網際網路領域最知名的“預言家”凱文·凱利在《失控》一書中指出，未來世界的趨勢是去中心化的。亞當·斯密的“看不見的手”就是對市場去中心化本質的一個很好的概括。點與點之間直線距離最短，人與人之間溝通的最佳模式也應該是直接溝通，無論從哪個方面切入，去中心化的市場本質都是無可辯駁的。
我們可能正面臨一場革命的晨曦，這場革命始于一種新的、邊緣的網際網路經濟。世界經濟論壇（即達沃斯論壇）創始人克勞斯·施瓦布（klaus schwab）說，自蒸汽機、電和計算機發明以來，人們又迎來了第四次工業革命——數字革命，而區塊鍊技術就是第四次工業革命的成果。區塊鍊作為下一代的可信網際網路，必将颠覆所有在其之上的業務，讓整個基于網際網路的企業、生态、産業鍊徹底做一次變革創新。
馬雲曾經說過：“很多人還沒搞清楚什麼是pc 網際網路，移動網際網路來了，我們還沒搞清楚移動互聯的時候，大資料時代又來了。”現在，我們是否可以在後面加上一句：“人們還沒搞清楚大資料是什麼，區塊鍊又來了。”威廉·吉布森曾說過：“未來已經發生，隻是尚未流行。”相信區塊鍊技術能夠引領未來5 ～ 10 年的計算機和網際網路領域的發展，我們已隐約能聽見不遠的未來，由區塊鍊技術掀起的革命的滾滾風雷。
區塊鍊系統
區塊鍊是一套可信任的分布式資料庫賬簿。其通過去中心化的、無需信任積累的信用建立範式，并集體維護一個可靠資料庫，形成一種幾乎不可能被更改的分布式共享總賬。
區塊鍊系統是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。該技術方案讓參與系統中的任意多個節點，把一段時間系統内全部資訊交流的資料，通過密碼學算法計算和記錄到一個資料塊block，并且生成該資料塊的指紋用于連結chain下個資料塊和校驗，系統所有參與節點來共同認定記錄是否為真。
區塊鍊是一個基于共識打造的對等分布式賬簿，包含了一個智能合約與其它輔助技術的系統。在此基礎上，可以建構新一代的事務應用，具有核心的可信任、可問責和透明性，同時簡化業務流程和法律限制。
區塊鍊是分布式資料存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。
它被認為是繼蒸汽機、電力、資訊和網際網路科技之後，目前最有潛力觸發第五輪颠覆性革命浪潮的核心技術。
《華爾街日報》将其譽為“500”年以來金融領域最重要的創新。
華爾街的清算和結算所——美國證券托管清算公司ceo兼主席michael bodson評價它是“一個可以将交易後環境進行現代化的千載難逢的機會”。
現代共識機制的基礎于1962年提出。rand corporation的一名工程師paul baran在論文《論分布式通訊網絡》中提出了加密簽名的概念。這些數字化簽名不久就成為了系統對修改資料或文檔的使用者進行驗證的方法。
二十年後，三名學者發表了一篇關于去中心化系統可靠性問題的論文。在《拜占庭将軍問題》中，作者leslie lamport、 robert shostak、和marshall pease提出了一個思維實驗：假設有一組将軍，各自統領着拜占庭軍隊的一部分，包圍了一個敵軍城市。将軍之間隻能靠信使進行通訊。但為了攻占這個城市，他們必須就作戰計劃達成一緻。
問題在于，一個或多個将軍已可能發生叛變，并試圖誤傳資訊以破壞作戰計劃。對此，我們的問題是，這支軍隊可存在多少已叛變的将軍而仍可正常地統一作戰？
此情景可與在沒有中央機構驗證相關資産和交易的情況下的數字化貨币、資産托管和價值轉移進行直接類比。在分布式賬本中，不同的參與者節點就像将軍，需确定一個可接受的失效水準：在系統不需要拒絕交易的情況下，可容許多少惡意交易（可容許多少已叛變的将軍）？這是因為一定數量的失效可能不會損害系統整體的可靠性。
在這些作者提出的情景中，由于每兩個将軍由信使聯系，我們可以制定一套算法，在肯定三分之二或以上将軍是忠誠時，該系統（拜占庭軍隊）便是可靠的。
對于計算機上的分布式金融交易而言，問題更為複雜；有一段時間，業界甚至認為這個問題是不可解決的。
miguel castro和barbara liskov在1999年提出實用拜占庭容錯算法（pbft），成為該問題的解決方案。pbft可以最小延遲處理大量的直接點對點（或分布式）資訊。這意味着程式員可建立安全和适應性強的私人分布式網絡。從1999年起，pbft已認證多種途徑得以實施，并進一步發展成各種技術疊代。
首先在1999年發展起來的是“工作量證明”。工作量證明是指系統使用者須重複運作算法以驗證系統内其他參與者的交易。到目前為止，該方法仍然是最受業界認可的共識實作方法。
工作量證明系統以去中心化的點對點加密協定來運作區塊鍊。這些系統不設中央機構，但假定“忠誠”節點至少控制系統的大部分計算能力。（至少半數軍人受忠誠将軍掌控。）這些系統是公開或無需設定權限的系統，即系統内節點不需要知道其他節點的身份。
比特币是工作量證明系統的最知名應用。一個名為中本聰的個人或團隊于2008年以一篇名為《比特币：一種點對點電子現金系統》的論文提出了比特币技術。該技術随即作為開源代碼被應用，并于2009年1月釋出，成為目前最有名的電子貨币。比特币技術基于“挖礦”，即參與者電腦驗證交易并将其加入公有賬本，就此賺取新的比特币。
很多其他方法緊随比特币陸續湧現。
股權證明産生于2012年。此方法旨在建立一個機制，以懲罰那些不遵循共識協定的節點。參與者必須以預設數額的電子資産（比特币）對共識結果下注。如果結果沒有實作，惡意節點将損失這些資産。
在股權證明系統中，比特币挖礦要求參與者“下注”，參與者需根據他們已擁有的比特币數量來開采新币或輸入新交易。在工作量證明系統中，能否成功挖礦則取決于實際的計算工作。
與工作量證明系統對比，股權證明系統的優勢在于其要求更少的計算工作。由于相關計算需要高昂成本，計算量的減少可降低系統成本和準入門檻。參與者擁有越多比特币和更高受控計算能力，開采新區塊的可能性就越高。
另一個名為股權委托證明（dpos）的系統嘗試結合股權證明系統和工作量證明系統的特點。dpos通過所謂“見證人”來執行一個去中心化的投票程式，以防止潛在的網絡中心化。
開發者一直緻力于提出新的機制以提升比特币應用。2014年，法國企業家flaviencharlon建立了coinprism，通過使用名為“彩色币”的開源協定在比特币區塊鍊基礎上創造數字化資産，使比特币區塊鍊可用于貨币以外的用途。某些大型金融市場企業（如花旗集團和美國納斯達克）已于2015年開始嘗試使用彩色币。
同時出現的還有metacoin，一種以新層級形式建立于另一種區塊鍊基礎上的币種。盡管這些技術擁有各種顯而易見的潛力，但将其應用于高度監管的金融機構仍是不可行的，原因如下：
源自比特币及其它基于工作量證明的區塊鍊的安全系統不适用于受監管的金融結算（其激勵被扭曲）
結算的法律終局性不足
–\監管風險仍較高。
為尋找能可靠應用于金融機構并被監管者接受的共識機制，開發者将注意力投向不是基于比特币或工作量證明系統的技術方案。于2014年開發的ripple就是首個有重要影響的新方案。ripple的代碼庫基于比特币區塊鍊，但并非使用工作量證明共識。
于2014年開發和釋出的raft旨在提升早前一個叫paxos的系統。raft應用暫時中心化來執行工作：各節點暫時性地選舉一個節點作為領袖，負責驗證交易。raft的變種系統tangaroa在2015年面世，其作用是更好地防止惡意攻擊和軟體錯誤。
在2015年7月釋出的ethereum是另一個試圖将區塊鍊應用擴充至比特币的點對點貨币系統之外的嘗試。該方案就分布式賬本提出了分布式資料計算的智能訂約概念，即一個實體可在合同中反映有形産品或金融産品的價值，并使用區塊鍊來配置設定這些價值。ethereum進一步促進了傳統金融合同與區塊鍊技術的融合。
同在2015年，coin sciences釋出了multichain，這是首個免費提供的現成區塊鍊平台。multichain現允許在網絡層面發出和跟蹤資産，并引入權限管理系統以實作隐私保護、挖礦控制和向特定交易方授權。
2016年2月，linux foundation的hyperledger項目釋出了基于模闆的pbft以作為區塊鍊的建立基礎。該項目意圖通過建立一個跨行業、開放标準的開源開發程式庫，使商業使用者可建立自定義的分布式賬本方案。hyperledger的模闆可自定義特定交易，并通過私有區塊鍊或其他系統資料庫進行記錄。
分布式賬本技術-橫向剖析圖
1、行業聯盟包括：hyperledger、chinaledger、r3cev、ptdl
2、典型的應用案例：跨境支付、資産确權、貿易結算等
3、共識機制：工作量證明、股權證明、pbft等
4、平台技術：linq、ripple、corda、hyperledger、ethereum等
智能合約的理念可以追溯到1995年，幾乎與網際網路（world wide web）同時出現。因為比特币打下基礎而受到廣泛贊譽的密碼學家尼克·薩博（nick szabo）首次提出了“智能合約”這一術語。從本質上講，這些自動合約的工作原理類似于其它計算機程式的if-then語句。智能合約隻是以這種方式與真實世界的資産進行互動。當一個預先編好的條件被觸發時，智能合約執行相應的合同條款。
在區塊鍊領域，智能合約定義如下：一段代碼（智能合約），被部署在分享的、複制的賬本上，它可以維持自己的狀态，控制自己的資産和對接收到的外界資訊或者資産進行回應。
hyperledger是目前全球影響力最大的區塊鍊開源項目。該項目希望能夠出現衆多區塊鍊網絡，使每個網絡賬本都能執行不同的業務。hyperledger除了能夠實作這種網絡獨立運作之外，還有一個尋址系統，能夠通過一個賬本的交易，發現并利用另一賬本中的正當交易與智能合約。
會員制服務
負責管理的是網絡上的身份識别、隐私與機密。參與者通過注冊來擷取身份，然後屬性授權機構才能發放秘鑰來進行交易。
區塊鍊服務
負責管理分布式賬本，通過在超文本傳輸協定2.0建立的點對點協定進行。資料結構經過優化能夠有效維護參與者重複的整體狀态。
鍊上代碼服務
負責提供安全又輕便的沙盒裝載路徑，供鍊上代碼執行驗證節點。
ethereum（以太坊）是一個平台和一種程式設計語言，使開發人員能夠建立和釋出下一代分布式應用。ethereum可以用來程式設計，分散，擔保和交易任何事物：投票，域名，金融交易所，衆籌，公司管理，合同和大部分的協定，知識産權，還有得益于硬體內建的智能資産。
thedao是基于以太坊區塊鍊平台開發的去中心化自治的vc。每個參與衆籌的人按照出資數額(以太币),獲得相應的dao 代币(token),具有審查項目和投票表決的權利,其中投票權重與出資額相關。傳統風投基金中,投資政策是由經驗豐富的基金經理等專業人士制定的;而the dao 則是基于the dao 衆籌項目的參與者的群體智慧。
中原標準時間2016年6月17日發生了在區塊鍊曆史上留下沉重一筆的攻擊事件。由于其編寫的智能合約存在着重大缺陷，區塊鍊業界最大的衆籌項目thedao(被攻擊前擁有1億美元左右資産)遭到攻擊, 導緻300多萬以太币資産被分離出thedao資産池。
thedao編寫的智能合約中有一個splitdao函數，攻擊者通過此函數中的漏洞重複利用自己的dao資産來不斷從thedao項目的資産池中分離dao資産給自己。
bitshares是一種支援包括虛拟貨币、法币以及貴金屬等有價值實物的開源分布式交易系統。該系統主要能夠提供一個去中心化交易所的解決方案。讓每個人都成為交易所。bitshares将區塊鍊的創新延伸到實際應用中，包括銀行、證劵交易所、博彩、投票、音樂等，通過一個數字公共總賬便能夠成立相對應的分布式自治公司(dacs)，dacs運作成本遠遠小于傳統中心化的機構，讓公司在無需人為管理的情況下，提升現實世界的效率，解放臃腫的組織機構。
bitshares的共識機制如下：
1、股東們可以選舉出任意數量的見證人來産生區塊，每一個賬戶都有選舉權，其權重是正比于股份數量的，得票最多的n位見證人被選中，n的确定原則是有超過一半的票數認為n對于去中心化是足夠的。
2、見證人按一定的規則輪流産生區塊，成功産生區塊時，他們會獲得獎勵，而如果在輪值到的時間産生區塊失敗，就由下一個見證人産生下一個區塊，而未能完成任務的見證人不會獲得獎勵，并且有可能因為表現差而在将來被選掉。
r3cev是一家總部位于紐約的區塊鍊創業公司，由其發起的r3區塊鍊聯盟，至今已吸引了42家巨頭銀行的參與，其中包括富國銀行、美國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行、德國商業銀行、德意志銀行、彙豐銀行、三菱ufj金融集團、摩根士丹利、澳洲國民銀行、加拿大皇家銀行、瑞典北歐斯安銀行（seb）、法國興業銀行等。
corda是一個分布式賬本平台，設計從頭開始到記錄，管理和同步受監管的金融機構之間的金融協定。它是建立在行業标準工具之上，支援多種共識機制并且沒有本地貨币。
沒有多餘的全局資料共享：隻有有合法需求的參與方可以按照協定擷取資料；
corda編寫和配置在企業間流轉，無中心控制者；
corda在企業間單個交易水準達成共識，而不是在系統水準上；
系統設計直接支援監管觀察員節點；
交易直接由交易雙方驗證，而不是由一大群不相幹的驗證者進行；
支援多種共識機制；
記錄了智能合約代碼和人類語言法律檔案的清晰聯系；
用行業标準工具建立；
沒有原始加密貨币。
區塊鍊可應用在金融服務、醫療健康、ip版權、慈善公益、物聯網等領域
特别在金融領域的金融服務、資本市場、支付等場景
金融業務推進順序如下：
場外業務
場外業務是與分布式賬本業務場景契合度最高的業務，也是法律監管環境最容易随着技術進步調整适應的業務。對于已經存在的場外市場，可以嘗試在單市場利用分布式賬本技術去單獨支援個别新推出的業務，也可以聯合多市場利用分布式賬本技術進行雲化整合，在雲化整合的場景下注意技術上保障市場間交易資訊的有效隔離。
場内業務的交易後業務處理
目前各相關機構（證券公司、交易所、登記結算公司）花在交易後清算結算和對賬處理上的時間很長，采用分布式賬本技術可以大大縮短這一時間。
業務沙箱
在指定的資本市場業務“特區”内，封閉運作由分布式賬本技術支援的場内業務，在鼓勵技術創新的同時，審慎觀察市場表現，嚴格控制風險範圍，使之不會擴散。
國際化業務
随着世界各國對分布式賬本技術認知的不斷加深和應用的不斷推進，中國的資本市場在今後的對外開放中一旦與境外資本市場對接，使用分布式賬本技術促進對接将成為可能的選項。
區塊鍊場景實施的過程，需要分析的重要問題如下：
範圍：需要考慮哪些因素。
交易方：哪些實體建立并釋出交易？
流程：實施的流程與之前應用相比如何？業務及資料層面的一緻意見/?共識如何達成？誰被允許驗證交易的有效性？
資料：哪些資料需要分享？與誰？什麼時候？哪類資産将被轉讓？應該在何處儲存資料？是否需要驗證及公證？
技術：現存的基本技術格局如何？将受到何種影響？基本的技術成本如何？
人員：需要哪些技能及組織變革？
監管：該解決方案是否能夠幫助我的企業以更有效的方式滿足監管要求？
行業：是否有行業驅動的時間要求重新聚焦目前業務，更快更具信任地處理事務？
業務案例：什麼是整體業務案例，包括對事實成本的考慮？投資回報如何？是否有充分的規模效應？
性能/安全：解決方案是否滿足我的需要？是否滿足了我的安全要求？
交易記錄是否需要引發進一步的事件（智能合同）
區塊鍊場景實施的落地方法如下：
解決關注的問題的最簡單方法是什麼？
分布式賬本技術是否是你正在尋求解決的問題的正确的解決方案？你是否甚至需要區塊鍊？如果是，對應的資産類别是什麼？處于使用周期的哪一階段？
你正在尋求解決的具體問題是什麼？
使用分布式賬本技術的設計假設及目标是什麼？
目前的業務狀況是否涉及到第三方？
是否了解并信任他們？
是否實施了中央權限？
用例是否可能需要治理控制架構？
你是否同意交易的不可變記錄（共識）？
聯盟鍊；
成員要經過許可認證;
完備的智能合約更新機制；糾錯機制；
結合現有法律架構；
私募股權業務處理周期的各個階段是有其各自的特點，可以認為是不同的業務領域，需求針對不同業務領域dsl定制相應的合約執行環境，以簡化合約開發難度，避免差錯；
為了保障性能的可擴充性，以及解決資料可見與隐私保護之間的沖突，我們設計了分層多鍊的系統架構。這需要底層的區塊鍊平台提供跨鍊操作，以及跨鍊事務一緻性的保障；
區塊鍊應用的實質是一種釋出式協同系統，需要有不同的參與方，具有開放開源的需求，解決方案需要盡可能被所有參與方認可的，是以我們認為區塊鍊底層技術需要有強大的社群共同推進。
傳統股權交易系統的一些弊端:
當今的股權交易涉及到以下參與主體：發行人，投資人，中介機構，管理人，監管部門等。為了執行一個完整的交易，各參與主體的交易資訊需要實時互動與更新。然而依靠現有的交易系統，各交易系統間實時的資訊互動、更新是很難實作的。各主體之間存在一個互相驗證的過程，部分逐級的驗證過程導緻了資訊更新的滞後性。有時為了執行一筆特殊的交易，幾筆額外的交易操作需要被執行，這使得整個交易過程更加複雜，交易周期更加漫長。這就是市面上所說的“t n”。
應用區塊鍊技術，買賣雙方能夠通過智能合約直接實作配對，交易執行的效率可大幅度提升，并通過分布式的數字化登記系統，自動實作結算和交割。
股權交易就是公司轉讓一部分權利給的交易。
通常隻有非上市公司才進行股權轉讓
比如說，把半個公司或百分之幾的公司股份讓給你，如果你買了你就算是半個老闆或是小老闆的意思。
或是盈利或上市後都能按股權分紅的，通常比二級市場上買賣的股票要更便宜。
常見的股權交易：
一種是按《公司法》、《證券法》等法律法規依法設立并經證券監管部門核準，公開發行募集股份。
另一種是帶有定向募集性質的非上市股份有限公司，因企業發展的自身需求，這些非上市公司股權也有通過一定的管道擴大資本或進行流通轉讓的要求，而産權交易市場就為此提供了一個重要平台。
區塊鍊有助于人工智能實作契約管理，并提高人工智能的友好性。例如通過區塊鍊對使用者通路進行分層注冊，讓使用者共同設定裝置的狀态，并根據智能合約做決定，不僅可以防止裝置被濫用，還能防止使用者受到傷害，可以更好地實作對裝置的共同擁有權和共同使用權。通過引入區塊鍊技術，有助于提升人工智能的使用者體驗及安全可靠性。
根據gartner預測，2015年全球的物聯網裝置數量将達到49億台，2020年将達到250億台左右。随着物聯網中裝置數量的增長，如果以傳統的中心化網絡模式進行管理，将帶來巨大的資料中心基礎設施建設投入及維護投入。此外，基于中心化的網絡模式也會存在安全隐患。區塊鍊的去中心化特性為物聯網的自我治理提供了方法，可以幫助物聯網中的裝置了解彼此，并讓物聯網中的裝置知道不同裝置之間的關系，實作對分布式的物聯網的去中心化控制。
随着網際網路大資料時代的興起，傳統的關系型資料庫在應付web2.0網站，特别是超大規模和高并發的sns類型的web2.0純動态網站已經顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，而nosql的資料庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發展。nosql，泛指非關系型的資料庫，具有高并發性和可拓展性，它的産生就是為了解決大規模資料集合多重資料種類帶來的挑戰，尤其是大資料應用難題。
但是建構在這之上的大資料，最大的問題就是無法解決信任問題。因為網際網路将使得全球之間的互動越來越緊密，伴随而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現有的主流資料庫技術架構都是私密且中心化的，在這個架構上是永遠無法解決價值轉移和互信問題。是以區塊鍊技術将成為下一代資料庫架構。通過去中心化技術，将能夠在大資料的基礎上完成全球互信這個巨大的進步
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問題1，現在業界特别強調區塊鍊技術的去中心化價值，這似乎與政府和大企業的權利集中是背道而馳的。如何與銀行合作？您怎麼看？
黃老師：區塊鍊解決的核心問題是多個參與方互動的信任問題，跟銀行合作，可以先切入場外業務。
問題2，目前區塊鍊技術用于高并發的業務還比較困難。比如證券交易，股票交易一秒鐘上萬次交易。您怎麼看？
黃老師：雲象區塊鍊可以做到1000～3000tps，目前隻适合場外業務，相對低頻，監管要求不高，股票交易還不适合。
問題3，關于區塊鍊，業界有哪些落地的應用？你們有哪些項目？能介紹一下你們公司和團隊嗎？
黃老師：業界的應用包括積分兌換、資料存證、互助保險等，雲象落地的應用包括積分、産品溯源、數字存證等，雲象區塊鍊的介紹可見公司公衆号，公衆号名稱：雲象區塊鍊。
問題4，上個十年，是電驢，bittorrent等p2p技術蓬勃發展的十年，區塊鍊技術是不是和p2p技術一脈相承的關系？另外，區塊鍊技術是如何應用merkle tree算法的？
黃老師：區塊鍊技術核心包括共識機制、p2p通信、隐私保護等，p2p技術隻是一部分，區塊鍊應用梅克爾樹減小資料存儲空間。
問題5， 區塊鍊用于跨境清算，如何做不同國家貨币的轉換?
黃老師：跨境支付場景主要要聯合多家銀行或金融機構組成聯盟鍊，可以替代傳統的swift，區塊鍊技術保證安全，無需清結算。
問題6， 區塊鍊感覺為信任背書，目前有那些國内官方組織參與？
黃老師：官方組織主要是工信部、央行。
問題7，能解釋下區塊鍊去中心是怎麼了解的？
黃老師：去中心非完全去中心化，準确的說是非中心化，讓多方參與共識，建立可信的分布式賬本。
分享者簡介：
黃步添，雲象區塊鍊創始人兼ceo，浙江大學計算機博士，中國從事區塊鍊技術研究的先行者；ieee、acm會員，中國計算機學會會員；2016百人會英才獎候選人之一，西湖區第七屆優秀青年科技工作者；已申請的發明專利有20項，涉及領域包括資料挖掘、作業系統虛拟化、區塊鍊技術等。
本文轉載自微信公衆号 中生代技術 freshmantechnology