第1章　区块链概述

1.1　区块链的概念与发展

2008年，化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的学者在论文《比特币：一种点对点电子现金系统》［1］中，描述了通过点对点网络、加密算法、共识机制、时间戳等技术的集成构建的一种无须中介的电子现金系统。大约在2012年前后，人们开始意识到比特币背后的技术设计的价值，特别是“区块+链”的数据组织方式，于是出现了“区块链”（Blockchain）一词。而直到2014年前后，一些企业才开始探讨区块链在金融服务、物联网等其他领域中的应用，其后区块链才逐渐被广泛关注。国内对于区块链的关注比国际上稍微滞后，却同样在2015年下半年前后开始了一轮持续至今的热潮。

区块链是从比特币的技术设计中抽离出来的一套技术方案，由于这种技术方案可以实现防伪造、防篡改、多方参与的数据记录方式，在其他多个领域也具有应用价值，因此逐渐被作为一项独立的技术加以讨论和应用。区块链本身体现了一种技术实现的方式，其应用的繁荣反映了人们对于构建多方共享和同步的记录账本的强烈需求。并且，随着时间的推移，人们逐渐发现这种共享和同步的记录账本还可以通过更多的技术路径来实现，因此作为对区块链概念的补充和拓展，分布式账本和分布式记账技术等相关概念也发展起来，并且逐渐与区块链的概念发展融合。

如图1-1所示，国际标准化组织［2］将区块链定义为：经过确认的区块采用加密链接通过只增的、按次序的链组织起来的一类分布式账本；对分布式账本的定义则为：在一系列节点之间通过共识机制共享和同步的，保存最终的、确定的、不可变的交易记录的信息存储。在传统商业活动中，账本作为对经济活动记录的本籍，具有对以往活动汇总核验的作用。随着信息化的发展，信息化账本也从传统账本中“脱胎”成为支持信用公开等新型事物的记录方式。然而，这种方式仍然带来数据一致性、易伪造和篡改等挑战。对于这些挑战，长期以来的解决方式是依靠第三方机构作为信用背书，来保证账本的真实可靠性。随着经济社会的发展，人们已不再满足依靠这种基于第三方信用担保的传统信用体系，转而开始探索一套不依赖第三方的、可验证的、可靠的信任体系。而信息技术的不断发展逐步使这种转变成为可能，尤其是现代密码学的发展为公正性、隐私性等难题提供了重要的技术手段，分布式计算的大规模应用也为新技术的发展提供了广阔空间。在这一系列背景下，区块链这一去中心化的分布式账本应运而生。

图1-1　国际标准化组织（ISO）对区块链、分布式账本等相关术语的定义

与传统的信息化账本相比，基于区块链技术的账本在众多计算机上都存储着相同的交易记录，前后的交易记录及校验信息之间通过密码学技术保证其安全性。若要篡改区块链中的某一条交易记录，则必须对其后所有的交易记录及区块都进行篡改，大大增加了篡改成本，因此区块链基本上被认为是不可篡改的。此外，区块链技术应用公钥加密等密码学技术，对于交易中的隐私性、公正性等也有很好的保证。并且，区块链技术实现了交易与记录过程中的防篡改性、公正性、对等性、隐私性等，因此还具有保障交易双方互相信任的能力。

进一步地，通过可信账本的维护和基于其建立的信任关系，区块链技术提供多个相关方共同处理某一事务的能力，被认为是建立新型多方协作关系的技术基础，并且，智能合约的引入还为区块链带来可自动执行约定动作的能力。因此，区块链通常被认为是一种新型的信任机制，可促进社会生产协作关系的优化，并为多个领域带来效率提升、成本降低和智能化程度提升等价值。

正如一个“多面体”，区块链在不同视角下呈现出不同样貌，业界对于区块链的定位也十分多元化，对于“区块链”一词给出了不同的理解和定义。例如，团体标准《区块链 参考架构》［3］将区块链定义为：一种在对等网络环境下，通过透明和可信规则，构建防伪造、防篡改和可追溯的块链式数据结构，实现和管理事务处理的模式；袁勇［4］等从技术角度给出区块链的定义：一种利用加密链式区块结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用自动化脚本代码（智能合约）来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式；英国政府首席科学顾问发布的《分布式账本技术：超越区块链》［5］认为：区块链是一种数据库，它将一些记录存放到一个区块里，每一个区块使用密码学签名与下一个区块“链接”起来，并且可以在任何有足够权限的人之间进行共享和协作。从某种程度上说，区块链可以看成由一个相互平等的群体，在利用一系列的技术规则保证充分共识的基础上共同维护的账本。从数据的视角看，区块链可以看成一种数据库，并且由于区块链上的记录是加密、难以篡改及由多个参与方共同维护的，所以是高度可信的数据库。从技术生态的视角看，区块链是一种基于信息技术的自主治理方式，通过预设的规则达成信任，促成多方协作。