区块链入门

1、行业历史背景

(1）比特币简介

区块链技术的第一个也是最著名的应用是比特币（BitCoin），这是一种去中心化的数字货币应用，于 2009 年 1 月上旬正式上线。它的创始人是中本聪，但目前大家并不知道。这个人的真实身份。比特币不同于现代国家发行的货币。它是由基于数学计算的分布式网络生成的。总量不变（2100万，发行法每四年减半左右）。所有交易均由全网节点共同计费，确保其不可篡改，依靠密码学保证网络安全，账户匿名，软件代码开源，更新开发依靠自主网友社区。

(2）前比特币时代

虽然区块链技术的起源一般只能追溯到 2008 年中本聪发表的创世论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》，但区块链技术并不是突然出现的，而只是过去。一个基于不断和艰难探索的策划者。包括：经济理论，如哈耶克的“货币去国有化”，凯恩斯的没有客观标准的货币和购买力理论，弗里德曼的自动化系统取代中央银行的愿景；博弈论，尤其是 2005 年诺贝尔经济学奖获得者之一托马斯谢林的“常识”概念；会计领域，Ian Grigg 2005年提出的“Triple Entry Accounting”；在计算领域，BT、eMule等P2P文件共享和传输技术，以及用于折叠蛋白质（Folding@home）和寻找外星人（SETI@home）的伯克利开放网络计算平台（BONIC）等网格计算项目，最初用于检测垃圾电子邮件的“可重用工作证明 (RPOW)”方法；在密码学方面，非对称椭圆曲线加密算法、哈希函数（Hash）、Schnorr数字签名算法、Merkle Tree等具体方法已经成熟并得到广泛应用。该应用为比特币区块链的诞生提供了必要的条件。此外，最重要的是各行各业的人，尤其是“密码朋克”，从1980年代开始就一直在尝试，其中最著名的包括e-gold（始于1995年，

(3）比特币繁荣

随着系统本身的完善和相关知识的不断普及，比特币的热度逐渐从极客圈蔓延到普通大众。最重要的是，比特币具有“价值”，2010 年 5 月 22 日，一名程序员使用 10,000 比特币从商家那里购买了两个价值 25 美元的比萨饼。从那以后，比特币支付的案例越来越多，包括使用比特币进行捐赠（例如在银行渠道不可用时向维基解密和斯诺登捐赠）。

由于市场需求，比特币交易网站、比特币ATM机、比特币信用卡等开始出现。2013年，塞浦路斯经济危机等全球性事件推动比特币价格在短时间内达到顶峰，最高达到1200美元。因为盈利，比特币的计算和生产方式，俗称“挖矿”，从个人电脑 CPU 过渡到 GPU 显卡挖矿（因为显卡更擅长做大量重复计算），然后有人开发了一个专业的“矿机”，从FPGA到ASCI矿机，从55、40、28到14nm，工艺细节也在不断完善，有人建立了专门的“矿”（在西部电力相对便宜的地区）。

比特币的生产过程是根据随机数计算一个区块。如果区块的哈希值小于当前难度值且最接近当前难度值新加坡持牌比特币交易网站，则该区块将被识别为链上的下一个区块。对于一个区块，由于出块过程还包括一段时间内全网的比特币交易，所以“挖矿”也被视为对记账权的争夺，而作为记账的奖励，“矿工”将接收网络自动发放的比特币奖励和打包交易的转账费用。

由于全网算力的不断提升，普通单台矿机“挖”比特币变得困难，于是出现了“矿池”。矿池的比特币按照贡献比例进行分配，矿池的运营和收益分配方式包括pplns、pps、dgm、slush等。

（4）山寨币和山寨币

因为比特币的源代码是公开的，当它变得非常有价值时，有人会分叉它的代码，改变一些参数，创造出“山寨币”。山寨币经常成为不良商人欺诈和传销的工具。山寨币的创造者经常通过宣传和包装来吸引无知的人购买，然后以更高的价格将其砸碎套现并逃跑。

当然，也有一些分叉比特币代码的人做了有益的技术探索和创新。我们经常将这类衍生品称为“山寨币”：莱特币已被矿机和矿池用于比特币挖矿。垄断算力，试图用 scypt 算法（内存难度）代替比特币使用的 sha256 算法来抵抗矿机，试图保持加密货币去中心化（尽管一年多后莱特币矿机仍然被发明出来，但是，莱特币的尝试是值得肯定的，所以市场上有“比特是金，莱特是白银”的说法）；NameCoin，针对有人认为比特币“无用”的质疑，Namecoin网络提供了分布式域名解析系统。它的专用域名是.bit。域名管理不是由传统的DNS服务器提供，而是分布在区块链上，有利于维护言论自由和隐私（2015，Domain Namecoin将区块链服务扩展到身份认证领域）；PrimeCoin，针对很多人批评比特币挖矿是浪费能源，PrimeCoin将挖矿过程转化为寻找素数（prime numbers），成为像BONIC Calculation一样的科学，同时也让提供计算资源的账户拥有以数字货币回报；HunterCoin 是第一次尝试通过玩游戏进行挖矿。这个游戏是一个猎人在地图上寻找金币。其目的是通过机器玩游戏无法替代的人的行为，解决了比特币的“算力垄断”和“无用”两个问题（可惜游戏外挂很快就发明了）；暗币（DarkCoin）将密码学发挥到了极致，混合使用了11种加密算法，试图通过复杂的挖矿算法解决“算力垄断”问题。

有人认为POW（Proof Of Work新加坡持牌比特币交易网站，工作量证明机制）导致了比特币的一些问题，尤其是浪费能源的问题，于是开始尝试POS（Proof of Stake，权益证明机制）、Future Coin（Nextcoin）是第一个采用POS机制的数字货币；后来，PPCoin采用了POW和POS相结合的方式，试图让区块链网络兼具节能和安全的特性。此外，在 POS 的基础上，还开发了 DPOS（Share Authorization Proof Mechanism）机制，类似于现实中的议会制，只能由选举产生的代表节点进行计费。