本文將著重介紹區塊鏈的相關概念及簡單原理，主要圍繞以下三個問題來展開，這三個問題分別是：
①區塊鏈是什麼？
②區塊鏈解決了什麼問題？
③區塊鏈是如何解決的？
一、區塊鏈是什麼？
按照工信部《區塊鏈技術與應用白皮書》的定義：區塊鏈是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分佈式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分佈式基礎架構與計算範式。
對於大多數人來說，上述的關於區塊鏈的定義還是過於晦澀，我們還是從字面含義來理解區塊鏈。區塊鏈由一個一個區塊鏈接而成，區塊是什麼呢？區塊可理解為一個小賬本，裡面存儲了交易記錄。而區塊鏈就是所有區塊按照時間節點連接在一起，組成了一個總賬本。
賬本的本質就是一個數據庫，普通的數據庫有增加、刪除、修改、查詢（俗稱增刪改查）四個功能，但區塊鏈這個數據庫只有增加和查詢兩個功能，不能修改和刪除。
所以用四個字概括區塊鏈就是：記賬+認賬。
二、區塊鏈解決了什麼問題
因為區塊鏈是一個成本低廉的永久保存不可篡改的數據庫，因此它解決了信任問題，實現了存證&價值傳輸兩個功能。下面將結合實例來解釋存證和價值傳輸兩個功能。
1.存證
存證的意思是：可以證明這個數據是在這個時間戳上傳的，並且沒有被篡改過，幾百年後依然可以證明，可以對任何一個人或一個機構證明。
人類歷史上，從未出現過這樣的技術。這個技術有什麼用？我們舉個例子。
比如2008年奧巴馬競選總統的時候，有人懷疑奧巴馬不是在美國出生的，所以根本沒有參選總統的資格。這事引起軒然大波，於是奧巴馬趕緊公佈了出生證明（下圖），以證明自己確實是在夏威夷出生的。
結果呢？結果是質疑的聲音更大了。質疑者們從各個角度分析，說這個證明是假的，是PS（軟件Photoshop的縮寫，代表偽造）出來的。後來美國的衛生和公共服務部出面說這是真的，質疑者們依然不信。
而有了區塊鏈，就不會出現這樣的鬧劇。所謂頒發一個證明，其實就是發佈到區塊鏈上，那麼，當一位總統競選人被質疑出生造假時，他只需要公佈一個二維碼，裡面包含自己的出生證明在區塊鏈裡的“位置”和解密的密鑰，所有民眾就可以用自己的手機直接掃碼，查看到出生證明的圖片和當年政府部門的數字簽名信息。而區塊鏈可以證明這份出生證明確實是這位候選人出生那天上傳的。
類似的，怎麼證明一份合同是不是偽造的，怎麼證明一段監控錄像是不是偽造的，怎麼證明一沓票據是不是偽造的。自古以來，人類在信息存證上的投入是非常巨大的，只不過大多數人不跟檔案打交道，看不到檔案室裡一排排巨大的文件櫃，看不到每年花費在檔案管理上的大量人力物力。區塊鏈的存證功能，將保存真實信息的成本大幅降低，將偽造數據的成本大幅提高。
2. 價值傳輸
區塊鏈除了能完成存證功能外，還可以實現價值傳輸。其中價值傳輸最典型的應用場景就是跨境支付。
2017年我國涉及跨境支付結算的金融高達 8 萬億元人民幣，如果單筆交易成本下降 40%-50%，將給企業帶來可觀收益。
不過，傳統的跨境結算速度慢、效率低、時間長，中間涉及到多個跨境金融機構，他們之間需要對賬、清算、結算，並涉及很多手工流程，不僅導致用戶端和金融機構後臺業務端產生高昂的費用，也使得小額支付業務難以開展。
但在區塊鏈時代，人和人之間可以直接打造點對點的支付方式，省去第三方金融機構等中間環節，實現全天候支付、實時到賬、提現簡便以及沒有隱形成本，有助於降低跨境電商資金風險及便捷性需求。
舉個例子，假設一個新加坡人要給他的西班牙的朋友匯款，如果通過傳統的渠道如SWIFT（銀行結算系統），一般需要5-7天的時間，如果將來臉書（Facebook）的天秤幣Libra（天秤幣可簡單理解成一種基於區塊鏈發行的穩定幣）上市了，這個新加坡人該怎麼做呢？他會先把新加坡元換成天秤幣，通過手機上的錢包軟件直接發給他的西班牙朋友，他的西班牙朋友收到後，會把天秤幣換成歐元，這就完成了一次跨境支付，時間可以由幾天縮短為幾個小時，而且手續費很低廉。
人們經常把微信和支付寶等第三方支付與點對點支付混淆，實際上微信和支付寶支付與平時的銀行轉賬沒有本質差別，都需要一個可信的第三方（如銀行）才能完成價值傳輸。而藉助區塊鏈，即使沒有可信第三方（銀行），兩個陌生人也可以實現價值傳輸。
用一句話總結就是：微信和支付寶是以中心化的方式實現價值轉移，而區塊鏈是以去中心化的方式實現價值轉移。這就是區塊鏈被稱為價值互聯網的根本原因。
3.信息流到價值流的跨越
縱觀人類歷史，關於流的發展有三個階段：
第一階段是物流，從古到今，貨物和商品的運輸都是必不可少，古有鏢局，現在有快遞公司，都是圍繞物流在進行。
第二階段是信息流，隨著20世紀互聯網的發展，信息的傳輸越來越通暢，從早期的電子郵件、到後來的門戶網站再到現在的微信，信息傳遞越來越方便。
最經典的一個例子就是滴滴打車，解決了司機和乘客之間的信息傳遞，對接資源的供給方（司機）和需求方（乘客），為人們帶來了很大的便利！
第三階段是價值流，區塊鏈解決的最主要的問題就是價值傳輸。微信和支付寶雖然也可以實現價值傳輸，但是他們仍需要可信的第三方（銀行）才能實現價值傳輸，在跨境支付方面就會很費力。而區塊鏈卻可以不需要可信第三方，實現點到點的價值傳輸。這是區塊鏈最神奇的地方。
綜上所述，區塊鏈可以大大增強信息流通和價值流通的速度，這兩方面恰好與區塊鏈的兩大功能：存證和價值傳輸相對應！
三、區塊鏈是如何解決信任問題的？
在第二章的開頭，我們提到：
因為區塊鏈是一個成本低廉的永久保存不可篡改的數據庫，因此它解決了信任問題，實現了存證&價值傳輸兩個功能。
我們現在已經明白了區塊鏈兩個基本功能：存證和價值存儲，但還有一個關鍵問題沒有解釋：區塊鏈是如何解決信任問題的？
要回答這個問題，我們需要先學習密碼學上的一個基本概念：哈希算法。
維基百科是這樣定義哈希算法的：哈希算法是將文件映射為較短的固定長度字符串（哈希值）。
例如，我們眼中的香腸圖片如下圖所示，在比特世界裡可能是這樣的：
0101100101100001110101110110……
這張圖片可能由上萬個0和1排列組合組成，這才是這張圖片在比特世界裡面的本來面目，我們把這串數字長龍成為“二進制文件”。
我們把這條長龍切碎，攪拌之後就得到哈希值：
4f7ecc0b834a930f48253cb932ac812e9f38ac37。
哈希值是哈希算法的最終結果，是文件在互聯網裡面的編號。
我們不需要關心哈希算法如何把二進制文件變成哈希值，我們只要把哈希函數想象成一臺屠宰加工機器，就能理解：這臺機器能把豬做成等長的香腸，而哈希值就是這根香腸上的紋理。
每根香腸（哈希值）雖然都是等長的，但是香腸上面的紋理卻是不同的。
哈希值有這樣兩個有意思的特性：
1.相同文件的哈希值完全相同。但只要源文件稍有改動，哈希值就面目全非。
2.哈希值不可逆推，也就是說你無法通過分析哈希值計算出源文件的樣子，換句話說，你不可能通過觀察香腸的紋理推測出豬的樣子。
有了上述關於哈希值的概念，我們就可以來解讀一則深圳的新聞：
深圳市統一政務服務APP“i深圳”中，“我的服務”版塊已上線“區塊鏈證照”服務。其中，“居民身份證”、“居民戶口簿”、“結婚證”已實現上鍊，“駕駛證”、“公積金”、“電子社保卡”、“行駛證”也即將實現上鍊。
新聞中後面有這樣一段話：
以“居民身份證”上鍊為例，普通居民在上鍊之後可詳細查看證照上鍊信息，包含“簽發機關”、“有效期”等，每張證照均生成唯一標識的哈希值作為區塊鏈存證依憑。
通過學習簽名哈希值的概念，我們可以明白每個人身份證的照片生成的哈希值都不一樣，只要把身份證照片的哈希值上鍊，這樣就等同於把每個人的身份證信息上鍊。
而信息一旦上鍊以後，鏈上的信息是不能被篡改的，因為鏈上信息與信息之間是有關聯的，一旦修改了某個區塊的某條信息，會影響後續所有的區塊。可謂牽一髮而動全身，我們可以用下面的圖來理解這種鏈接：
假設一個人的身份信息被修改，那麼其對應的哈希值就會變化，從而影響了它所在的那個區塊所儲存的信息，這樣它與後面的區塊就無法匹配，就如同上圖中紅色的拼圖被改變了形狀，自然無法與原有的區塊鏈進行拼接。
通過上面的講解，我們可以更好的理解區塊鏈中那個“鏈”字的含義：環環相扣、不可篡改！進而我們就可以理解區塊鏈是如何解決不同實體之間的互相信任問題。
這時再看下面這張圖，是不是對區塊鏈更有感覺了^_^
附：圖中BLOCK代表區塊，而CHAIN代表鏈。
結語
最後，我們再重溫文章開始提出的三個問題，現在我們都可以解答了。
①區塊鏈是什麼？
答：區塊鏈是一個分佈式賬本（數據庫），只能增加和查詢，不能修改和刪除。用四個字概括區塊鏈就是：記賬+認賬。
②區塊鏈解決了什麼問題？
答：區塊鏈解決了信任問題，從而實現了存證&價值傳輸兩個功能。存證的例子舉的是奧巴馬出生證明，而價值傳輸的例子舉的是跨境支付：新加坡人給他的西班牙朋友匯款。
③區塊鏈是如何解決信任問題的？
答：區塊鏈是通過密碼學（如哈希算法、數字簽名等）、分佈式網絡等技術手段解決的信任問題。
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