区块链，面向未来的技术
2018年，区块链站在风口浪尖，本是一个艰涩的名词，却已引起大众焦虑甚至“群体性恐慌”。
2月11日的凌晨3点，玉红和一群不睡觉的朋友无意间创立了一个叫做“3 点钟无眠区块链”微信群，不到三天的时间，这个群“炸了”……
群里的好友加起来，身价大概要上万亿了。
蔡文胜、李笑来、沈南鹏、薛蛮子、徐小平、周鸿祎……都在这个群里。
对了！！
还有汪峰、佟丽娅、胡海泉、高晓松等娱乐圈大咖！
然后圈里流行这样一段话：
如果你还没有听过3点钟区块链群，说明你还不是链圈的人；
如果你还没有加入3点钟区块链群，说明你还不是链圈的大佬；
你还没有被3点钟区块链群刷屏，说明你还体会不到什么是“币圈一天，人间一年”。
区块链是什么
徐明星、田颖、李霁月所著的《图说区块链》一书封面上有这样一句话：
神一样的金融科技与未来社会。
掌握它，你将无往而不胜；失去它，你将错失金融业的未来。
毫无疑问，这是对区块链极高的评价；但是，这也是对区块链的一种贬低，因为在另外的人看来，仅仅金融业，是根本无法承载区块链的所有意义的，它最多只能算是区块链在一个小小方面的应用，是没有资格代表区块链的。他们认为，区块链对于人类的意义相当于又发明了一只“轮子”，是继工业革命、信息革命之后又一次将能推动人类发展、进步进而改变每个人生活方式的技术革命。
什么是区块链？先来听一个故事：
假如你家里有个账本，让你来记账。每个月爸爸妈妈把工资交给你，让你记到账本上：想想还是蛮激动的，万一你贪吃，想买点好吃的，可能账本上的记录会少十几块；想买个iPhone X又不愿意去卖肾，账本上就少记录八、九千......
后来家里发现不对，于是决定进行分布式记账：你在记账，你爸爸也在记账，你妈妈也在记账，所有人都能看到总账，你不能改，爸爸妈妈也不能改，这样想买烟抽的爸爸和想贪吃、买手机的你都傻眼了......
区块链本质上是一个去中心化的、不可篡改的、可信的分布式账本，其本身是一系列使用密码学技术产生的有着明确顺序的数据块链条，每一个数据块中包含了很多条经过所有参与者确认无误的记账信息。其特点如下：
- 高度安全，不可篡改。
- 存在于互联网，向所有用户公开。
- 帮助人与人、物与物之间实现点对点的交易和互换。
- 无需第三方的介入即可完成价值的交换。
区块链与金融
金融在现代社会及经济活动中起着重要作用，而支撑金融有效运转的要点是信任关系。为维护信任，在金融业的发展历程中催生了大量的中介机构，包括托管机构、第三方支付平台、公证机构、银行、政府监管部门等。这些中介机构通过中心化的数据传输系统收集各种信息并保存，然后集中公布：数据传输效率低且成本高
区块链是一个去中心化的、不可篡改的、可信的分布式账本，具有加密安全、交易留痕并可追溯、透明等优点，可以有效的绕过诸多中介，降低沟通成本，提高交易效率，在交互双方并非互信时即可达成交易，完美的契合了金融的本质；同时，区块链的底层网络无需干预和管理，可大大降低现有技术下的系统管理和维护成本，提高了金融体系的经济效益。
目前，区块链在数字货币、信贷融资、支付清算、数字票据、证券交易及登记结算、代理投票、股权众筹、跨境交易、保险经纪等方面正在走向实践应用。上述领域的共同特点是对信任度要求高且传统信任度机制成本高昂。
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R3CEV是一家总部位于纽约的区块链创业公司，由其发起的R3区块链联盟，至今已吸引了42家巨头银行的参与，其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱UFJ金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行（SEB）、法国兴业银行等。
超级账本（hyperledger）是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目，加入成员包括：荷兰银行（ABN AMRO）、埃森哲（Accenture）等十几个不同利益体，目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。由于点对点网络的特性，分布式账本技术是完全共享、透明和去中心化的，故非常适合于在金融行业的应用，以及其他的例如制造、银行、保险、物联网等无数个其他行业。通过创建分布式账本的公开标准，实现虚拟和数字形式的价值交换，例如资产合约、能源交易、结婚证书、能够安全和高效低成本的进行追踪和交易。
区块链与大数据
在《区块链：新经济蓝图》一书中，Melanie Swan将数据发展阶段分为三个阶段：
第一阶段，数据是无序的，并没有经过充分检验；
第二阶段，伴随着大数据和大规模社交网络的兴起，通过大数据的交叉检验和推荐，所有的数据将会根据质量进行甄别，这些数据将不再是杂乱无章，而是能够用一定的人工智能算法进行质量排序；
第三阶段，正是区块链能够让数据进入到这一阶段，即有些数据将通过采用全球共识的区块链机制获得基于互联网全局可信的质量，这几乎可以说是人类目前获得的具有最坚固信用基础的数据，这些数据的精度和质量都获得了前所未有的提升。
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随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而NoSQL（非关系型数据库）则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展：
- 具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下；
- 无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而关系数据库里如果是非常大数据量的表，增加字段简直就是一个噩梦；
- 高可用NoSQL在不太影响性能的情况，就可以方便的实现高可用的架构。
NoSQL具有高并发性和可拓展性，它的产生就是为了解决大规模数据集合、多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。
但是构建在这之上的大数据，最大的问题就是无法解决信任问题。互联网将全球联系得越来越紧密，伴随而来的却是一个个的信息孤岛。目前现有的主流数据库技术架构都是私密且中心化的，在这个架构上是永远无法解决价值转移和互信问题。当区块链技术成为下一代数据库架构之后，通过去中心化的共识机制，能够在大数据的基础上天生的达成全球互信，所有人的数据通过在区块链上加密真正成为个人产权清晰的信用资源，并参与构建全球信用体系中来。
区块链与物联网
物联网（Internet of Things，简称IoT）是一种信息技术，它通过网络技术将传感器、控制器和设备等连接起来，基于物物相连来实现设备的智能化识别和管理。物联网的提出突破了将物理设备和信息传送分开的传统思维，使现实世界中的各种设备连接在一起，必然会帮助人类迈向更加智能和便捷的未来社会。
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随着技术的不断进步，物联网技术的发展和应用在最近几年取得了显著的成果，目前在世界范围内已经有数十亿个传感器和智能控制器投入使用，预计在未来几年这个数字还会成倍的增长。但是，物联网技术也面临着许多问题和挑战，这些问题有可能成为物联网在未来发展和应用的巨大障碍。而区块链技术，因为其自身的特性，给这些问题的解决提供了极高的可能性。
问题一：随着物联网应用的不断发展，数以千亿计的物联网设备的管理和维护将会给生产商、运营商和最终用户带来巨大的成本压力。目前的物联网应用基本上都是采用中心化的体系结构，虽然随着云计算的普及，物联网运营商可以通过云端服务器集群为智能设备产生的数据提供存储和交换服务；但是随着连接设备的几何级增长，中心化服务需要付出的计算、存储和带宽成本也会急剧增加。
问题二：目前的物联网构架基本上都是封闭式的，同个系统中的设备之间可以互联，但是不同系统间的设备很难实现有价值的互联互通。虽然也有公司提供基于API的访问方式，但还是通过中心服务器的间接访问，并未实现设备之间的直接通信。
并非物联网设备在技术上无法互联，而是在不同信任域下节点的互通性受到安全问题的束缚。一旦某个传感节点的数据经过其他服务商或者个人的智能节点进行数据传输，数据本身就有可能被非法篡改或者丢失，造成系统可靠性的下降。
问题三：如果需要利用其它物联网运营商或者个人的设备和网络进行数据的传输和存储，就必须在利益分配上多方达成一致：即，提供基础设备和网络服务的公司和个人可以便捷地获得可靠收益，比如按照存储和传输的数据量进行收费。在目前的技术条件下，若不同的服务提供商需要实现资源共享，就必须达成合作协议，且在顶层设计好双方结算系统。在万物互联的大环境下，这种两两互联的方式所需要的管理和实施成本非常巨大，以至于很难实现。
区块链技术解决上述问题主要体现在三个方面：
- 点对点的分布式数据传输和存储的构架；
- 分布式环境下数据的加密保护和验证机制。
- 方便可靠的费用结算和支付。
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区块链基于去中心化的点对点网络运行，其中所有的节点地位平等，可自由加入或退出网络，由此可为物联网提供点对点直联的运行方式，整个网络不需要引入大型数据中心进行数据同步和管理控制，所有信息都可通过类似于蜂巢的网络进行传输。
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区块链网络中的信息传输采用的是非对称加密算法，其在加密和解密过程中使用两个非对称的密码，分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点：
一是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后，只有另一个对应的密钥才能解开。
二是公钥可向其他人公开，私钥则保密，其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。
假设设备A要给设备B发送数据，于是用B的公钥对数据进行加密，则只有B才能用自己的私钥解密查看数据；若A用自己的私钥对数据进行加密，则所有人都能用A的公钥来进行解密，由此来确定数据来自A，这也称为数字签名。
数据加密技术和点对点网络，构成了分布式环境下数据的加密保护和验证机制，完美的解决了物联网中的互信以及防篡改问题。
- 通过使用区块链技术，不同所有者的物联网设备可以直接通过加密协议传输数据，并且可以把数据传输作为交易进行计费结算。现在区块链项目普遍的发行 token（通证） 作为权益的证明以及生态社区中的流通代币，那么只要在物联网区块链中设计一种 token（通证） 作为交易结算的基础单位，所有的设备提供商只要在出厂之前给设备加入区块链的支持，就可以在全网范围内在各个不同的运营商之间进行直接的 token 结算，而 token 可流通、可交易的属性足以对数据的交换形成经济激励。
总结
区块链能够应用的领域还有很多，在这里就不再一一详述了。事实上，从目前的构想来看，区块链几乎能够覆盖生活中的方方面面，它所能做到的也可能完全超出所有人的想象。毕竟，在4G出来之前，谁能想象微信、支付宝所带来的移动支付能够如此的改变我们的生活呢！面对这一革命性的技术趋势，我们只有努力前行，全力探索，积极地拥抱它所带来的发展变化，踏风口而行。在当下，区块链已来，只是尚未流行。
