區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€怎樣的安全體系，術(shù)語又有哪些

用一句話來定義區(qū)塊鏈，就是安全體系，以此為基礎(chǔ)使用的貨幣就是加密貨幣。如果沒有區(qū)塊鏈技術(shù)，所有加密貨幣事實上都像賽我網(wǎng)的橡子一樣，成為只能在特定網(wǎng)站上存在的單位。但是基于區(qū)塊鏈的加密貨幣，可在誰都可以查閱的賬本里透明記錄交易明細(xì)，復(fù)制后儲存在多臺電腦中的分散型數(shù)據(jù)儲存技術(shù)，有多臺電腦驗證記錄以防止黑客的攻擊。

以銀行為例，在銀行一個地方管理電子證書和OTP卡等密碼，操作所有匯款過程，所以如果銀行服務(wù)器發(fā)生問題或數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致大型事故。為此，銀行也為了匯款過程的安全，采取雙重或三重安全裝置。但是這些安全裝置要帶來巨大費(fèi)用。而區(qū)塊鏈不是在同一個地方處理這些問題，儲存各種記錄的副本，分散到所有計算機(jī)里，對各種數(shù)據(jù)實時加密后予以保管。
? ? ? ?這就是以任何人都無法擅自修改同時誰都可以查閱變更結(jié)果的分散式運(yùn)算技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)防偽技術(shù)。區(qū)塊里記錄著相關(guān)區(qū)塊被發(fā)現(xiàn)以前傳輸給用戶的所有交易明細(xì)，通過P2P方式同樣傳輸給所有用戶，所以無法擅自修改或遺漏交易明細(xì)。區(qū)塊具有被發(fā)現(xiàn)的日期和對之前區(qū)塊的連結(jié)環(huán)，這種區(qū)塊的集合就叫做區(qū)塊鏈。說得簡單一點，就是將無數(shù)個記錄捆綁在一起的技術(shù)。加密貨幣不存在造幣的中央銀行，貨幣通過每隔一定周期查找區(qū)塊（block）得到補(bǔ)償?shù)姆绞缴韶泿?。區(qū)塊由相關(guān)加密貨幣所使用的哈希函數(shù)（將具有任意長度的任意數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成固定長度數(shù)據(jù)的函數(shù)）組成，用戶通過用計算機(jī)的運(yùn)算能力代入相應(yīng)函數(shù)的方法查找哈希。這種過程就叫做挖礦（mining）。
? ? ? ?與過去以電子貨幣進(jìn)行交易時在中央服務(wù)器保管交易記錄不同，區(qū)塊鏈對所有用戶顯示交易記錄，通過互相比較來防止偽造。

區(qū)塊意味著多數(shù)交易信息的集合。首先如果分三個階段說明區(qū)塊的結(jié)構(gòu)，區(qū)塊是儲存數(shù)據(jù)的單位，可分為主體和頭。主體包括交易內(nèi)容，頭包括密碼。區(qū)塊根據(jù)提前制定好的周期生成，匯集交易記錄制作區(qū)塊，驗證可信度，連結(jié)之前的區(qū)塊，成為區(qū)塊鏈的形式。在這里第一次開始的區(qū)塊叫做創(chuàng)世區(qū)塊。
? ? ? ?即，創(chuàng)世區(qū)塊是指之前沒有生成任何區(qū)塊的最初的區(qū)塊。節(jié)點不在中央集中型服務(wù)器里保管和管理交易記錄，而是參與交易的每個人的服務(wù)器聚在一起維持和管理網(wǎng)絡(luò)。這每個人的服務(wù)器，即參與人就叫做節(jié)點。因為沒有中央管理員，所以分發(fā)區(qū)塊的節(jié)點的作用非常重要，所參與的各個節(jié)點中至少一半以上表示同意才能生成區(qū)塊。各個節(jié)點將區(qū)塊儲存到電腦里，即使部分節(jié)點被盜而導(dǎo)致現(xiàn)有內(nèi)容崩潰，在多數(shù)的節(jié)點里還留下數(shù)據(jù)，可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)。這種區(qū)塊結(jié)構(gòu)，即使其中一個區(qū)塊被盜，只要其余鏈接化的區(qū)塊不承認(rèn)這種黑客攻擊，黑客攻擊企圖就會被拒絕，從這一點上在安全方面具有非常優(yōu)秀的創(chuàng)新性。這種安全層面至今還沒有出現(xiàn)被盜的例子。
? ? ? ?還有一個，要說區(qū)塊鏈最重要的部分，那就是交易。運(yùn)行區(qū)塊實際內(nèi)容的部分就是交易，說得簡單一點就是通常所說的交易，區(qū)塊鏈通過交易從一個地址轉(zhuǎn)移到另一個地址上去。比特幣等第一代基于區(qū)塊鏈的加密貨幣，基本上由下列4種因素組成。

加密貨幣錢包 （Wallet）

每個用戶都生成和保管私鑰（private key）和公鑰（public key），基于公鑰生成地址，用這個地址進(jìn)行交易。公鑰類似于可以跟不特定多數(shù)人共享的存折賬號。而私鑰則類似于只有用戶本人才能接觸的存折密碼。舉個受到損失的例子，黑客攻擊交易所職員的個人PC，取得用戶個人信息以后謊稱自己是交易所職員，從用戶取得私鑰信息以后盜竊了加密貨幣。私鑰就像存折密碼一樣，是絕對不能對外公開的重要安全項目。而且，2013年底彭博TV的一位主持人播出給同事匯款比特幣的事情，結(jié)果發(fā)生了自己的比特幣全部被盜的事故。因為電視臺攝像機(jī)非常偶然地拍攝到這位主持人的比特幣錢包，私鑰被泄露。

交易 （Transaction）

是指實際上發(fā)生區(qū)塊鏈移動的交易，只有在用各個用戶的私鑰簽名被指定的用戶之間方可進(jìn)行交易。交易記錄被儲存到區(qū)塊內(nèi)，經(jīng)過認(rèn)證過程確認(rèn)以后不得變更或偽造。為了完成交易，需經(jīng)過工作量證明得到批準(zhǔn)，需要一些時間。

區(qū)塊 （Block）

區(qū)塊鏈?zhǔn)窃谑澜绺鞯剡M(jìn)行的交易記錄區(qū)塊連結(jié)在一起鏈條。顧名思義，相當(dāng)于交易記錄團(tuán)。區(qū)塊和區(qū)塊鏈信息可通過blockchain.info易于確認(rèn)。每次交易都有自己固有的交易編號，其編號中記錄著從什么地址到什么地址發(fā)送了多少等內(nèi)容。各個區(qū)塊根據(jù)交易履歷按順序依次相連結(jié)。各個區(qū)塊都具有與前后區(qū)塊相連結(jié)的信息，所以很容易判斷是否經(jīng)過操作。已被操作的區(qū)塊經(jīng)確認(rèn)過程后從網(wǎng)絡(luò)中消失。

采礦機(jī) （Miner）

為了防止用包括交易的區(qū)塊發(fā)生雙重支付問題，用工作量證明（proof-of-work）協(xié)議連結(jié)區(qū)塊的主體。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通過這個采礦機(jī)來得以維持，采礦機(jī)作為其補(bǔ)償獲取區(qū)塊鏈。但是現(xiàn)在更多地采用在現(xiàn)有穩(wěn)定的區(qū)塊鏈上面上傳追加性新鏈條的方式，所以出現(xiàn)很多沒有新挖礦（min ing）的區(qū)塊鏈。在本白皮書中介紹的MP幣也標(biāo)榜著這種方式。

除這些以外，在基于區(qū)塊鏈的加密貨幣中還經(jīng)常使用如下術(shù)語。

P2P網(wǎng)絡(luò) （Peer-to-peer network）

不設(shè)中央服務(wù)器，使所有節(jié)點可在同一階層內(nèi)進(jìn)行通信的通信網(wǎng)。

哈希 （Hash）

將一個字符串變換成長度更短的值或Key。可利用哈希確認(rèn)信息是否已被偽造。

SHA256 （Security Hash Algorithm）

將特定值或字符串轉(zhuǎn)變成 256比特（32字節(jié)）值的函數(shù)。不可逆的同時只要輸入值稍有變動結(jié)果值會大有不同，所以經(jīng)常用于密碼領(lǐng)域。

節(jié)點 （Node）

組成通信網(wǎng)的終端設(shè)備或通信處理裝置的基本單位。

分布式計算 （Distributed computing）

連結(jié)多臺電腦，通過互相合作，提高計算性能和效率的技術(shù)。

私鑰 （Private key）

具有可接近相當(dāng)于加密貨幣地址的公鑰權(quán)限的字符串。因為起到密碼作用，所以不得對外公開。類似于存折的密碼。

公鑰 （Public key）

加密貨幣地址字符串。起到賬號作用，可以公開給他人。類似于存折的賬號。

批準(zhǔn) （Confirm）

為確認(rèn)加密貨幣是否偽造，加密貨幣網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點通過工作量證明或權(quán)益證明過程驗證區(qū)塊鏈正當(dāng)性的過程。

雙重支付 （Double Spending）

是指在一次交易中兩次以上使用同一筆錢的情況。很有可能在非面對面的網(wǎng)上交易中發(fā)生。雙重支付問題在證明加密貨幣可信度方面是非常重要的項目。

51%法則

是驗證區(qū)塊鏈?zhǔn)欠駛卧斓姆椒?。加密貨幣各個節(jié)點經(jīng)常用自己持有的區(qū)塊鏈比較是否和其他節(jié)點持有的區(qū)塊鏈相同，以此來驗證是否偽造。如果和一半以上的人持有的區(qū)塊鏈相同，則認(rèn)為是原本，繼續(xù)保管。如果不同，則認(rèn)為已被偽造，廢棄后復(fù)制一半以上人持有的區(qū)塊鏈后予以保管。

工作量證明 （Proof-of-work）

故意使想連接電腦系統(tǒng)的所有個體履行耗費(fèi)時間的工作，保護(hù)系統(tǒng)免受企圖攻擊系統(tǒng)的惡意連接人攻擊的手段。工作量證明過程，減緩新的區(qū)塊信息被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中的時間，防止經(jīng)過操縱的區(qū)塊鏈快速在網(wǎng)絡(luò)上得到傳播。比特幣自動生成需要10分鐘時間解答的問題，解答問題的第一個參與人擁有在現(xiàn)有區(qū)塊鏈連結(jié)自己的區(qū)塊制作新的區(qū)塊鏈的權(quán)限。通過這個過程區(qū)塊鏈平均10分鐘更新一次，各節(jié)點在10分鐘內(nèi)掙到可驗證區(qū)塊的時間。與此同時，每隔10分鐘解答問題的參與人，作為其補(bǔ)償將一定量的新比特幣歸自己所有。早期挖礦人利用普通的PC在10分鐘內(nèi)也可找到答案，而現(xiàn)在由于想采礦的的競爭者增加，問題的難度也逐漸增加，需要更快的計算。也有些專業(yè)挖礦人將快速處理運(yùn)算的顯卡GPU混合在一起開了工廠。從結(jié)論上來講，存在著消耗運(yùn)算資源和電力資源等問題。

權(quán)益證明 （Proof-of-stake）

持有更多貨幣量的批準(zhǔn)人可以優(yōu)先生成區(qū)塊。以持有大量貨幣的參與人為了守護(hù)其貨幣價值不會損傷系統(tǒng)信任度作為其前提。因此，權(quán)益證明方式不是消耗計算機(jī)資源而是通過自己持有的權(quán)益（stake）生成區(qū)塊。即，根據(jù)自己持有的權(quán)益和權(quán)益生成的日期來決定。為了生成一次區(qū)塊所使用的權(quán)益日期被初始化。基本結(jié)構(gòu)與工作量證明沒有什么不同，但是根據(jù)貨幣量哈希運(yùn)算的難度會降低，所以與工作量證明相比，具有資源消耗相對較少的優(yōu)點。

拜占庭將軍問題 （Byzantine General Problem）

是指1982年萊斯利-蘭伯特（Leslie Lamport）等3名電腦工程師通過對微軟的研究所提示的寓言。拜占庭的將軍們?yōu)榱苏碱I(lǐng)一座城市想圍攻，這要先派通信兵通知分散的部隊一起開始攻擊，這就是圍繞如何解決將軍們的背信棄義或假通訊兵問題如何決定同時攻擊時間的問題。這個問題蘊(yùn)含著分散計算環(huán)境中有可能發(fā)生的問題，使人聯(lián)想起區(qū)塊鏈的“51%法則”和“工作量證明”運(yùn)算的重要性。

比特幣 （Bitcoin， BTC）

2009年由中本聰制作的基于P2P的世界首個加密貨幣?？s寫為BTC。給通過工作量證明第一個制作區(qū)塊的節(jié)點支付比特幣的方式發(fā)行新比特幣。最大發(fā)行量為2，100萬BTC，截止2017年6月已發(fā)行了約1，700萬BTC。每次批準(zhǔn)平均需要10分鐘，經(jīng)過12次批準(zhǔn)過程來完成，所以要完成交易至少需要兩個小時。在實際交易中由于服務(wù)器速度慢等原因，通常會需要更長的時間。

比特幣挖礦 （BTC Mining）

是指為了實施工作量證明，比特幣節(jié)點之間相互展開競爭。為了誘導(dǎo)能夠?qū)嵤┕ぷ髁孔C明，給第一個成功實施工作量證明的節(jié)點作為補(bǔ)償支付比特幣很像挖金礦，因此起了這種概念。

比特現(xiàn)金 （Bitcoin Cash， BCH/BCC）

2017年8月1日從比特幣分離出來的加密貨幣?？s寫為BCH或BCC。2017年5月全世界比特幣開發(fā)商和挖礦人為了消化增加的比特幣交易量決定要確定區(qū)塊大小。但是由于認(rèn)為有可能導(dǎo)致挖礦收入減少的部分開發(fā)商，比特幣被分離成比特幣和比特現(xiàn)金。

另類貨幣 （Alternative coin）

除比特幣以外的所有加密貨幣總稱。以太坊是最典型的另類貨幣，從比特幣分離出來的比特現(xiàn)金也是另類貨幣。

以太坊 （Ethereum， ETH）

2015年7月，由維塔利克-布特林開發(fā)的市價總額排名第二的代表性加密貨幣。為體現(xiàn)交易記錄和智能合約功能的分散式運(yùn)算平臺。著眼于除了貨幣交易以外還可以記錄合同書等補(bǔ)充信息的特點，利用全球無數(shù)用戶持有的計算機(jī)資源組成分散網(wǎng)絡(luò)，利用這個平臺發(fā)明了記錄SNS、電子郵件、電子投票等多種信息的系統(tǒng)。以太坊支持C++、JAVA、PYTHON、GO等主要編程語言。以太坊具備擁有“圖靈完備”的擴(kuò)展用語言，可簡單方便地編寫智能合約。所謂圖靈完備，是指可以編程到數(shù)學(xué)模擬的圖靈機(jī)器水平。這說明被設(shè)計成可編輯在普通電腦上實行的所有程序，顧名思義具有無限大的擴(kuò)展性。以太坊還使用加密貨幣“以太幣（Either）”。以太幣起到使各種虛擬資產(chǎn)之間的有效交換變得可能的媒介作用，用作支付交易手續(xù)費(fèi)的貨幣。在P2P網(wǎng)絡(luò)上將交易履歷積累為區(qū)塊，同時還記錄智能合約代碼和實行履歷。以太坊每隔12秒鐘生成一個區(qū)塊。

萊特幣 （Litecoin， LTC）

2011年10月，由曾經(jīng)在谷歌工作的查爾斯-李（Charles Lee）開發(fā)的加密貨幣。開發(fā)時立足于比特幣，所有技術(shù)都和比特幣相同。與比特幣最大的區(qū)別是，比平均10分鐘挖掘的比特幣區(qū)塊還要快4倍，每2.5分鐘生成一個區(qū)塊。而且，最大發(fā)行量也達(dá)到8，400萬個，是比特幣發(fā)行量的4倍?？梢钥闯墒欠从沉?a target="_blank">開發(fā)者追求比特幣輕量化版本的哲學(xué)。

瑞波 （Ripple， XRP）

瑞波是繼比特幣和以太坊以后市價總額排名第三的加密貨幣。與其它貨幣不同，基于匯款系統(tǒng)，所以其結(jié)構(gòu)也有所不同。結(jié)算速度比其它貨幣快，擴(kuò)張性能非常優(yōu)秀。

EOS

作為免費(fèi)接受EOS軟件開發(fā)資金捐款的代價，基于以太坊而發(fā)行的代幣。截止2018年5月，市價總額排名第五。EOS軟件是由Block.one于2016年開始著手開發(fā)，采用了與以太坊相比交易速度更快的委托股權(quán)證明 （Delegated Proof-of-Stake）方式。而且還具有用戶不需支付手續(xù)費(fèi)而由開發(fā)商支付的特點。截止2018年4月，以太坊每秒鐘可處理20個交易，但是EOS平均可以處理3000個交易。在以太坊區(qū)塊鏈上以平實銷售的形式進(jìn)行ICO，原打算2018年6月2日將服務(wù)器轉(zhuǎn)移到自己的主網(wǎng)正式上市，但是2018年5月30日被中國互聯(lián)網(wǎng)安全企業(yè)奇虎360發(fā)現(xiàn)了其安全方面存在致命的缺陷。

代幣 （Token）

加密貨幣和代幣通常表示同一種意思。一般情況下?lián)碛歇?dú)立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)時叫做加密貨幣。比特幣、以太坊就是其最典型的例子。與之相比，如果沒有擁有獨(dú)立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)時，則叫做代幣。例如，EOS就是最典型的代幣。堪稱當(dāng)前全球代幣之標(biāo)準(zhǔn)的ERC20（Ethereum Request for Comment）代幣，就是指可在基于以太坊網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈的DAPP（Decentralized Application）上使用的代幣。從廣義上來講，除了貨幣以外，還具備資產(chǎn)的功能。如果將以太坊網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈比喻成谷歌電子市場商店，那么DAPP就相當(dāng)于可在谷歌谷歌商店下載的應(yīng)用程序。名叫量子鏈（QTUM）的加密貨幣原來也是從ERC20出發(fā)，以代幣的形式上市，通過代幣融資，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)（這叫做主網(wǎng)上線）。之后通過貨幣互換從量子鏈代幣轉(zhuǎn)換為量子鏈貨幣。說得簡單一點，不是體現(xiàn)谷歌電子市場，而是體現(xiàn)了蘋果應(yīng)用商店。從加密貨幣的功能性層面上來講，沒有必要必須從代幣轉(zhuǎn)換為加密貨幣。

DEX （Decentralized Exchange）

是指分散式交易所?？梢岳斫鉃槌舜笮徒灰姿酝獾膫€人之間的場外交易所。是為了克服傳統(tǒng)交易所的橫行霸道和所存在的缺陷而誕生的。在DEX貨幣的所有存取款只需在區(qū)塊鏈中進(jìn)行即可，不是在交易所提供的代幣化內(nèi)部錢包，而是支援可在從區(qū)塊鏈上直接連接的個人錢包直接進(jìn)行交易。任何人都不可能在中間故意阻止存取款，可直接依賴于區(qū)塊鏈的安全。沒有因為委托現(xiàn)有交易所而導(dǎo)致的服務(wù)器被盜或個人信息泄露等危險。用戶只需保管好自己的錢包就行。就像比特幣將只能在現(xiàn)有金融圈的地下進(jìn)行的金融經(jīng)濟(jì)，引向老百姓可以直接參與的廣場上一樣，DEX將現(xiàn)有交易所封閉的交易環(huán)境引向更加廣闊的草原。