区块链技术浅谈（一）

（一）区块链技术简介

网上关于区块链技术的介绍文章很多，多数都是少数几篇文章翻来覆去的引用。这年头，大家越来越懒，愿意打字的人真不多了。去繁存简，我用简单的例子，来讲讲区块链技术，希望能让对于区块链不了解的朋友们也能够多多少少的理解这个“新兴”的概念（其实早就不新啦）。

传统的网络程序

先来说说我们常用的网络程序，我尽量简单表述：传统的网络程序是需要一台服务器的，一般来说系统还需要记录数据，所以另外需要一个数据库。举个例子，你通过微信扫码成为了一个面包店的会员，你可以向你的会员账号里充值，商户也会在交易成功后从你的账户中划款到他的账户之中。这些注册、交易、充值流程是通过一台服务器（就是一台电脑）上的一个程序来执行的，而所有会员的余额、各个商户的收益也都需要记录下来，所以也会需要一个数据库（就是一个小账本，例如数据库软件SQL、Redis，甚至Excel，只要能记录数据都行）来记录。

这就是传统网络程序的构造了，开发者需要买一台服务器，还需要安装一个数据库，而用户们使用的所有功能都是通过这台服务器来处理的。程序会一直平稳的运行下去吗？那可不一定，大家多少也遇到过这些的情况：

1、服务器死机了、断线了、停电了、坏了、用户太热情导致服务器处理不过来了；

2、数据库打不开了、坏了、被删了

这时候你就买不了面包了，只能等待（焦头烂额的）运维、技术人员把问题处理好才能再买。

还有更可怕的，如果有一个“坏蛋”，他来干坏事：

1、到服务器上把程序删了；或者他到服务器上把程序改了，改成你充100块人民币进去，账户里增加10000的余额。

2、他到数据库里改数据，把你的余额改成0，把他自己的余额改成1个小目标（1亿）

3、他跑去机房，一把火把服务器烧了……

好吧，这种情况下就没那么简单能处理好了，你可以考虑去隔壁的包子铺换换口味了。

这就是传统互联网程序的弊端：1、只有一台服务器，坏了就不能用了；2、数据库可能会被篡改。

区块链应用程序

而区块链技术就不一样了，它需要很多很多的服务器和数据库，每一台服务器和数据库上的数据都是自动同步、且完全一样的，每一笔业务它随机挑选一些服务器来处理，在验证结果之后，把结果同步给所有的服务器和数据库。你可以这样理解：世界上有几千几万几十万台电脑，每台电脑上都运行着面包店程序，而且记录着所有的客户余额。你每次充值、花钱买面包，系统都会从这几十万台电脑中选几台或者几十台、或者几百台电脑来执行程序，并且大家相互核对执行结果，保证你的金额没有出错，然后把最终的数据同步到世界上剩余的所有的电脑之中。

在这样的系统架构下，一台电脑坏了不要紧，还有其它几万个电脑同胞顶上来。一台电脑的程序被改动了也没关系，你的结果与其它参与计算的电脑算出来的结果对不上，不采纳你的结果，用大多数电脑的结果。一台电脑上的数据库被改了也没关系，你这个库的数据与其它的电脑同胞的数据对不上，那么大家都不采信你的数据就行了。

小结

其它文章中经常会说：“区块链技术开放、可信、去中心化、共享……”就是这个意思，说到底就是只要我的电脑足够多，我的程序就能保证安全，“坏人”就改不了我的程序和数据。这千百万的电脑兄弟都是我的服务器、是我的数据库。坏人要是想做坏事，只控制一台电脑可不管用了，他得有本事控制这千百万的电脑兄弟才行

em……等一下，我有问题要问问

1、你说了这么多传统互联网程序有危险、不靠谱，我们平时用的那么多那么多程序平时也没出什么问题？就算出了问题，多数情况下过了一会就能正常使用了呀。

2、你说使用区块链技术有千百万的电脑，可从哪里弄这么多的电脑呢，成本不是更高了吗？

必须得扩展说明

1、先说传统互联网应用。刚刚列举的场景只是一个超级简单的架构，多数的互联网应用可不仅仅只是一台服务器，一个数据库这么简单的。常用的分布式服务器架构可以将程序扩展到多台服务器上，一方面可以减轻单台服务器的运行压力，另一方面可以避免由于单台服务器出现问题，导致整个程序瘫痪的情况发生；数据库也是如此，一般都会定时备份，再需求更高时也会采取更高级的数据容灾方案。

在今天，对于程序安全、数据安全，有数不清的架构师、程序员、运维工作者不断为之努力，为的就是程序更加强健、更加安全。数不清的日志、数据库记录、核算、对账过程都在默默运行着。对于服务器的监控、分布式部署也是从不停歇。

其实在纯技术手段之外还有一个厉害的角色来威慑“坏人”——网信办、公安部等相关机构会负责网络安全保护和监督管理工作，防止有“坏人”恶意从事网络犯罪。在此情况下，“坏人”需要承担的风险是相当巨大的。总之，互联网技术在不断完善着，在大家共同的努力完善下，传统互联网应用的容灾手段越发完善，越发安全了。

2、再来说说区块链的“电脑”问题。这些“电脑”其实叫做“节点”。节点是一个程序而已，运行起来很简单方便，只要你有能联网的电脑或者平板，下载一个节点程序，运行程序然后你就可以该干嘛干嘛去了，节点程序会自己完成区块链的所有工作。

——那么问题来了，我自己的电脑干点啥不好，非要运行你的节点程序做什么？我运行你的程序有什么好处？

Very Good，这真实一个灵魂拷问！电脑只要开机就要费电，运行程序还会带来硬件折损，而世界上几乎没有人愿意无偿奉献。所以，最初的聪明的区块链设计者们设计出来了一个直观、好玩的激励机制：虚拟币，以及挖矿。

我们大家熟知的，有里程碑意义的“比特币”，实际上就是“比特币区块链”内部定义的货币，就是虚拟币。而你的电脑运行节点程序时，可以藉由一个公平的算法，有一定的概率得到“比特币”，这个过程就像矿工在乱石中挖掘有价值的矿石一样，所以大家把这个过程称之为“挖矿”。

继比特币之后，又出现了很多其它的虚拟币，很多都采用了新的挖矿算法产出各自的虚拟币。而不用管各种挖矿算法多么的玄乎，其实本质就是一个：你运行我的节点程序，就有机会获得我的一个“虚拟币”！

——那么问题又来了，我能获得多少虚拟币？你的虚拟币值钱吗？

挖矿的收益算法就很复杂了，有兴趣的可以深入了解。而对于其本质，可以这样理解：有的虚拟币是通过显卡运算（你的显卡越厉害，收益就越多）、有的通过CPU运算（你的CPU越强悍，收益越多）、还有的通过硬盘运算（你的硬盘容量越大，收益就越多）挖矿……而这些硬件可是你需要真金白银买来的，大家都想去挖比特币，显卡的价格自然就被抬高了——这就是为什么前几年显卡价格离谱的原因，这种溢价的情况也可以类推到某些型号的CPU、硬盘。

再说虚拟币是否值钱的。说到底，虚拟币就是区块链创造者做出来的一个数字而已，是由市场决定它是否值钱，说白了就是大家觉得它有没有投资价值。大家都听说过比特币，现在一个比特币能换2万多美金，为什么它值2万美金？因为有人愿意出2万美金买1个比特币。为什么有人愿意出2万美金买1个比特币？因为他觉得以后可能有人出10万买1个比特币。而市面上各种虚拟币成千上万，价格差大的离谱，有的币的价格甚至要到小数点后十几位才有数值——因为市场不认可这个币，觉得它的投资价值为0。

我来打个比方，突然有一天，社会上所有人都说长度为0.987654321cm的大米非常值钱，一粒能卖20万人民币。你觉得不可思议，不就是一粒大米嘛，有这么值钱吗？但是市场上确实有人在买卖它，于是你抱着试试看的心态精确测量了你家的米缸里的大米，居然找到一粒完美匹配的，然后你惴惴不安的挂到市场上售卖，居然真的立马换成了20万人民币！你会不会热情高涨，买一袋又一袋的大米来测量？

你一个月本来只吃半袋米，现在每天都要买一袋回来测量，而且你也不再想着老实工作了——我找到一粒大米，不抵我工作一年？——这就是虚拟币的矿工、矿场，每天都要消耗大量的电力挖矿，同时也在极限压榨千千万万的硬件的寿命——而他们的目的，就是获得链上的一堆数字而已。

此外，你的朋友得知了这个消息，他开始去市场上买卖这种大米，遇到行情好，低买高卖的赚上一笔；行情差，大米就砸在手里了。整个市场也因为参与的人越来越多而热闹起来。

所以我现在问问你，虚拟币值钱吗？

关于虚拟币和交易所的事情，我们后面再慢慢聊，我们继续回到区块链技术。

区块链的公开性

一般来说区块链是开源的，也就是说它的源代码是公开的，它的数据也是公开的，链上的所有信息，任何人都可以查到。公开性是目前面向社会的区块链的应用的共识。

关于公开性，我是这样理解的：区块链的数据、程序是运行于各个节点上的，所以如果想让人们成为你的节点，你得公开代码，让看得懂的人来看看你的程序做的事情是不是跟你承诺的一致，不会偷偷做什么手脚。代码都公开了，数据藏着掖着也没有意义了。程序不可能不被破解，毕竟你的数据和程序可是分布在世界各地，拿到你的程序，所有的程序数据在破解专家面前都是完全透明的（甚至他掌握的比你还清楚），所以干脆放弃抵抗，完全放开算了，哈哈。

继续小结

大家也看到了，区别于传统的互联网技术，区块链技术的去中心化、可信、公开。区块链的拥护者们看到了一个美好、广阔的世界：公平、没有秘密、没有黑箱操作、透明的网络世界，接下来，就等着区块链技术改变人类的生活吧！

补充说明

1、随着虚拟币市场热度提升，参与者越来越多，节点也出现了细分。毕竟理论上负责区块链完整功能的全节点需要占用极大的空间，所以“轻节点”、“挖矿节点”等根据使用者目的不同，而细分出来了。例如轻节点，不需要挖矿功能，只同步保留自己的目标地址的数据即可。

2、矿池、以及矿池算法出现。例如：原先每一次挖矿产出的时候，只有一个人能分到1个比特币。现在有了矿池，大家“抱团”挖矿，矿池给大家分派任务，一旦其中的一个人挖到了矿，那么矿池内所有参与者根据自己计算量的多少，按照比例瓜分这1个比特币。

3、参与挖矿的电脑也不再是普通的家用电脑，它进化的更加极端。在比特币火爆之后，出现了定制矿机：一个铁架子、加上仅安装了挖矿程序的硬盘、基本的内存、CPU、再插上十几张万元显卡，为的就是挖矿更高效。这样的“计算机”除了挖矿以外，几乎没有任何作用。挖矿的电量损耗也是惊人的，一张显卡的功率是200W左右，所以在冬天一屋子的矿机运行起来，是可以在里面光膀子的。此外，参与挖矿的硬件也是7*24小时不间断运行，硬件的折损速度远远高于其在正常使用时的折损速度。

4、挖矿消耗了大量的能源，扰乱了硬件价格，与此同时，却并没有为人类社会的生产生活带来实质提升。国家在前段时间明文表示：挖矿违法。我个人深以为然。