第二节
区块链101

区块链是去中心化的交易数字记录或账本（没有单一实体控制网络，尽管已经出现了中心化程度更高的“私有”区块链，见第二章第三节），具有分布式（记录与所有参与方共享）特点，并将一系列经过验证的加密技术结合在一起，对其进行保护。区块链由计算机或服务器（称为“节点”，nodes ^* ）在点对点的基础上管理，而不需要传统上对交易进行认证的中介（如金融交易中的银行）。添加到区块链的数据与网络中的所有参与方共享，并可以由具有适当权限的任何人根据区块链的共识协议 ^* 进行核实和验证（参见图2-1）。

输入到区块链的数据被“哈希化”（hashed） ^* 处理，即使用数学函数转换成一个新的固定长度的数字字符串，并进行加密 ^* ，以确保数据的完整性，防止伪造，并保证消息是由声明的发送方创建和发送的，且在传输过程中未被更改。如果交易的发送方不希望网络中的其他参与方看到消息本身的内容，即提交的文件中所包含的纯文本数据，他/她可以选择对消息本身加密，从而使未经授权访问的个人无法了解到数据。

一旦经过验证，交易就会被存储在“块”中，然后通过使用加密技术按时间顺序将其“链接”到彼此（见附件中对典型区块链交易的描述） 。数据一旦被添加到区块链上，就会被打上时间戳，几乎不可能被篡改。然而，尽管区块链可以帮助防止分类账上的欺诈，但技术的防篡改能力并不能防止虚假信息被输入到分类账上。

在区块链中，每个对等主体都会保留一份完整的数据副本（或尽可能接近完整的数据副本），其更新可以同时与所有参与方共享。因此，区块链的参与方在任何时候都可以访问相同的信息。换句话说，区块链是一个共享的、值得信赖的分类账，所有参与方可以随时访问和检查，但没有一方可以控制（除非它是完全私有的——见下一节），它允许人们在没有特定相互信任且不依赖可信中介机构的情况下进行合作。

由于数据被复制的次数与节点的数量一样多，篡改数据或损坏整个网络需要破坏大量的节点，这在实际操作中是很困难的，但并非不可能。理论上，如果验证器（validator）或验证池（pool of validators）控制了超过50%的网络计算能力，区块链网络就可能被攻破，这种情况被称为“51%攻击”。51%攻击是所有类型的区块链都可能会面临的一个共同问题，特别是在公有区块链的情况下尤为严重，因为很难确定是谁实际上在验证区块。

公有区块链的一个特殊特征是，大多数区块链都需要相当大的计算能力来验证交易，特别是那些使用工作量证明共识机制的交易，比如比特币（更多信息见附件）。虽然在能源消耗方面是浪费的，但工作量证明是必需的，可以确保共识过程的安全性。它使得公有区块链在数学上很难被黑客攻击，因为对于一个其中每个互联节点都与整个区块链网络同步的系统而言，黑客攻击的代价太高了。因此，虽然黑客入侵系统并非完全不可能，但它在经济上是低效的，而且在实际操作上也是极其困难的。然而，计算能力正在日益累增。到目前为止，人们仍在就51%漏洞潜在后果的严重性进行激烈辩论。

有趣的是，最近的一些发展可能会使所谓“51%攻击”的讨论变得过时。在2018年8月发布的一篇论文中，以太坊联合创始人维塔利克·布特林提出了一种新的共识算法，据称，该算法实际上只需要1%的节点，并消除了51%的攻击风险（Buterin，2018）。换句话说，一个想要控制网络的攻击者必须控制区块链99%的节点，而不仅仅是51%。51%攻击可能很快就会被称为99%攻击。

区块链与分布式账本技术（DLT）

因为简单易懂，所以“区块链”这一术语经常被用来指分布式账本，无论它们的具体特征是否相同。然而，区块链只是分布式账本技术（DLT）的一种类型——这种技术将交易编译成区块，然后将其链接在一起。区块链是最著名和被测试最多的分布式分类技术，但越来越多的交易流模型正在被开发出来，像使用多种加密技术混合的区块链，它不含“区块”的概念，甚至同时不含“区块”和“链”的概念。“非区块上的新生儿”包括物联网区块链（IOTA） 、瑞波币（Ripple） 和哈希图（Hashgraph） 。虽然这些新模型本身不是区块链，但“区块链”这一术语现在通常用于泛指分布式账本技术及围绕分布区账本技术的现象。为了便于阅读，本出版物和许多其他出版物一样，将使用“区块链”一词来泛指“分布式账本技术”。 2iHx/s+/DW8Pb1noK/LaAx2dYqyEhU9JUV+3I8uXELS6IYeWGWtcHMpuZEeh2yrk