“区块链”，一个伴随着加密货币出现在人们视野里的信息技术词汇，甚至还被评为了2021年政策热词，对于许多刚接触相关产业的人来说可能过于晦涩。“区块链”的标准定义为：一种安全共享的去中心化的数据账本。数据账本大部分人都不陌生，但所谓“去中心化”，以及如何做到“安全共享”才是区块链技术优于传统信息记载办法的关键。我们可以用一个简单的例子介绍区块链。
提到“区块链”，就不得不提到公共账本的由来。假设四人寝室里有你，小全，小张和小云。大伙每次有什么开销，就由一个人来垫付。但是大家会发现每天结算的时候都特别麻烦，很容易算错，就决定采用用账本记账的方式来记账并且每月月底结账。
有了账本之后，每一次有人垫付钱，就由垫付钱的人在上面记账，例如你，小张和小云该给小全20元。这样一来，大家发现算账就会非常快捷。
时间一久，你们觉得Excel来记账更方便，于是你们又把记账本替换成了Excel记录。这对于一个寝室大家都认识的情况下可能无伤大雅，但是在复杂多变的金融环境里，如何确保账本的真实可靠，避免个别别有用心的组织或个人篡改账目就尤为重要。
再回到我们的例子中来，对于私自修改账本的问题，现在的解决方案是：四个人都会有一个账本，每有一笔交易的时候，垫付钱的人就会在寝室大喊，“小云，小张和小全每人都需要支付我20元的饭钱。”其他三人听到之后，就会把这一笔交易记录在各自的账本里。这样，就算小张想要把某笔交易给删除，小张的账本也会与其他三人的账本对不上。这就是简单的分布式记账原理，将账本分给区块链上多台设备进行记录。通过区块链上每一台存储信息的设备进行对账以确保对某一台单一设备数据的篡改不会生效。
但目前还有一个问题，现有的数据是安全了，但如果有人恶意添加新的数据呢？比如寝室例子中，小张乱喊说，“小全需要支付小张10元。”其他不明白真实情况的其他舍友就会记录下来。
在这种情况下，如何确保每一笔交易记录都是真实有效的？
为了解决这一个问题，付款人需要在每一项后面加上自己的签名，代表认可这一项记录，也就是说这一项记录是真实存在有效的，并不是小张乱喊的情况。
想象一下，如果回归现实，现在每一个“寝室”都想用这种方式记录，那么就会有成千上万的人想用这个账本。这个时候交易量以及用户数据就会迅速增加，记录就会非常麻烦。而比特币解决了这个问题。
在比特币的系统里，所有交易的单位从人民币变成了比特币。现在在每个账本上，大家都不需要签下自己的名字了，名字改为一串字符串，即为比特币账号。这样做的目的就是，在用户量剧增的时候，能保证了每个用户的隐私性。并且原来大家都是月底结账，而现在是可以随时套现。但是这样一来，就要确保每个人的账户里是否有足够多的比特币来完成某一项交易。
在银行当中，如果有人要从他自己的银行账户里转走一万元，银行会判定这笔交易失败，因为银行账户里根本没有这么多钱。而在比特币这一个系统里，并没有像银行这种权威机构（“去中心化”），这个系统是根据用户以前的交易数据来决定的。
例如现在寝室四人每人都有5个比特币，吃完一顿饭后，你，小张，小全每人需要向小云转3个比特币，则你，小张，小全每人还剩2个比特币，小云则有14个比特币，并且账本上也会记有转账记录和每个人还剩多少比特币。如果这个时候小全又向小云转3个比特币，而这笔交易被判定为失败，因为在账本上面写着小全只剩下2个比特币。
当你，小张，小全每人向小云转3个比特币的时候，每一笔交易记录都会以区块的形式存储，然后再广播到系统中的其他用户。而区块之间相互连接，形成一条有系统内全体用户共同维护的区块链。
假设一家公司拥有一个服务器群，用于维护包含其客户所有帐户信息的数据库。这家公司将所有这些计算机放进一座仓库大楼，并完全控制每一台计算机以及其中包含的所有信息。但是再严防死守的设施都会出现意外，且不提人祸导致的数据篡改，天灾带来的断电断网也会使每一位客户收到影响。在这种情况下，引入更加保险的“去中心化”的区块链是大势所趋。
区块链则是允许该数据库中保存的数据分布在位于不同位置的几个网络节点中。这样一来如果有人试图在数据库的某个地方更改一条记录，其他节点也不会被更改。如果一个用户篡改了比特币的交易记录，所有其他节点就会互相交叉引用，很容易找到有错误信息的节点。就像我们上面提到的例子，每个人手上都会有一本账本，如果有一个人想更改账本，他也只能改他自己的账本。到月底结账时，寝室四人一起对账，就会发现这个人想伪造账本，因为他的账本和其他三人的账本不一样。
每一个区块都是有极其复杂的算法组成。
我们来看一下仅小云和小全两人交易的过程。首先我们引入两个概念，“Public Key”（公开密钥加密），简单来说就是这把钥匙是对外公开的，而“Private Key”（“私钥”）是只有用户本人才知道的。
假设现在小云要向小全转5个比特币，这时也要输入小全的钱包地址，而这些交易信息都要用小云的私钥通过“Hashing Algorithm”（哈希函数）来加密，而这一过程会让小云电子签名，表示这5个比特币是由小云转给小全的。之后通过小全的公开密钥传送给小全，然后小全再用他自己的密钥解密。
由于比特币区块链的去中心化特性，所有的交易都可以通过拥有个人节点查看，并且能看到实时发生的交易。每个节点都有自己的链副本，在确认和添加新块时更新。这意味着，你可以追踪比特币的去向。
以上就是对“区块链”的讲述。
区块链的应用
The usage of Blockchain
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从2016年开始，区块链的技术运用方向、价值趋向已经得到了国家的重视，并且国家对区块链规划了非常清晰的路径。“十三五”规划，就首次将区块链纳入了进去。到2018年两院院士大会上，领导人第一次提到了区块链。再到后来，中央政治局第十八次集体学时，更是将区块链提升了又一个高度。
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区块链与物联网，人工智能、云计算、大数据、5G等新型信息技术成为数字经济时代的底层技术支撑。目前，我国区块链产业正处于快速发展阶段，产业链条不断完善，资本不断注入，也同时催生了一些新行业。下面我们就来看一下区块链技术在各个行业的应用。
01. 司法证据
在2019年12月4日，最高人民法院在浙江乌镇召开《中国法院的互联网司法》白皮书新闻发布会，发布《中国法院的互联网司法》白皮书。最高人民法院副院长李少平介绍到这是中国法院发布的首部互联网司法白皮书，也是世界范围内首部介绍互联网时代司法创新发展的白皮书。这份白皮书介绍了各地法院将广泛运用大数据，云计算，人工智能，区块链，物联网等前沿科技，全面推进信息技术在司法中的深度运用。在发布会中，最高人民法院主动建设人民法院司法区块链统一平台，计划统筹协调区块链平台建设。这个平台利用区块链技术分布式储存和防篡改的特性，也保证了证据的真实性，极大减轻了法官认定证据的难度，解决了诉讼实践中存证难、取证难、认证难、鉴证难等痛点问题。区块链与司法的结合强化了司法体系对电子证据存证、固证的能力，简化了取证、认证与质证过程，优化了线上诉讼处理流程，助力司法公开与智慧法院建设。
02. 金融监管
传统金融监管理论已经出现空白与漏洞。区块链技术作为数字经济时代的一种在发展之中的新型技术，随着其在金融领域的应用范围进一步扩展，必将推动金融监管理论的重大变革，传统的忽略技术手段的监管理论已经不适应第四次工业革命和数字经济时代的金融监管要求，重构金融监管理论刻不容缓。区块链具有不可篡改、不易丢失、去中心化、可追溯、全网记账的特点，但是我们可以尽力寻找中心化与去中心化冲突的化解方式，探索区块链技术在金融监管领域的应用新路径。
03.数字货币
对于纸币，印钞的成本是非常大的，包括人工上的，还有材料上的，也包括研发上的，时间久之后国家也需要回收旧钞，而这些过程都耗费了巨大的钱财。但对于数字货币，数字货币具有易携带存储、低流通成本、使用便利、易于防伪和管理、打破地域限制，能更好整合等特点。不管是比特币，还是2019年Facebook发布的Libra加密货币，其技术都是区块链技术。我国早在2014年就开始了央行数字货币的研制。相信不久，央行数字货币将会存在于我们的日常生活当中。
04. 数字政务
数字政务指政府特别是行政机关借助网络等线上信息化渠道, 推进政务的实施、控制、查询、评估等功能, 以便公众利用新型数字化手段了解政府相关政策的实施情况的技术手段。对于当前政府面临的服务与治理存在信息整合力度差与流程繁复的问题，区块链可以让数据跑起来，大大精简办事流程。区块链的分布式技术可以让政府部门集中到一个链上，所有办事流程交付智能合约。办事人只要在一个部门通过身份认证以及电子签章，智能合约就可以自动处理并流转，接着完成后续所有审批和签章。“区块链+数字政务” 解决企业与税务部门的信息不对称问题，压缩了社会经济体系在行政事务上所花费的时间，打造可信的政务环境, 缩短政务办理手续, 也提高了办事效率。
05. 网络安全
将区块链技术与网络安全领域相结合，数据信息安全可以得到有效保护。由于区块链是分布式记账本，链上的数据无法篡改，因为网络节点相互引用并相互构建，并且需要共识来验证交易。在一些需要高度强调数据安全的场景和应用中，区块链的链上签名技术可以发挥作用。区块链的核心是可追溯性。在供应链环境中，数字分布式账本存储各交易方和产品生命周期中的交易和货运数据的防篡改记录，这降低了任何一方伪造和篡改的风险。在金融用例中，区块链也可以保证跨境交易的安全性和隐私性。
现实社会往往比我们所举的寝室例子更加错综复杂， 区块链的技术的应用也不仅限于上述的场景和行业。希望今天的文章可以为大家对未来信息技术的发展提供一些了解。
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