矿业？ 比特币？ 去中心化？股票大涨，简单告诉你什么是区块链

海外比特币价格突破4100美元。 短短八个月时间，比特币先后突破2000美元、3000美元、4000美元三大关口，年内涨幅超过300%。 受此影响，今日A股区块链板块全面爆发。 飞天诚信、裕银股份、远光软件等4只股票涨停，板块涨幅达5.42%。

然而，什么是区块链？ 与比特币有什么关系？

小编挖了三尺，翻遍了资料，终于在知乎上找到了一位大神。 他深入浅出地介绍了区块链，今天分享给大家。

原题：什么是区块链，如何通俗易懂地介绍区块链？ （略有编辑）

第一部分，概述

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库。 它本身是一系列利用密码学产生的数据块，每个数据块包含多个比特币网络交易的有效确认信息。 这就是区块链的定义，所以要一步步理解区块链，我们需要一步步理解下面的东西。

第 1 部分：权力下放

让我们首先考虑一个集中处理过程。 您要在某宝上购买手机，交易流程为：您汇款到支付宝-支付宝收到款后通知卖家发货-卖家发货-您确认收货-支付宝发送钱给卖家。

图1 Centralized中心化交易模型

在这个过程中，虽然你是在和卖家打交道，但是这笔交易除了你和卖家之外，还涉及到第三方，那就是支付宝，你和卖家之间的交易都是围绕支付宝进行的。 因此，如果支付宝系统出现问题，交易将失败。 而且虽然你只是简单的买了一部手机，但是你和卖家都得向第三方提供多余的信息。所以，考虑到极端情况，如果支付宝跑路或者拿了钱不承认你的交易，那你就在悲剧中

分散处理的方法要简单得多。 你只需要和卖家换钱换手机，然后双方都声称完成交易，就OK了。

可见，在某些特定情况下，去中心化的处理方式会更加方便，同时也不用担心与交易无关的信息泄露。

事实上，如果只考虑两个人的交易，去中心化的好处并不能完全体现出来。 想象一下，如果有上千笔交易在进行，去中心化的处理方式会节省大量资源，让整个交易变得自治和简单。 并消除被集中代理控制的风险。

去中心化是区块链技术的一个颠覆性特征。 不需要中心化代理，实现点对点的直接交互，使高效、大规模、非中心化的无代理信息交互方式成为现实。

当然，上面的例子有一个很大的潜在问题：没有权威的中心化代理，如何保证每笔交易的准确性和有效性？ 比如：如果没有权威的中心化代理，有一天张三向我借了100块钱，他不还钱怎么办？

这导致了区块链的其他特征。

第二部分：两个基本难题

去中心化后，整个系统没有权威的中心化代理，信息的可信度和准确性都会面临问题。

问题一：类似两军问题——信息不一致

第一次听说这个问题其实是在TCP类。 基本上就是说有两支相隔很远的军队在传递机密信息。 为了让发件人确认已收到机密消息，收件人必须回复。 （每条成功发送的消息一定有成功返回）

红军向蓝军派遣了一个使者说：“拿出他妈的意大利枪！”。

蓝军收到消息后，派出使者给红军说：“收到命令！”。

接着红军又派了一个使者给蓝军说：“我知道你们接到命令了！”。

接着蓝军又派了一个使者给红军说：“我知道你们知道我接到命令了！”。

接着红军又派了一个使者给蓝军说：“我知道你知道我知道你接到了命令！”

...

然后，就没有尽头了。

图2：分布式计算在异步系统和不可靠通道上无法实现一致性（无法读取和划掉）

因为是点对点的通信，这种情况下双方是不可能做到信息一致的。 严格来说是“在分布式计算中，不可能在异步系统和不可靠的通道上尝试实现一致性”。

问题 2：拜占庭将军问题——错误信息

在拜占庭罗马帝国的军事行动中，由将军们投票决定进攻还是撤退。 也就是说，如果大多数人决定进攻，他们就会上去进攻。 但如果军中有奸细（比如将军反水故意乱投，或者传令官造反擅自修改军令），怎么保证最后的投票结果真实反映忠诚将军的意愿？ 拜占庭将军问题体现在信息交换领域。 可以这样理解，在一个去中心化的系统中挖矿比特币，有些节点是坏掉的。 他们可能向外界广播错误信息或不广播信息。 在这种情况下，如何验证数据传输的准确性。

第三部分：区块链技术的诞生

现在，让我们在去中心化系统中一步步解决这些问题，见证区块链技术雏形的诞生。

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让我们先建立一个去中心化的系统。 为了便于理解，我们来看一个简单的去中心化借贷模型：如果A借给B 100元，此时A喊“我是A，我借给B 100元！”，B也在人群中喊道，“我是B ，A借给我100元！” 这时，路人A、B、C、D听到了消息，于是大家都围在了人群中。 在小本子上写下“A借给B 100元”。

你看，这个时候，一个去中心化的系统就建立起来了。 该系统不需要银行、贷款协议和收据。 严格来说甚至不需要人与人之间建立长期的信任关系（比如B突然和改口说“我不欠A钱！”这时候人就会站出来说“不，我的小本子上记录着你一天借了A 100块钱！”）。

图 3：去中心化借贷模型

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你可能已经发现，在上面的模型中，所谓的“100元”已经不重要了。 也就是说，在这个模型里什么都可以交换，甚至你可以凭空发明一些东西，只要大家承认，你就可以让你发明的东西流通。 例如：我大喊“我创造了 10 个脉轮！” 在人群中，我什至不需要知道查克拉是什么，也不需要关心世界上是否真的有查克拉，只要每个人都听到了，然后写下“LaiW3n有10个查克拉”我的小笔记本，所以我真的有 100 个脉轮。 从那时起，我可以声称我给了某人1查克拉，只要路人A、B、C、D都收到并确认了这个信息，那么我就认为交易完成了，即使没有查克拉世界。

您现在脑海中是否浮现出三个词——“比特币”？ 由于真正的区块链和比特币比我上面提到的模型要复杂和详细得多，所以下面以脉轮为例。

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假设经过很长一段时间后，我凭空创造的查克拉已经在这个系统中流传开来，大家开始认可查克拉。 但是这个系统只有10个查克拉，所以有人打了个主意，在人群中大喊：“我有10个查克拉！” 我应该怎么办？ 大家刚才是不是在本子上记下了他有10个查克拉，让大家可以锻造查克拉？

为了防止这种情况发生，我决定在我创建脉轮的时候标记一下（更准确地说，我在大喊大叫的时候标记了“我创建了10个脉轮”这句话，比如标记为001），这样在每笔交易中以后，当我喊“我给某某人1脉轮！”时，我会多加一句：“这1脉轮的来源是标记为001的记录，我的句子标记为002！” . 再抽象一点，某人的喊话内容格式变成：“这句话的编号是xxx，上一句的编号是yyy，我给某某人1查克拉！”，这样伪造的问题就解决了. 事实上，上述模型成为中本聪第一版比特币区块链协议的简化版：

图4：Chakra模型与中本聪第一版区块链协议对比

好吧，看到这里你基本上可以不涉及任何细节地向你的任何朋友解释区块链了，你可以开始尽情地传播（zhuang）知识（bi）了。

但也许你的朋友是一个有求真精神的学生，所以你最好继续回答下面的问题。

第 4 部分：更详细的问题

1、“为什么叫我一个字，我帮你记？我的笔记本不是要钱吗？”

你的朋友可能会问：“为什么叫我一个字，我帮你记？我的小笔记本不是要钱吗？”。 为了激励大家帮我宣传和记账，我决定给第一个听到我喊叫并记录在小本子上的人一些奖励： 第一个听到我喊叫并记录下来的人，你得到了1凭空而来。 查克拉，这个查克拉是整个系统对你辛勤记账的奖励，而且你录下这句话后，一定要马上告诉别人你已经录了，这样别人才会放弃继续记这句话，并且给自己的备案号让别人查，然后你用你的备案号喊出我的话让下人记账。

当这个规则定下来的时候，这个系统中肯定会出现一群人，他们会开始竖起耳朵倾听周围的声音，为的是抢占第一个记账的权利。 是的，你的脑海里是不是又冒出了“比特币挖矿”这个词？

值得一提的是，关于比特币挖矿，有一个非常形象的例子：

单身求女票，果果婆婆说我有很多女儿，我给大家提个问题，如果我解决了一个，给其中一个姑娘的微信号。

单身狗疯狂竞争，想办法开动脑筋解决问题。 只要其中一只狗解决了一个问题，它就会立刻得意洋洋地向全世界宣布，向所有单身狗表明，这姑娘是我的，你们放弃吧。 其他单身者有不满也无计可施，郁闷不高兴也不是问题，我们马上进入下一题。

这位喜欢博妹子的幸运小王，在被婆婆认出来后，可以得到25个货币单位（比特币）的礼物。 真是人生赢家。

2、两个人一起喊，应该听谁的？

在这个系统里，如果我和另外一个人C大声喊出“为了艾泽拉斯！” 几乎同时。 由于听众的立场不同，肯定有人会先听到我说的这句话，而有人会先听到C这句话。 如果我们规定只有一个人可以说这句话，那么到底是谁说的这句话呢？

如果不加条件，那么上面的情况肯定会发展成这样：有人以为我说了这句话，听到这句话就开始记账，之后所做的一切都是基于这个事实，而像这样信息一次次传递挖矿比特币，这条信息链会越来越深； 而另一批认为C先说这句话的人也会按照这个趋势发展。 这样一来，原本是一条独一无二的信息链，在我们喊出“为了艾泽拉斯”这四个字后，就分叉了！ ？

图 5：“区块链”分叉

这会导致什么？

按照我们的设想，每个人的小笔记本上记录的东西应该都是一样的，而且是一条链，可以把所有的信息串联起来。 可此时此刻，他们小本子上记录的东西却不一样了！ 这还是在开玩笑吗？ 以后如何判断交易和信息的真伪！ ？

为了解决这个问题，我新加了一条规定：大家写小本子的时候需要脱鞋，用脚拿笔，在小本子上用正楷书写！ 有了这个规则，由于用脚写字很难，每个人至少需要10分钟才能写完，而且由于每个人用脚写字的水平都不够好，写完这句话的时间也不一样，所以有一定是有人先写完了，然后喊“我写完了！那句话是LaiW3n的！”，让其他正在写这句话的人停止写，然后又开始在小本子上写“那句话是text Written，最后一句的编号是xxx”。

如果你对上面的解决方案感兴趣，可以对比上面的比喻，了解以下知识：

“听谁的”——中本聪解决“拜占庭将军问题”的算法

《记在小本子上》——比特币挖矿

“脱鞋用脚写字”——比特币挖矿难度

“脱鞋书写速度”——计算能力

“新规则”——工作量证明链