈希值。但是，區塊哈希值實際上並不包含在區塊的數據結構里，不管該區塊是在網路上傳輸，還是它作為區塊鏈的一部分被存儲在某節點的永久性存儲設備上時。實際上區塊哈希值是當該區塊從網路中被接收時，由每個節點計算出來的。區塊的哈希值可能會作為區塊元數據的一部分被存儲在一個獨立的資料庫表中，以便於索引和更快地從磁碟中檢索區塊。

由於每一個區塊的塊頭都包含了前一區塊的哈希值，這就使得從第一個區塊至當前區塊連接在一起後形成一條長鏈，即比特幣區塊鏈。第一個區塊由中本聰在北京時間2009年1月4日02:15:05創建，該區塊也被稱為「創世區塊」(Genesis Block)[5]。新版本的比特幣系統將它設定為0號區塊，而舊版本的比特幣系統設定它的序號為1。它是比特幣區塊鏈里所有區塊的共同祖先，這意味著從任一區塊循鏈向前回溯，最終都將到達創世區塊。每一個節點都「知道」創世區塊的哈希值、結構、被創建的時間和裡面的一個交易。因此，每個節點都把該區塊作為區塊鏈的首區塊，從而構建成了一個安全的、可信的區塊鏈的根。

3、時間戳伺服器

比特幣的本質是構造了一個永不停息、無堅不摧的時間戳系統。時間戳伺服器通過對以區塊形式存在的一組數據實施隨機哈希運算，並加上時間戳，然後將該隨機哈希值進行廣播，就像在新聞或世界性新聞網路組的發帖一樣[6]，如圖1-3所示。顯然，該時間戳能夠證實特定數據必然於某特定時刻是的確存在的，因為只有在該時刻存在了，才能獲取相應的隨機哈希值。每個時間戳應當將前一個時間戳納入其隨機哈希值中，每一個隨後的時間戳都對之前的一個時間戳進行增強，這樣就形成了一個鏈條。

4、雙花問題

加密數字貨幣和其他數字資產一樣，具有無限可複製性的缺陷，例如同一個文件可以通過附件的形式保存並發送任意多次。如果沒有一個中心化的機構，人們無法確認一筆數字現金或資產是否已經被花掉或提取。為了解決「雙花」問題，可以通過可信賴的第三方機構保留交易總賬，從而保證每筆現金或資產只被花費或提取過一次。在區塊鏈中，每一個區塊都包含了上一個區塊的哈希值，從創始區塊開始鏈接到當前區塊，從而形成塊鏈。每一個區塊都要確保按照時間順序在上個區塊之後產生，否則前一個區塊的哈希值是未知的。同時，由於區塊鏈中所有交易都要進行對外廣播，所以只有當包含在最新區塊中的所有交易都是獨一無二且之前從未發生過，其他節點才會認可該區塊。因此在區塊鏈中，要想「雙花」會非常困難。

5、拜占庭將軍問題

拜占庭將軍問題[10]是一個共識問題，其核心描述的是軍中可能有叛徒，卻要保證進攻的一致。由此引申到計算領域，發展成為一種容錯理論。隨著比特幣的出現和興起，這個著名的問題又重新進入大眾視野。

關於拜占庭將軍問題，一個簡易的非正式描述如下:拜占庭帝國想要進攻一個強大的敵人，為此派出了10支軍隊去包圍這個敵人。這個敵人雖不比拜占庭帝國強大，但也足以抵禦5支常規拜占庭軍隊的同時襲擊。基於一些原因，這10支軍隊不能集合在一起單點突破，必須在分開的包圍狀態下同時攻擊。他們中的任意一支軍隊單獨進攻都毫無勝算，除非有至少6支軍隊同時襲擊才能攻下敵國。他們分散在敵國的四周，依靠通信兵相互通信來協商進攻意向及進攻時間。困擾拜占庭將軍們的問題是，他們不確定軍隊內部是否有叛徒，而叛徒可能擅自變更進攻意向或者進攻時間。在這種狀態下，拜占庭將軍們能否找到一種分散式的協議來讓他們能夠遠程協商，從而贏取戰鬥?

如果每支軍隊向其他9支軍隊各派出一名信使，那麼就是10支軍隊每支派出了9名信使，也就是在任何一個時間有總計90次的信息傳輸。每支軍隊將分別收到9封信，每一封信可能寫著不同的進攻時間。此外，部分軍隊會答應超過一個的攻擊時間，故意背叛發起人，因此他們將重新廣播超過一條的信息鏈。這使得整個系統迅速變質成不可信的信息和攻擊時間相互矛盾的糾結體。

比特幣通過對這個系統做一個簡單的修改並解決了這個問題，它為發送信息加入了成本，這降低了信息傳遞的速率，並加入了一個隨機元素以保證在同一個時間只有一支軍隊可以進行廣播。它加入的成本是「工作量證明」，這是基於計算一個隨機哈希的演算法。

6、工作量證明

為了在點對點的基礎上構建一組分散化的時間戳伺服器，僅僅像報紙或世界性新聞網路組一樣工作是不夠的，我們還需要一個類似於亞當·柏克 (Adam Back)提出的哈希現金機制[11]。在進行隨機哈希運算時，工作量證明機制引入了對某一個特定值的掃描工作，比如在SHA-256下，隨機哈希值以1個或多個0開始。隨著0的數目的增加，找到這個解所需要的工作量將呈指數增長，但是檢驗結果僅需要一次隨機哈希運算。

假設在區塊中補增一個隨機數，這個隨機數要能使該給定區塊的隨機哈希值出現所需的那麼多個0。通過反覆嘗試來找到這個隨機數，直到找到為止，這樣就構建了一個工作量證明機制。只要該CPU耗費的工作量能夠滿足該工作量證明機制，那麼除非重新完成相當的工作量，否則該區塊的信息是不可更改的。由於之後的區塊是鏈接在該區塊上的，所以想要更改該區塊中的信息，就需要重新完成之後所有區塊的全部工作量。

同時，該工作量證明機制還解決了在集體投票表決時，誰是大多數的問題。如果決定大多數的方式是基於IP地址的，一個IP地址一票，那麼如果有人擁有分配大量IP地址的權力，則該機制就被破壞了。而工作量證明機制的本質則是一個CPU只能投一票。「大多數」的決定表達為最長的鏈，因為最長的鏈包含了最大的工作量。如果大多數的CPU為誠實的節點控制，那麼誠實的鏈條將以最快的速度延長，並超越其他的競爭鏈條。如果想要對已出現的區塊進行修改，攻擊者必須重新完成該區塊的工作量，外加該區塊之後所有區塊的工作量，並最終趕上和超越誠實節點的工作量。

另一個問題是，硬體的運算速度在高速增長，且節點參與網路的程度會有所起伏。為了解決這個問題，工作量證明的難度將採用移動平均目標的方法來確定，即難度根據預設的每小時生成區塊的平均速度來調整。如果區塊生成的速度過快，那麼難度就會提高。

二、區塊鏈

2.1、區塊鏈是什麼

區塊鏈是一種去中心化的、不可篡改的、可信的分散式賬本，它提供了一套安全、穩定、透明、可審計且高效的記錄交易以及數據信息交互的方式。

(1)高度安全，不可篡改的分散式賬本。

(2)存在於互聯網，向所有用戶公開。

(3)幫助人與人、物與物之間實現點對點的交易和互換。 (4)無需第三方的介入即可完成價值的交換。

區塊鏈可以存儲數據，也可以運行應用程序。目前區塊鏈技術主要應用在存在性證明、智能合約、物聯網、身份驗證、預測市場、資產交易、文件存儲等領域，如圖1-13所示。隨著區塊鏈技術的快速演變，新的技術在不斷結合，從而創造出更有效的應用解決方案。

2.2、區塊鏈歷史

1、重要里程碑

2008年，化名為中本聰的人發表了論文《比特幣:一種點對點的電子現金系統(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)》，首次提出了區塊鏈的概念。

2009年，比特幣開始在一個開源的區塊鏈上運行，這是人類歷史上的第一個區塊鏈。比特幣是區塊鏈的首個應用。

2012年，瑞波(Ripple)系統發布，利用數字貨幣和區塊鏈進行跨國轉賬。

2013年9月，美卡幣(MEC)區塊鏈發生斷裂，在數據更新中斷1天後，發布了新版本，重新接回一條區塊鏈，艱難復活。

2014年4月，奧斯汀·希爾(Austin Hill)和亞當·貝克(Adam Back)披露，開始在比特幣區塊鏈的基礎上打造側鏈(Sidechain);5月， Storj宣布將採用區塊鏈技術為客戶提供去中心化的存儲服務;6月，搜索引擎DuckDuckGo接入區塊鏈查詢;8月，Coinbase收購區塊鏈信息瀏覽服務商Blockr.io，區塊鏈API服務提供商Chain獲950萬美元A輪投資;10月， Tilecoin團隊發布首個集成區塊鏈技術的物聯網實驗設備。

2015年，大量銀行和傳統金融機構開始測試區塊鏈技術，包括在內部系統上使用比特幣區塊鏈系統和瑞波幣系統。

2、發展歷史

Melanie Swan在其著作Blueprint for a New Economy中將區塊鏈的應用範圍劃分成3個層面，分別稱其為區塊鏈1.0、2.0和3.0。

(1)區塊鏈1.0:可編程貨幣

區塊鏈技術伴隨比特幣的產生而產生，其最初的應用範圍完全聚集在數字貨幣上。比特幣的出現第一次讓區塊鏈進入了大眾視野，而後產生了萊特幣、以太幣、狗狗幣等「山寨」數字貨幣。可編程貨幣的出現，使得價值在互聯網中直接流通成為可能。區塊鏈構建了一種全新的、去中心化的數字支付系統，隨時隨地進行貨幣交易、毫無障礙的跨國支付以及低成本運營的去中心化體系，都讓這個系統變得魅力無窮。這樣一種新興數字貨幣的出現，強烈地衝擊了傳統金融體系。

(2)區塊鏈2.0:可編程金融

受到數字貨幣的影響，人們開始將區塊鏈技術的應用範圍擴展到其他金融領域。基於區塊鏈技術可編程的特點，人們嘗試將「智能合約」的理念加入到區塊鏈中，形成了可編程金融。有了合約系統的支撐，區塊鏈的應用範圍開始從單一的貨幣領域擴大到涉及合約功能的其他金融領域。彩色幣、比特股、以太坊、合約幣等新概念的出現，讓區塊鏈技術得以在包括股票、清算、私募股權等眾多金融領域嶄露頭角。目前，許多金融機構都開始研究區塊鏈技術，並嘗試將其運用於現實，現有的傳統金融體系正在被顛覆。

(3)區塊鏈3.0:可編程社會

隨著區塊鏈技術的進一步發展，其「去中心化」功能及「數據防偽」功能在其他領域逐步受到重視。人們開始認識到，區塊鏈的應用也許不僅局限在金融領域，還可以擴展到任何有需求的領域中去。於是，在金融領域之外，區塊鏈技術又陸續被應用到了公證、仲裁、審計、域名、物流、醫療、郵件、鑒證、投票等其他領域中來，應用範圍擴大到了整個社會。在這一應用階段，人們試圖用區塊鏈來顛覆互聯網的最底層協議，並試圖將區塊鏈技術運用到物聯網中，讓整個社會進入智能互聯網時代，形成一個可編程的社會。

借鑒Melanie Swan的思路，區分了區塊鏈1.0、2.0和3.0，但其實這3個層面並非區塊鏈技術發展程度上的變化，而僅僅是應用範圍的逐步擴展。區塊鏈技術本身在所有的應用中均有體現，發揮了各自領域應有的作用。

2.3、分叉問題

因為區塊鏈是去中心化的數據結構，所以不同副本之間不能總是保持一致。區塊有可能在不同時間到達不同節點，導致節點有不同的區塊鏈視角。解決的辦法是，每一個節點總是選擇並嘗試延長代表累計了最大工作量證明的區塊鏈，也就是最長的或最大累計難度的鏈。節點通過將記錄在每個區塊中的難度匯總起來，得到建立這個鏈所要付出的工作量證明的總量。只要所有的節點選擇最長累計難度的區塊鏈，整個比特幣網路最終會收斂到一致的狀態。分叉即在不同區塊鏈間發生的臨時差異。當更多的區塊添加到某個分叉後，這個問題便會迎刃而解。

在接下來的圖例中，讀者可以了解到網路中發生分叉的過程。圖例代表

簡單的全球比特幣網路，在真實的情況下，比特幣網路的拓撲結構不是基於地理位置組織起來的，而是在同一個網路中相互連接的節點。這些節點可能在地理位置上相距遙遠，此處採用基於地理的拓撲是為了能更加簡潔地描述分叉。在真實比特幣網路里，節點間的距離按「跳」而不是按照真實位置來衡量的。為了便於描述，不同的區塊被標示為不同的線型，傳播這些區塊的節點網路也被不同的線型標示。

網路有一個統一的區塊鏈視角，以實線區塊為主鏈的「頂點」。當有兩個候選區塊同時想要延長最長區塊鏈時，分叉事件就會發生。正常情況下，分叉發生在兩名礦工在較短的時間內，各自都算得了工作量證明解的時候。兩個礦工在各自的候選區塊一發現解，便立即傳播自己的「獲勝」區塊到網路中:先是傳播給鄰近的節點而後傳播到整個網絡。每個收到有效區塊的節點都會將其併入並延長區塊鏈。如果該節點在隨後又收到了另一個候選區塊，而這個區塊又擁有同樣的父區塊，那麼節點就會將這個區塊連接到候選鏈上。其結果是，一些節點收到了一個候選區塊，而另一些節點收到了另一個候選區塊，這時兩個不同版本的區塊鏈就出現了。

可以看到兩個礦工幾乎同時挖到了兩個不同的區塊。這兩個區塊是頂點區塊——實線區塊的子區塊，可以延長這個區塊鏈。為了便於跟蹤這個分叉事件，此處設定有一個被標記為虛線的、來自加拿大的區塊，還有一個被標記為點劃線的、來自澳大利亞的區塊。

假設有這樣一種情況，一個在加拿大的礦工發現了「虛線」區塊的工作量證明解，在「實線」的父區塊上延長了塊鏈。幾乎同一時刻，一個澳大利亞的礦工找到了「點劃線」區塊的解，也延長了「實線」區塊。那麼現在就有了兩個區塊:一個是源於加拿大的「虛線」區塊;另一個是源於澳大利亞的「點劃線」區塊。這兩個區塊都是有效的，均包含有效的工作量證明解並延長同一個父區塊。這兩個區塊可能包含了幾乎相同的交易，只是在交易的排序上有些許不同。當這兩個區塊傳播時，一些節點首先收到「虛線」區塊，一些節點首先收到「點劃線」區塊。比特幣網路上的節點對於區塊鏈的頂點產生了分歧，一派以虛線區塊為頂點，而另一派以點劃線區塊為頂點。

從那時起，比特幣網路中鄰近(網路拓撲上的鄰近，而非地理上的) 加拿大的節點會首先收到「虛線」區塊，並建立一個最大累計難度的區塊，「虛線」區塊為這個鏈的最後一個區塊(實線-虛線)，同時忽略晚一些到達的「點劃線」區塊。相比之下，離澳大利亞更近的節點會判定「點劃線」區塊勝出，並以它為最後一個區塊來延長區塊鏈(實線-點劃線)，而忽略晚幾秒到達的「虛線」區塊。那些首先收到「虛線」區塊的節點，會即刻以這個區塊為父區塊來產生新的候選區塊，並嘗試尋找這個候選區塊的工作量證明解。同樣地，接受「點劃線」區塊的節點會以這個區塊為鏈的頂點開始生成新塊，並延長這個鏈。

分叉問題幾乎總是在一個區塊內就被解決了。網路中的一部分算力專註於以「虛線」區塊為父區塊，並在其之上建立新的區塊;另一部分則將算力專註於「點劃線」區塊上。即便算力在這兩個陣營中平均分配，也總有一個陣營搶在另一個陣營前發現工作量證明解並將其傳播出去。在這個例子中，假如工作在「點劃線」區塊上的礦工找到了一個「箭頭」區塊，延長了區塊鏈(實線-點劃線-箭頭)，他們會立刻傳播這個新區塊，整個網路會都會認為這個區塊是有效的。

所有在上一輪選擇「點劃線」區塊為勝出者的節點會直接將這條鏈延長一個區塊。然而，那些選擇「虛線」區塊為勝出者的節點現在會看到兩個鏈:「實線-點劃線-箭頭」和「實線-虛線」。這些節點會根據結果將「實線-點劃線-箭頭」這條鏈設置為主鏈，將「實線-虛線」這條鏈設置為備用鏈。這些節點接納了新的更長的鏈，被迫改變了原有對區塊鏈的觀點，這就叫做鏈的重新共識。因為「虛線」區塊做為父區塊已經不在最長鏈上，導致了他們的候選區塊已經成為「孤塊」，所以現在任何原本想要在「實線-虛線」鏈上延長區塊鏈的礦工都會停下來。全網將「實線-點劃線-箭頭」這條鏈識別為主鏈，「箭頭」區塊為這條鏈的最後一個區塊。全部礦工立刻將他們產生的候選區塊的父區塊切換為「箭頭」區塊，來延長「實線- 點劃線-箭頭」這條鏈。

三、總結

在區塊鏈協議下，數據呈現分散式存儲，有不可篡改刪除、可驗證等重要特點。

區塊鏈首先帶來的是交易方式的改變，數據存儲的去中心化，也會帶來交易的去中心化，雙邊、多邊交易不再依賴於唯一的清算中心。交易的去中心化，會使得交易更加平等。

更重要的是，區塊鏈將開啟新的信用時代，說謊將無比困難。任何人都無法篡改其歷史數據，而歷史數據又公開分享在區塊鏈中，信用更加堅固。然而，要想讓區塊鏈技術真正地解決信用問題，卻沒那麼容易，至少面臨以下5個問題。

(1)歷史數據如何承接和轉化。已有的不按照區塊鏈產生的數據，如何與新區塊鏈協議的數據進行互通。

(2)可以預見，區塊鏈技術將率先在金融等安全性要求很高的領域先行試用，而海量的數據仍然是現有技術下的數據，區塊鏈下的可靠數據有限。

(3)區塊鏈的分散式記賬方式，能夠覆蓋主要的經濟和金融交易領域，並能夠被網路化共享，其前提是區塊鏈技術的成本足夠低。

(4)區塊鏈技術的大規模應用，需要政府推動。只有中央銀行、財政部等國家主要的經濟管理部門牽頭，制定區塊鏈協議的規範，並以法律的形式要求金融交易、不動產交易、重要的動產交易採用區塊鏈技術，區塊鏈才會快速推廣。

(5)如何平衡信息共享和隱私保護，在區塊鏈時代，會成為一個關鍵問題。信息保護和信息分享的立法推動和完善，將是區塊鏈時代的大數據商用的前提。

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