探索区块链技术

区块链的核心技术主要是共识机制和加密算法。

区块链技术来源

谈到区块链，就不得不提比特币，区块链作为比特币的底层技术，是伴随着比特币而产生的。比特币交易机制中，不同的挖矿节点对应一个区块，每个区块中存储被确认认可的交易记录账单，而在交易记录账单中，记录着每笔交易的来源，即上一页账单编号，这样交易记录就像链条一样存储在区块中，称为“区块链”。

比特币是一种去中心化的虚拟数字货币，没有像央行一样的中心化机构发行货币，在自发生成虚拟数字货币时，大家如何达成共识（通过共识算法认可交易）以及交易的安全性（加密算法）显得尤为重要。

通俗的说，区块是分布式记录账本的数据库，通过账本中的交易可以查到该笔交易的上一页账本，通过计算机算法和加密技术来保证数据的统一和安全性，即为从比特币中抽象出来的“区块链技术”。

区块链技术可以解决哪些问题？

在互联网上，涉及到身份信息的校验，若没有政府或银行提供身份核实校验，我们无法建立经济活动往来所需的信任关系，这里的校验核实都需要通过一个权威的中心机构去获取数据。而区块链技术可解决信任和安全问题，而不依赖任何第3方机构。区块链是分布式的，它完整的保存运行在每个区块链的节点上，即每个节点都有完整的数据备份；区块链是共享公开的，节点上的任何人或任何机构都可以查看区块链上的信息；区块链是加密的，它使用非对称加密算法来保证信息的安全性。

区块链中的每个区块在建立时就需要对此前区块的交易信息进行确认，如果需要篡改交易信息和盗窃资金，需要更改每个区块中的全部交易记录，而这基本是不可能的，由于区块链的这种大范围的点对点去校验和批准每一笔交易，使得它具有不可篡改的特性。

区块链技术的实质是在信息不对称的情况下，无需相互担保信任或第三方中介参与，采用基于共识机制和加密算法的节点间普遍通过即为认可的信任机制。下面浅谈其应用场景：

区块链＋数字货币

目前央行正在探索利用区块链技术发行数字货币，可以监督每一笔资金的完整流向。

区块链＋支付

采用区块链技术的支付体系，无需跨行清算，货币兑换以及效率更高，在这种点对点的网络中，无需中间环节，费用更低。

区块链＋交易所

区块链的去中心化、匿名性和不可篡改等特性，可以显著提升登记、发行、交易、转让、交割清算效率。

区块链＋征信

传统的征信数据，面临着数据孤岛的障碍，通过区块链技术，建立数据公信力，且全网征信数据无法修改。

区块链＋知识产权保护

每一条记录在建立时，都会加盖时间戳和用户ID，这样无论中间经历多少环节，知识产权带来的效益都会只属于最初的创作者。

目前，区块链技术的应用场景除了比特币外，在其他领域的应用尚在探索中。

区块链核心技术

区块链的核心技术主要是共识机制和加密算法。共识机制主要解决由谁来构造区块，以及如何维护区块链统一的问题；加密算法用来解决电子货币的所有权问题。区块链技术在不同领域中的探索，主要在于选择合适的共识机制和加密算法。

比特币的共识机制采用的是工作量证明，矿工通过编码生成器计算有效的账号编码时，需要通过大量的计算，平均10分钟才能生成一个有效的账单编号并完成一笔交易的清结算。这里的算法不适用于对效率要求高的行业，且无法保证用户体验。所以，需要根据不同行业的要求，制定合适的共识机制。目前常用的共识机制主要有工作量证明、活动证明机制、权益证明机制和容量证明机制等，共识机制尚在不断的研发更新中。

信息的加解密是区块链的关键环节，主要是哈希函数和非对称加密两部分的算法。哈希函数目前主要有SHA家族算法、MD5、SCRYPT、RIPEMD、WHIRLPOOL、CUCKOO HASH、HAVAL、Tiger、LYRA2、Equihash、Hashimoto、Dagger、Ethash（以太坊目前Pow机制下的算法）等多种算法，还有其中算法的串联和并联使用。比特币的加密算法采用的是SHA256哈希运算，连续进行两次SHA256运算才能作为最终结果，前一次运算的结果作为后一次运算的输入，SHA256加密尚未破解。

区块链在应用实践中，除具备上述优势外，也面临着诸多挑战。比如，维持共识机制的算力需要耗费大量电能、政府的政策限制等。不过历史上每一项新技术出现时，都伴随着质疑和挑战，如互联网在30后的今天才得以普及，随着技术的成熟，在不久的将来，相信区块链技术能帮助我们建立信任机制、保护数据隐私、提高协作效率。