我在学习区块链（－）

前不久，踢球的时候把脚伤了，手术后绑着石膏在家呆了一个多月。这段时间公司老板体谅，在家办公，活也不多，落得轻松自在。有一次，看微信朋友圈的时候，无意间看到朋友提及区块链。之前也听过，当时没提得起兴趣去打听打听到底是个什么新鲜玩意。这下闲来了点兴致。不打听吧倒也罢了，一通了解下来，发现这东西现在火热得是从东到西、从南到北。

至于说区块链到底有多火，网上有很多的文章在说，区块链是多么革新、革命性的技术，可以如何如何地提高现有系统、业务，可以应用在社会应用的各个方面，等等。还说到，有多少多少的相关初创公司，有多少多少的投资，将产生多大的市场，等等。一直以来，我都没有一个确切的标准来判断一个新东西到底好不好、火不火，反正看了这么多的文章，我感觉火。于是，我找了些技术资料，想好好了解一下区块链到底是什么，说不定还可以和和稀泥。

从一开始，我就在想：区块链是什么？

大多数的定义都说区块链是分布式账本。我就好奇了，账本那不是财务管的东西吗，为什么说可以运用到各行各业？另外，提到分布式，那就要问了，和集中式有什么区别？有什么不同目的？接着，我得到了这样的回答：分布式账本的目的是为了去除第三方、中心化的单点控制，解决第三方、中心化的信任危机，从技术层面使得整个系统更加相互信任、更好地协作。区块链呈现出来的基本特点就是：协作式防范非信任用户，防止数据篡改。

其实，看到这样的回答，我更迷惑了。什么是信任危机？现在的业务怎么篡改数据？技术上如何实现协作式（分布式）？。。。结合比特币，我能想到的、可能的信任危机就是央行超发货币。其它的场景，比如保险公司作弊、银行挪用资金、证券经纪耍赖，等等，我都想象不出这其中的信用危机到底有多大，有多大的紧迫性需要区块链来拯救。

带着这些困惑，我进一步了解：区块链技术到底是什么样的？

区块链技术起源于中本聪的比特币（BitCoin）系统。主要包括：用户管理（加密技术）、共识机制（协作）、账本管理（一致性存储）、业务合约管理。也有其它一些解构方式，大同小异。用户管理主要是采用各种不同的加密技术、方案验证、保护用户身份，这个应该和现在很多系统中的用户管理类似。共识机制是区块链中最核心的模块，是所有系统参与者共同协作完成任务的行为规则，以保证分布式系统的正常运行。我个人理解，区块链中用户管理的最主要目的是甄别用户的可信任度，以此来搭配不同的共识机制，实现不同的区块链系统，满足不同的业务应用。举个例子，比特币系统或者以太坊（Ethereum）中，用户可以随意加入、离开，不需要（也不必要）对用户身份进行严格管理，用户的可信任度不高，或者说不可信任。需要配合特别的共识机制，才能保证系统的可靠运行。业界把这类系统称为公有区块链。因此，在这些系统中，采用PoW这样的经济博弈共识机制。与之不同的例子，就是联盟链、私有链，如Hyperledger的Fabric，系统中的用户通过严格的加密认证机制，确保具备一定的可信度，配合Paxos、Raft、拜占庭等等共识机制，避免了PoW机制的资源浪费，同时提高了系统运行效率（如：单位时间处理交易的数量）。在私有链中，由于用户可信度更高，甚至可以采用更激进的共识机制。

账本管理是如何管理系统中交易记录（数据）。首先，通过共识机制生成区块（Block），然后将交易数据存放的区块中、发送给所有的系统用户。用户对区块进行验证后，将区块添加到以前区块的尾部，形成本地区块链（Block Chain）。因此，每个系统用户都保存一份完整的系统区块链，并且所有用户的区块链内容都一致。通过Merkle Tree机制验证区块链数据的有效性，防止篡改。我个人认为，每个系统用户保存一份完整的区块链账本，其实是对存储资源的极大浪费。同时，区块要传输给所有用户，也是对网络带宽资源的极大浪费。听说有SPV机制，后续会研究一下。

业务用户可以通过业务合约管理自定义业务逻辑，并部署在区块链系统上。底层的区块链系统确保合约的正确执行，以及保证业务数据的真实可靠。

通过上面的技术了解，又迫使我使劲地想：区块链到底是什么？要解决什么问题？基于我目前有限的了解认识，我想初浅地说说我个人认识的区块链的是与不是。

区块链到底是什么？

首先，区块链是一个可信任系统。区块链的目的是建立信任，或者说防止作恶（包括失效）。加密认证的用户管理、分布式的共识机制、链模式的交易数据管理等等，都是搭建该信任系统的具体技术手段。目的是为了提供一个可信任系统应该具备的基本特征：用户行为合法，用户数据真实有效。换句话说，如果所有用户及其行为都是可信、合法的，也就没有区块链什么事了。

其次，区块链是一个可信任的业务平台。这里就要说到区块链中的智能合约。区块链系统提供给业务用户一个可信任的平台，用户可以开发、定义、部署自己的业务逻辑合约。区块链系统保证正确、真实、有效地执行该业务合约。因此，我个人更倾向于将智能合约从区块链中分离出来。

再次，从数据（data）生命周期看，数据经历：产生，存储，计算（被使用），再生产，再存储，再计算...。当前的大数据、人工智能是在利用数据进行分析、挖掘，是数据计算、被使用。存储系统用于存储数据，但并不解决（也不应该解决）数据被篡改等应用相关问题。而数据的产生则处于一个无序的状态，任何数据都可以被写入系统并进行存储、计算。写入数据是否有效、合法不得而知、也无法保障。因此，区块链是在试图解决数据产生的合法性和存储的真实有效。合法性是指数据的生成是经过系统大多数认可并同意的。这一点也许将来能反馈到数据计算的环节，提高计算的有效性。

区块链不是什么？

首先，区块链不是一个分布式系统（或者分布式账本啥的）。对比分布式和去中心化的说法，我更倾向后者。为什么这么说，大家可以仔细想想什么是分布式系统，有什么基本特征。粗浅通俗的说，分布式系统能够将一个任务分割成若干小任务，协同、并行地在系统中进行调度执行。所以，任务分割、多任务并行是分布式系统的基本功能。分布式系统中的资源越多，其性能、容量会随之增加。再看区块链，虽然其共识算法是基于分布式协作，但是该系统并没有提供分布式的基本功能。整个区块链系统通过协调合作，目的是完成对单一区块链（Block Chain）的合理、可信、有效的操作控制。这更像是多进程协作中的一种锁机制。增加用户资源，并不能扩展这个系统的性能容量。相比来说，区块链是去中心化系统的说法更合理些，但是也有局限性。去中心化是区块链目前的一种表像，目的是增加信任、防范单点失效现象发生。但是，中心节点是否应该去除、能否存在于区块链中，如何存在，这些问题都还在争论中。随着联盟链、私有链的发展，我想去中心化这个概念也会被挑战。

通过上面的学习和认识，我在想，区块链可以应用到哪些方面呢？

如果我们都同意说，区块链是一个可信任系统。顺理成章，区块链最应该被应用到那些对信任高度依赖的业务，如金融、版权、征信等。按照这个逻辑，那些并不依赖信用的行业，根据业务需求应该有更多的技术选择。从另一个角度来说，区块链的出现驱动了更多行业进行数字化、信息化升级，从而提高效率、降低成本。之后肯定会出现更多的技术供市场选择。

从目前的区块链技术来说，应该分为两大类。一类是代币式区块链，如比特币、以太坊等等；另一类是非代币式区块链，如Fabric、小蚁、腾讯等等。两者区别其实挺大了，我相信发展方向和应用场景也会有很大的不同。腾讯刚发布了白皮书，表明了非代币式区块链的立场。我个人也比较看好这一类。等我进一步学习后，再具体聊这一块。

先聊到这里吧，我也是刚开始学习没多久，认识理解上有局限，欢迎更多的讨论、争论。后面会深入学习区块链的技术，到时候再分享学习心得。