技術1：區(qū)塊+鏈

關于如何建立一個嚴謹數(shù)據(jù)庫的問題襟铭，區(qū)塊鏈的辦法是：將數(shù)據(jù)庫的結構進行創(chuàng)

新，把數(shù)據(jù)分成不同的區(qū)塊短曾，每個區(qū)塊通過特定的信息鏈接到上一區(qū)塊的后面蝌矛，

前后順連來呈現(xiàn)一套完整的數(shù)據(jù)，這也是“區(qū)塊鏈”這三個字的來源错英。?

區(qū)塊（block）：在區(qū)塊鏈技術中入撒，數(shù)據(jù)以電子記錄的形式被永久儲存下來，存放

這些電子記錄的文件我們就稱之為“區(qū)塊（block）”椭岩。區(qū)塊是按時間順序一個一

個先后生成的茅逮，每一個區(qū)塊記錄下它在被創(chuàng)建期間發(fā)生的所有價值交換活動，所

有區(qū)塊匯總起來形成一個記錄合集判哥。

區(qū)塊結構（BlockStructure）：區(qū)塊中會記錄下區(qū)塊生成時間段內(nèi)的交易數(shù)據(jù)献雅，

區(qū)塊主體實際上就是交易信息的合集。每一種區(qū)塊鏈的結構設計可能不完全相

同塌计，但大結構上分為塊頭（header）和塊身（body）兩部分挺身。塊頭用于鏈接到前

面的塊并且為區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫提供完整性的保證，塊身則包含了經(jīng)過驗證的锌仅、塊創(chuàng)

建過程中發(fā)生的價值交換的所有記錄章钾。

布比區(qū)塊鏈,利用密碼學可證明的算法構建多中心網(wǎng)絡信任,公開、透明热芹、不可篡

改贱傀、不可撤銷;多方參與信息透明共享,建立真品溯源的全程鏈式路徑,直達消費

者;

區(qū)塊結構有兩個非常重要的特點：第一，每一個區(qū)塊上記錄的交易是上一個區(qū)塊

形成之后伊脓、該區(qū)塊被創(chuàng)建前發(fā)生的所有價值交換活動府寒，這個特點保證了數(shù)據(jù)庫的

完整性。第二，在絕大多數(shù)情況下株搔，一旦新區(qū)塊完成后被加入到區(qū)塊鏈的最后剖淀，

則此區(qū)塊的數(shù)據(jù)記錄就再也不能改變或刪除。這個特點保證了數(shù)據(jù)庫的嚴謹性纤房，

即無法被篡改祷蝌。

顧名思義，區(qū)塊鏈就是區(qū)塊以鏈的方式組合在一起帆卓，以這種方式形成的數(shù)據(jù)庫我

們稱之為區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫巨朦。區(qū)塊鏈是系統(tǒng)內(nèi)所有節(jié)點共享的交易數(shù)據(jù)庫，這些節(jié)點

基于價值交換協(xié)議參與到區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡中來剑令。

區(qū)塊鏈是如何做到的呢糊啡？由于每一個區(qū)塊的塊頭都包含了前一個區(qū)塊的交易信息

壓縮值，這就使得從創(chuàng)世塊（第一個區(qū)塊）到當前區(qū)塊連接在一起形成了一條長

鏈吁津。由于如果不知道前一區(qū)塊的“交易縮影”值棚蓄，就沒有辦法生成當前區(qū)塊，因

此每個區(qū)塊必定按時間順序跟隨在前一個區(qū)塊之后碍脏。這種所有區(qū)塊包含前一個區(qū)

塊引用的結構讓現(xiàn)存的區(qū)塊集合形成了一條數(shù)據(jù)長鏈梭依。

總結區(qū)塊鏈的基本結構：“人們把一段時間內(nèi)生成的信息（包括數(shù)據(jù)或代碼）打

包成一個區(qū)塊，蓋上時間 戳典尾，與上一個區(qū)塊銜接在一起役拴，每下一個區(qū)塊的頁首都

包含了上一個區(qū)塊的索引數(shù)據(jù)，然后再在本頁中寫入新的信息钾埂，從而形成新的區(qū)

塊河闰，首尾相連，最終形成了區(qū)塊鏈褥紫〗裕”這個結構的神奇之處：區(qū)塊（完整歷史）+

鏈（完全驗證）= 時間戳

“區(qū)塊+鏈”的結構為我們提供了一個數(shù)據(jù)庫的完整歷史。從第一個區(qū)塊開始髓考，到

最新產(chǎn)生的區(qū)塊為止部念，區(qū)塊鏈上存儲了系統(tǒng)全部的歷史數(shù)據(jù)。

區(qū)塊鏈為我們提供了數(shù)據(jù)庫內(nèi)每一筆數(shù)據(jù)的查找功能氨菇。區(qū)塊鏈上的每一條交易數(shù)

據(jù)儡炼，都可以通過“區(qū)塊鏈”的結構追本溯源，一筆一筆進行驗證门驾。

區(qū)塊+鏈=時間戳射赛，這是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的最大創(chuàng)新點。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫讓全網(wǎng)的記錄

者在每一個區(qū)塊中都蓋上一個時間戳來記賬奶是，表示這個信息是這個時間寫入的，

形成了一個不可篡改、不可偽造的數(shù)據(jù)庫聂沙。我們認為秆麸，時間戳是區(qū)塊鏈中一項偉

大的技術創(chuàng)新，它可以證明什么呢及汉？

技術2：分布式結構——開源的沮趣、去中心化的協(xié)議

我們有了區(qū)塊+鏈的數(shù)據(jù)之后，接下來就要考慮記錄和存儲的問題了坷随。我們應該讓

誰來參與數(shù)據(jù)的記錄房铭，又應該把這些蓋了時間戳的數(shù)據(jù)存儲在哪里呢？在現(xiàn)如今

中心化的體系中温眉，數(shù)據(jù)都是集中記錄并存儲于中央電腦上缸匪。但是區(qū)塊鏈結構設計

精妙的地方就在這里，它并不贊同把數(shù)據(jù)記錄并存儲在中心化的一臺或幾臺電腦

上类溢，而是讓每一個參與數(shù)據(jù)交易的節(jié)點都記錄并存儲下所有的數(shù)據(jù)凌蔬。

1.關于如何讓所有節(jié)點都能參與記錄的問題，區(qū)塊鏈的辦法是：構建一整套協(xié)議

機制闯冷，讓全網(wǎng)每一個節(jié)點在參與記錄的同時也來驗證其他節(jié)點記錄結果的正確

性砂心。只有當全網(wǎng)大部分節(jié)點（或甚至所有節(jié)點）都同時認為這個記錄正確時，或

者所有參與記錄的節(jié)點都比對結果一致通過后蛇耀，記錄的真實性才能得到全網(wǎng)認

可辩诞，記錄數(shù)據(jù)才允許被寫入?yún)^(qū)塊中。

2.關于如何存儲下“區(qū)塊鏈”這套嚴謹數(shù)據(jù)庫的問題纺涤，區(qū)塊鏈的辦法是：構建一

個分布式結構的網(wǎng)絡系統(tǒng)躁倒，讓數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)都實時更新并存放于所有參與

記錄的網(wǎng)絡節(jié)點中。這樣即使部分節(jié)點損壞或被黑客攻擊洒琢，也不會影響整個數(shù)據(jù)

庫的數(shù)據(jù)記錄與信息更新秧秉。

區(qū)塊鏈根據(jù)系統(tǒng)確定的開源的、去中心化的協(xié)議衰抑，構建了一個分布式的結構體

系象迎，讓價值交換的信息通過分布式傳播發(fā)送給全網(wǎng)，通過分布式記賬確定信息數(shù)

據(jù)內(nèi)容呛踊，蓋上時間戳后生成區(qū)塊數(shù)據(jù)砾淌，再通過分布式傳播發(fā)送給各個節(jié)點，實現(xiàn)

分布式存儲谭网。

分布式記賬——會計責任的分散化（Distributedaccountability）

從硬件的角度講汪厨，區(qū)塊鏈的背后是大量的信息記錄儲存器（如電腦等）組成的網(wǎng)

絡，這一網(wǎng)絡如何記錄發(fā)生在網(wǎng)絡中的所有價值交換活動呢愉择？區(qū)塊鏈設計者沒有

為專業(yè)的會計記錄者預留一個特定的位置劫乱，而是希望通過自愿原則來建立一套人

人都可以參與記錄信息的分布式記賬體系织中，從而將會計責任分散化，由整個網(wǎng)絡

的所有參與者來共同記錄衷戈。

區(qū)塊鏈中每一筆新交易的傳播都采用分布式的結構狭吼，根據(jù)P2P網(wǎng)絡層協(xié)議，消息由

單個節(jié)點被直接發(fā)送給全網(wǎng)其他所有的節(jié)點殖妇。

區(qū)塊鏈技術讓數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)均存儲于系統(tǒng)所有的電腦節(jié)點中刁笙，并實時更

新。完全去中心化的結構設置使數(shù)據(jù)能實時記錄谦趣，并在每一個參與數(shù)據(jù)存儲的網(wǎng)

絡節(jié)點中更新疲吸，這就極大的提高了數(shù)據(jù)庫的安全性。

通過分布式記賬前鹅、分布式傳播摘悴、分布式存儲這三大“分布”我們可以發(fā)現(xiàn)，沒有

人嫡纠、沒有組織烦租、甚至沒有哪個國家能夠控制這個系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲除盏、交易

驗證叉橱、信息傳輸過程全部都是去中心化的。在沒有中心的情況下者蠕，大規(guī)模的參與

者達成共識窃祝，共同構建了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫□饴拢可以說粪小，這是人類歷史上第一次構建了

一個真正意義上的去中心化體系。甚至可以說抡句，區(qū)塊鏈技術構建了一套永生不滅

的系統(tǒng)——只要不是網(wǎng)絡中的所有參與節(jié)點在同一時間集體崩潰探膊，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就

可以一直運轉(zhuǎn)下去。

我們現(xiàn)在已經(jīng)有了一套嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)庫待榔，也有了記錄并存儲這套數(shù)據(jù)庫的可用協(xié)

議逞壁，那么當我們將這套數(shù)據(jù)庫運用于實際社會時，我們要解決最核心的一個問題

（問題三）是：如何使這個嚴謹且完整存儲下來的數(shù)據(jù)庫變得可信賴锐锣，使得我們

可以在互聯(lián)網(wǎng)無實名背景下成功防止詐騙腌闯？

技術3：非對稱加密算法

什么是非對稱加密？簡單來說雕憔，它讓我們在“加密”和“解密”的過程中分別使

用兩個密碼姿骏，兩個密碼具有非對稱的特點：（1）加密時的密碼（在區(qū)塊鏈中被稱

為“公鑰”）是公開全網(wǎng)可見的，所有人都可以用自己的公鑰來加密一段信息

（信息的真實性）斤彼；（2）解密時的密碼（在區(qū)塊鏈中被稱為“私鑰”）是只有信

息擁有者才知道的分瘦，被加密過的信息只有擁有相應私鑰的人才能夠解密（信息的

安全性）蘸泻。

簡單的總結：區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)，所有權驗證機制的基礎是非對稱加密算法擅腰。常見的

非對稱加密算法包括RSA蟋恬、Elgamal翁潘、D-H趁冈、ECC（橢圓曲線加密算法）等。在非對

稱加密算法中拜马，如果一個“密鑰對”中的兩個密鑰滿足以下兩個條件：1渗勘、對信息

用其中一個密鑰加密后，只有用另一個密鑰才能解開俩莽；2旺坠、其中一個密鑰公開后，

根據(jù)公開的密鑰別人也無法算出另一個扮超，那么我們就稱這個密鑰對為非對稱密鑰

對取刃，公開的密鑰稱為公鑰，不公開的密鑰稱為私鑰出刷。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)的交易中璧疗，非

對稱密鑰的基本使用場景有兩種：1、公鑰對交易信息加密馁龟，私鑰對交易信息解

密崩侠。私鑰持有人解密后，可以使用收到的價值坷檩。2却音、私鑰對信息簽名，公鑰驗證簽

名矢炼。通過公鑰簽名驗證的信息確認為私鑰持有人發(fā)出系瓢。

我們可以看出，從信任的角度來看句灌，區(qū)塊鏈實際上是數(shù)學方法解決信任問題的產(chǎn)

物夷陋。過去，人們解決信任問題可能依靠熟人社會的“老鄉(xiāng)”涯塔，政黨社會的“同

志”肌稻，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中的交易平臺“支付寶”。而區(qū)塊鏈技術中匕荸，所有的規(guī)則事先

都以算法程序的形式表述出來爹谭，人們完全不需要知道交易的對手方是“君子”還

是“小人”，更不需要求助中心化的第三方機構來進行交易背書榛搔，而只需要信任

數(shù)學算法就可以建立互信诺凡。區(qū)塊鏈技術的背后东揣，實質(zhì)上是算法在為人們創(chuàng)造信

用，達成共識背書腹泌。

技術4：腳本

腳本可以理解為一種可編程的智能合約嘶卧。如果區(qū)塊鏈技術只是為了適應某種特定

的交易，那腳本的嵌入就沒有必要了凉袱，系統(tǒng)可以直接定義完成價值交換活動需要

滿足的條件芥吟。然而，在一個去中心化的環(huán)境下专甩，所有的協(xié)議都需要提前取得共

識钟鸵，那腳本的引入就顯得不可或缺了。有了腳本之后涤躲，區(qū)塊鏈技術就會使系統(tǒng)有

機會去處理一些無法預見到的交易模式棺耍，保證了這一技術在未來的應用中不會過

時，增加了技術的實用性种樱。

一個腳本本質(zhì)上是眾多指令的列表蒙袍，這些指令記錄在每一次的價值交換活動中，

價值交換活動的接收者（價值的持有人）如何獲得這些價值嫩挤，以及花費掉自己曾

收到的留存價值需要滿足哪些附加條件害幅。通常，發(fā)送價值到目標地址的腳本俐镐，要

求價值的持有人提供以下兩個條件矫限，才能使用自己之前收到的價值：一個公鑰，

以及一個簽名（證明價值的持有者擁有與上述公鑰相對應的私鑰）佩抹。腳本的神奇

之處在于叼风，它具有可編程性：（1）它可以靈活改變花費掉留存價值的條件，例如

腳本系統(tǒng)可能會同時要求兩個私鑰棍苹、或幾個私鑰无宿、或無需任何私鑰等；（2）它可

以靈活的在發(fā)送價值時附加一些價值再轉(zhuǎn)移的條件枢里，例如腳本系統(tǒng)可以約定這一

筆發(fā)送出去的價 值以后只能用于支付中信證券的手續(xù)費孽鸡。