什么是区块链？

区块链技术是由比特币创造的。本文还将引导你从比特币开始，一步步告诉你什么是区块链。

区块链可能是目前最有前途和最具分裂性的技术和经济趋势。它为数字世界带来了“价值表示”和“价值传递”两个新的基本功能。它的潜力正在显现，但目前正处于一个朦胧而野蛮生长的阶段。

对比互联网的发展史，现在的区块链可能相当于1994年的互联网，也就是互联网刚刚进入大众视野的时期，也是第一波互联网革命萌芽的时期. 谷歌、亚马逊、Facebook、腾讯、阿里巴巴、优步、滴滴区块链的种类不包括什么，甚至现在市值超过一万亿美元的苹果，都从那一刻受益。

现在区块链技术可能会带来互联网的第二次革命，将互联网从“信息互联网”带到“价值互联网”。对比区块链发现，原本被称为“信息高速公路”的互联网处理的是“信息”，而区块链可以处理的是“价值”。

改变来了，未来就在这里。我们又一次站在了革命的起点——价值互联网的变革。要了解价值互联网的未来，首先要了解什么是区块链技术。

让我们回到 10 年前，当时 Satoshi Nakamoto 发明了比特币。

比特币的诞生

2009 年 1 月 3 日，在芬兰赫尔辛基的一台服务器上，迄今为止匿名的神秘技术极客中本聪生成了第一个比特币区块，即所谓的比特币创世区块。

在创世区块的言论中，中本聪当天在英国《泰晤士报》头版写下标题：

“泰晤士报 03/Jan/2009 财政大臣濒临第二次银行救助”

在此过程中，他记录了比特币系统启动和创世块产生的那一刻，并用这句话表达了对当时全球金融体系的影射。2009 年初，刚从 2008 年金融危机冲击中恢复过来的全球金融体系显得摇摇欲坠。

在生成创世块时，按照自己设定的规则，中本聪得到了50个比特币的奖励，这是最早的50个比特币。从创世区块开始，每 10 分钟将新的数据块添加到比特币账本中，新的比特币是凭空发行的。比特币的去中心化网络开始运作，扩展到目前全球数万个节点的网络。

在比特币诞生的那一刻，它的三个组成部分都出现了，即加密货币、分布式账本和去中心化网络，如下图所示。

2008 年 10 月 31 日，中本聪向加密邮件列表的所有成员发送了一封电子邮件，标题为“比特币：一种点对点的电子现金纸”。

他写道：“我一直在研究一种全新的电子现金系统，它完全是点对点的，不需要任何受信任的第三方。” 比特币的起源应该早在这个日期之前，中本聪曾表示，他从 2007 年 5 月开始编程比特币项目。2008 年 8 月，他注册了域名 bitcoin.org，现在是比特币项目的官方网站.

在电子邮件中，他包含了一个指向比特币白皮书的链接，标题为“比特币：点对点电子现金系统”。中本聪在 2008 年发表的这篇论文可能是互联网历史上最重要的论文之一，其他重要论文还有开创互联网前身阿帕网的《计算机作为通信设备》（1968），由莱克瑞德。)，Tim Berners-Lee 的万维网协议 (WWW) 提案，“信息管理：一个提案”（1989 年），Google 联合创始人 Sergey Brin 和 Larry Page Engine 论文的搜索（1998 年）等人。

可以合理地推测，中本聪不是学术研究学者，他可能是一名从事实际软件工程开发的工程师，因为他不仅设计了比特币系统，还开发了它并让它在互联网上运行起来。他可能在写上面提到的重量级论文来解释他的设计之前就已经开发了这个软件。

2008 年 11 月 16 日，中本聪公布了比特币系统的源代码。在发布白皮书并将软件代码开源后，他终于在 2009 年 1 月 3 日，即区块链诞生的时刻，在互联网上启动了比特币网络。之后，中本聪和几位开发者在网上一起讨论想法，继续开发迭代。随着比特币网络的成熟，他的活跃度开始下降，比特币系统逐渐进入自主运行的状态。最后，在比特币系统发明 3 年后，自 2011 年 11 月以来，中本聪再也没有出现过。他成为了一个永远无名的传奇，没有人知道他是谁，他只留下了自己的创作。

为什么中本聪创造比特币

在创造比特币的过程中，中本聪发明了区块链技术，这是衍生自比特币的底层技术。那么他为什么要创造比特币呢？他想解决什么问题？

现在，比特币经常被称为“加密数字货币”，人们经常关注其中的“货币”二字。事实上，比特币不具备当前各国法定货币的特点，它只是一种数字形式的特殊商品。比特币目前的市场价格及其大幅涨跌也影响着人们对它的看法。人们将其与黄金和郁金香等各种投资和投机目标进行比较。

但如果我们回到中本聪创造它的那一刻，我们会发现比特币的出现源于一个科技极客想要解决的技术问题：“在数字世界中，如何创造出具有现金特性的东西? 标题“比特币：点对点电子现金系统”反映了中本聪想要解决的难题：他想创造可用于数字世界的电子现金，允许点对点或个人对点个人交易，无需任何中介参与。

让我们比较一下。在现实世界中，一个人可以将现金票据交给另一个人，而无需通过银行、支付机构、证人等中介。

但由于数字文件是可复制的，复制出来的电子文件是一模一样的，所以在数字世界中，我们不能简单地把数字文件作为代表价值的东西。同时，没有像纸币这样的数字文件来代表我们在支付机构有多少钱，而钱只是一个中心化数据库中的记录。

在数字世界中，当一个人想要将现金转移给另一个人时，必须有一个中间人参与。例如，通过支付宝转账的过程是：支付宝从一个人的账户记录中扣除一定的金额，在另一个人的账户记录中增加一定的金额。

在数字世界中，如何打造无中介或去中心化的数字现金一直是个难题。既然数字文件可以完美复制，如果没有集中的数据库来跟踪，如何防止一个人两次花费相同数量的钱呢？

这被称为双花或双花问题。在比特币出现之前，我们所熟悉的主要电子现金系统（如PayPal、支付宝等）都依赖于一个中心化的数据库来避免双花问题。这些受信任的第三方中介是必不可少的，见图 2。

但在另一条道路上，去中介化或去中心化电子现金的道路上，有很多技术极客一直在进行各种尝试，但都未能取得最终的成功。

到了 2008 年，中本聪借用和综合了前人的成果，尤其是通常被统称为 cypherpunks 的团体的成果，改进了之前的中心化和去中心化的电子现金，再加上自己的。独特的创新，创造了比特币，一个点对点的电子现金系统，它在没有中介的情况下解决了双花问题。

特别是，电子现金系统比特币同时是去中介化和去中心化的：

需要说明的是，这个“电子现金”中的现金并不是指货币，它只是数字世界在解谜过程中借用来代表价值的术语。我这样说是为了便于理解，实际上，代表价值的最常见的东西就是现金。

最初，用来代表价值的电子现金比特币是没有价格的。比特币系统只是一个逻辑上可行的系统，一个解决难题的技术玩具。2010 年 5 月 22 日，在一个在线论坛上，一名程序员用 10,000 个比特币兑换了两张棒约翰披萨的代金券。比特币第一次有一个公平的价格：10,000 个比特币的价格为 25 美元。为了纪念这一天，每年的5月22日成为区块链世界的一个节日——比特币披萨日。

此后，虽然比特币从未成为货币，但它逐渐获得了价值和价格。比特币的价格是在自由市场交易中决定的，并且不断反复波动。然而，无论是从年初的 1132 美元下跌了一半，还是在 2017 年底迅速上涨至近 2 万美元，并在几个月内跌至仅三分之一，比特币系统及其底层区块链技术都保持稳定。

由中本聪设计和编码的比特币电子现金系统已经运行了近十年。比特币系统已经从一个技术玩具变成了一个几乎可以完美运行的系统，并且看起来将在很长一段时间内稳定地做到这一点。

从比特币系统中发现区块链

在现实世界中，现金是一种纸币，但其背后是一套与货币相关的金融体系：中央银行、银行、印钞厂、信用卡组织，以及后来的第三方网络支付机构。

在数字世界中，要想打造一种去中介化、去中心化的“电子现金”，还需要设计一个完整的系统。该系统应该能够解决以下一系列问题：

中本聪设计并开发了比特币系统，完美解决了这些问题。说到比特币，人们经常提到作为价值代表的电子现金。事实上，比特币作为电子现金只是比特币系统的表层。比特币系统包括三层，如图 3 所示：

比特币系统的三层命名（应用层、应用协议层、通用协议层）源于著名的区块链研究员Melanie Swan，她还提出了一个被广泛引用的阶段划分：区块链1.0是币种，blockchain2.0为合约，blockchain3.0为应用。

Melanie Swan 是《区块链：新经济蓝图》的作者。应用层、应用协议层、通用协议层的分类见她的演讲。

比特币系统实现的去中心化点对点电子现金，依赖于中间比特币协议层进行发行和传输。类比于真实的货币体系，这一层的作用相当于中央银行（发行货币）和银行（处理转账）等金融机构。

让我们更深入地了解这一层，称为“比特币协议”。比特币系统架构图往往进一步细分为五层（见图4），分别对应比特币协议和比特币区块链。在这个五层架构中，比特币协议层又细分为：应用层、激励层和共识层。

在设计比特币系统时，中本聪创造性地将计算机算力竞争与经济激励相结合，形成工作量证明（POW）共识机制，让挖矿计算机节点完成算力竞争。它具有货币发行和记账功能，还完成了区块链账本和去中心化网络的运维。这样就形成了一个完整的循环：矿机挖矿（算力竞争），完成去中心化记账（操作系统），以比特币的形式获得经济激励（经济奖励）。

比特币的工作量证明共识机制是连接上层应用和下层技术的一层：上层是电子现金的发行、转让和防伪；在下层，去中心化网络的节点达成协议，更新分布式账本。

稍后，在讨论区块链的现在和未来时，我们会不断回到比特币系统的设计上，它是一个简单而复杂的系统，融合了技术和经济因素，是所有区块链创新的源泉。

区块链的定义

至此，相信读者大概能明白什么是区块链了。最后，让我们从不同的角度定义区块链。

第一个区块链的定义（比较流行）

比特币：一种加密的数字货币；区块链：一种底层技术。

区块链是源自“比特币”的底层技术。换句话说，比特币是区块链技术第一个获得巨大成功的应用。

第二种区块链的定义

区块链是数字世界中“价值表示”和“价值传递”的技术。区块链币的一面是代表价值的加密数字货币或代币，另一面是分布式账本和去中心化网络进行价值转移。

分布式账本和去中心化网络通常也被称为“链”，可以被认为是一个软件平台；而代表价值的代币通常被称为“硬币”。

代币存储在链上，并通过可编程的链上代码（智能合约的主要形式）进行管理。

[讨论] 说到区块链我们在说什么

比特币系统由三层组成：比特币、比特币协议和比特币区块链，即比特币的分布式账本和去中心化网络。那么，从比特币系统的角度来看，当我们说区块链时，我们可能在谈论什么？

区块链一词包括四种可能，覆盖范围逐渐变大，如上图所示：

公众提到区块链时区块链的种类不包括什么，往往指的是第四大范围，即“账本+网络+协议+货币”。在业界，人们提到区块链时，通常指的是第三个范围，即“账本+网络+协议”。很多软件开发者在谈及区块链时，通常指的是“账本+网络”的第二个范畴，即分布式账本+去中心化网络。

现在，包括我在内的很多人都认为，基于区块链的价值表示都称为代币，而像比特币这样的硬币被视为特定类别的代币。一般来说，当我们提到加密货币、代币和代币时，我们指的是基于区块链并在数字世界中代表价值的事物。如果使用“代币”一词，区块链的最大范围包括“账本+网络+协议+证书”。