区块链+（智能社会进阶与场景应用新时代科技新物种）

作者简介

申丹，简丹财经创始人、《区块链世界》制片人、主持人。曾任中央电视台证券资讯频道《领导者说》节目特约主持人、陕西卫视主持人，2015年被凤凰网评为最具潜力主持人。目前重点打造区块链视频节目，对话区块链行业领袖人物，对话创投领域大咖潘石屹、李开复、周鸿祎等。

内容简介

第1章 区块链技术的原理与特征 1.1.1 数据：区块链是一种分布式数据库 如果从数据的角度来看，区块链应该是一种分布式数据库，而这里所 说的“分布式”则主要体现为数据的分布式储存，对此可以从以下两个方 面进行详细说明。 （1）大家必须知道，区块链储存的基本单元是区块，在链式结构的助 力下，新增的区块都知道自己的前一个区块是什么，而且可以一直追溯到 根。此外，哈希值为区块链提供了标识，链式结构又将业务产生的轨迹保 留了下来。因此，在有新交易增加的时候，链式结构就可以根据区块的标 识和前面的记录对新交易进行校验，进而保证区块的数据不会轻易被篡改， 具体如图1-1所示。 图1-1 数据的分布式储存 当然，在传统的数据库设计中，与之相类似的模式也经常会被采用， 例如，拉链表模式。在拉链表模式下，数据的每一次更新都会被追加，交 易历史（例如，起始时间、是否生效、失效时间等）也会被完整地保存下来。 区块链在该模式的基础上，加入了哈希、时间戳等新技能，以此来保证链 条的准确性和完整性。 （2）既然区块链以分布式的方式来储存数据，那就必须要解决存储时 分布式一致性的问题，在解决这一问题的时候，区块链的前身比特币采用 了工作量证明的方法。那么，何谓工作量证明呢？具体来说，就是通过工 作获得成果，然后再用成果证明已经付出的努力。  对此，很多人可能有所不解，为什么一定要用工作量来证明，难道就 没有其他办法了吗？实际上，自从区块链与比特币分离以后，上述问题就 被归结为共识问题了，而工作量证明也成为了达成共识的一种方式。 实际上，除了工作量证明以外，权益证明、实用拜占庭容错也是达成 共识的方式。其中，权益证明是一种通过业务规则达成共识的方式；实用 拜占庭容错是一种通过技术规则达成共识的方式。 这里还需要介绍一个知识点，区块链可以分为三种类型——公有链、 私有链、联盟链。在公有链和私有链上，达成共识的最主要方式就是工作 量证明，而且这一方式在短期内不会被轻易取代。但是在联盟链上，完全 可以根据实际情况，创造出一些新的方式达成共识，以便更好、更有效地 解决分布式数据存储的一致性问题。 总而言之，区块链可以实现全球数据的分布式储存，也正是因为如此， 它才变成了一个巨大的数据库。在这个数据库当中，任何企业、机构、个人 都可以完成数据储存，而且根本不需要担心自己的数据会被删除或者篡改。 1.1.2 效果：记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数 据库 如果我们想建立一个可以在世界范围内使用的数据库，那么就会面临 三个亟待解决的棘手问题。 （1）如何让数据库既能储存海量的数据，又能记录这些数据产生的 时间？ （2）如何保证存储在数据库当中的数据不被篡改？ （3）如何使数据库变得可信任，进而确保我们在无实名的背景下也不 会上当受骗？ 自从区块链出现以后，上述三个问题便不再像之前一样那么棘手，似 乎已经有了解决的可能。之所以这样说，主要是因为如果从效果的角度来看， 区块链可以生成一个记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库。  为了生成一个这样的数据库，区块链做了不少努力。首先，创新数据 库的结构，将数据库中的数据分成不同的区块；其次，通过特定的信息，把 区块链接到上一个区块的后面；最后，让区块以前后顺连的方式形成一条链， 从而呈现出一套完整的数据。 在区块链当中，数据以电子记录的形式被永久储存下来，区块的主要 作用就是储存这些电子记录，其生成遵循着严格的时间顺序。具体而言， 每一个区块都会将自己被创建期间的交易活动记录下来，把全部区块汇总 在一起就可以形成一个记录合集。 另外，不同区块链的区块结构可能会有所不同，但基本上都被分为区 块头和区块体两个部分。区块头的作用是链接到前面的区块并保证区块链 数据库的完整性；区块体的作用是储存与交易有关的所有记录。一般来说， 区块结构有以下两个非常关键的特点。 第一，每一个区块上记录的都是上一个区块形成之后、该区块被创建 前发生的交易活动。 第二，通常情况下，只要新区块完成记录并被加入到区块链的最后， 那么记录在这个新区块上的交易信息以及数据就不可以被删除或者篡改。 上述所提到的第一个特点为区块链数据库的完整性提供了有力保障，使 其变得可以被信任。第二个特点为区块链数据库的严谨性提供了有力保障， 使其变得不可以被随意篡改。也正是因为有了这两个特点的助力，区块链 数据库才可以发挥如此巨大的作用。 那么，何谓区块链数据库呢？顾名思义，以“区块链+”的方式形成的 数据库就被称为区块链数据库。在储存数据的时候，区块链数据库有自己 的一套模式，如图1-2所示。 图1-2 区块链数据库储存数据的模式 区块链+金融、征信、保险、能源、医疗、版权、物联网、农业、公益、社交 全方位讲述区块链在各个领域中的应用