区块链已经不再是一个让大众颇感陌生的词。区块链正在从学术圈、投资圈、IT圈逐步走向普通民众。随着比特币等虚拟货币的火热、随着ICO这种新的投资方式的火爆，越来越多的人开始听说区块链这个词，并且或多或少的都对区块链有一些基本认识了。
区块链--比特币
区块链是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、无法篡改、无法抵赖的技术体系。
区块链的基础是P2P分布式网络、加密算法和共识机制。比特币是区块链技术的第一个成功的应用。在电子支付方式非常流行的今天，比特币是很好理解的一个金融体系。Alice需要支付给Bob 5元钱，Alice可以通过支付宝转账给Bob 5元钱即可。本质上就是支付宝在Alice的账户上减少了5元，在Bob账户上增加了5元。
比特币本质上是一个多人记账的账本。Alice有5个比特币，转账给Bob，只需要在账本上记录下来这个交易，转账就成功了。比特币实现了所有人的账目都是一模一样的。有了这样强大的一个账本，我们就不需要支付宝、不需要银行等第三方机构帮助我们来记账，我们每个人都可以参与到比特币的记账工作中。密码学保证了只要我们不丢失自己的密钥，别人就无法伪造我们的交易，进而转走我们的比特币。
除了转账之外，比特币还需要一个发行货币的机制，确保Alice不是随便凭空生成了一些比特币转账给了Bob，而是必须被全部的记账者所接受的方式获得了比特币。获得比特币的方式，除了别人转给自己以外，只能通过“挖矿”来获得。由于所有的记账者都接受这些基本的设定，因此，大家维护的账本始终能保持一致。
目前仍有很多人把区块链技术等同于分布式总账技术。我们认为分布式总账、区块链和比特币的关系下图描述的比较清楚：
区块链--什么是“块”
区块链是实现无中心的分布式总账的一种技术。除了采用块、链结构的典型区块链以外，还有其他的方式实现分布式总账这个需求。总账技术的基本单元是“交易”，整个账本是由一条条的交易构成。
“块”，类似于账本中页，每页都记录了若干条交易，把一页一页的账页按照时间顺序装订起来，就形成了一个完整的账本——区块链。
“块”，是交易的容器；
“块”，通过密码学算法相连接，形成了按照时间序列的“链”。
这种组织账本的好处是由密码学算法保证了无法篡改链上的单独的交易，除非整体性的篡改。因此，区块链相比于分布式总账技术，多出了“密码学安全”这一特性。
区块链分类
以参与方分类，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链；从链与链的关系来分，可以分为主链和侧链。
1) 公有链（Public Blockchain）
公有链通常也称为非许可链（Permissionless Blockchain），无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的借点按照系统规格自由接入网路、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。
公有链是真正意义上的完全去中心化的区块链，它通过密码学保证交易不可篡，同时也利用密码学验证以及经济上的激励，在互为陌生的网络环境中建立共识，从而形成去中心化的信用机制。在公有链中的共识机制一般是工作量证明（PoW）或权益证明（PoS），用户对共识形成的影响力直接取决于他们在网络中拥有资源的占比。
公有链一般适合于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景，比特币和以太坊等就是典型的公有链。
2) 联盟链（Consortium Blockchain）
联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也称为许可链（Permissioned Blockchain）。联盟链仅限于联盟成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。整个网络由成员机构共同维护，网络接入一般通过成员机构的网关节点接入，共识过程由预先选好的节点控制。由于参与共识的节点比较少，联盟链一般不采用工作量证明的挖矿机制，而是多采用权益证明（PoS）或PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerant）、RAFT等共识算法。
一般来说，联盟链适合于机构间的交易、结算或清算等B2B场景。例如在银行间进行支付、结算、清算的系统就可以采用联盟链的形式，将各家银行的网关节点作为记账节点，当网络上有超过2/3的节点确认一个区块，该区块记录的交易将得到全网确认。联盟链对交易的确认时间、每秒交易数都与公有链有较大的区别，对安全和性能的要求也比公共链高。
由40多家银行参与的区块链联盟R3和Linux基金会支持的超级账本（Hyperleder）项目都属于联盟链架构。目前国内有影响力的区块链联盟——中国分布式总账基础协议联盟（ChinaLedger）、中国区块链研究联盟、金链盟（金融区块链联盟）等——也都在致力于开发联盟区块链项目。
3) 私有链（Private Blockchain）
私有链建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定。
私有链的应用场景一般是企业内部的应用，如数据库管理、审计等；在政府行业也会有一些应用，比如政府的预算和执行，或者政府的行业统计数据，这个一般来说由政府登记，但公众有权力监督。私有链的价值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台，可以同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击，这个在传统的系统是很难做到的。
4) 侧链（Side chain）
侧链是用于确认来自于其它区块链的数据的区块链，通过双向挂钩（TwoWay Peg）机制使比特币、Ripple币等多种资产在不同区块链上以一定的汇率实现转移。
所谓“多种资产在不同区块链上转移”其实并不会实际发生。以比特币为例，侧链的运作机制是，将比特币暂时锁定在比特币区块链上，同时将辅助区块链上的等值数字货币解锁；当辅助区块链上的数字货币被锁定时，原先的比特币就被解锁。
侧链进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使区块链支持包括股票、债券、金融衍生品等在内的多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、真实世界财产注册等；侧链还可以增强区块链的隐私保护。
区块链--实现形式
“智能合约”是在学习区块链技术时常常见到的一个词。“智能合约”（smartcontract）是由多产的跨领域法律学者Nick Szabo 于1995 年提出来的，他将其定义为：“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。”虽然智能合约是由计算机代码写成的，并由计算机负责执行，但是智能合约更像是一个“合约”而不是一个“程序”。在理解智能合约概念时，需要站在业务角度来看待这些代码。在区块链体系中，用算法交易程序代替合同，智能合约约定的日期、条件一旦达成，网络将自动执行合约。智能合约能够利用互联网获取的外部数据以及读取区块链自身存储的内部数据，通过建立基于规则的数据和标准化智能合约，实现复杂的业务逻辑。
3.0：区块链 + 行业应用
随着区块链技术在金融领域应用的不断验证，其技术优势在其他行业领域也逐渐体现出价值。目前，医疗健康、IP版权、教育、文化娱乐、通信、慈善公益、社会管理、共享经济、物联网等领域都在逐渐落地区块链应用项目，“区块链+”正在成为现实。
1) 区块链 + 医疗
医疗领域，区块链能利用自己的匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例（EHR）、DNA钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。IBM在去年的报告中预测，全球56％的医疗机构将在2020年前将投资区块链技术。
目前，国外如飞利浦医疗、Gem 等医疗巨头和Google、IBM等科技巨头都在积极探索区块链技术的医疗应用，也有Factom、BitHealth、BlockVerify、DNA.Bits、Bitfury等区块链技术公司参与其中。国内，阿里健康与常州市合作了医联体+区块链试点项目，众享比特、边界智能等区块链技术创业公司也在布局相关项目。
2) 区块链 + 物联网
物联网是一个非常宽泛的概念，如果将通信、能源管理、供应链管理、共享经济等涵盖在内，区块链技术的物联网应用将成为一个非常重要的应用领域。
场景一：供应链管理
现代企业的供应链不断延长，出现零碎化、复杂化、地理分散化等特点，给供应链管理带来了很大的挑战。核心企业对于供应链的掌控能力有限，同时对假冒商品的追溯和防范也存在很大的难度。作为一种分布式账本技术，区块链能够确保透明度和安全性，也显示出了解决当前供应链所存在问题的潜力。
应用层面，IBM在16年就推出了一个区块链供应链服务，客户可以在云环境中测试基于区块链的供应链应用来追踪高价值商品，区块链初创企业Everledger 就使用了该项服务来推动钻石供应链实现透明度。在国内IBM也与易见股份合作了“易见区块链应用”，用于医药供应链及供应链金融领域。微软推出的区块链供应链项目Project Manifest也已经吸引了13家合作伙伴，行业涉及汽车零部件件、医疗设备等。
初创型区块链公司仍然是区块链供应链项目落地的主体，国外如Skuchain主要开发区块链供应链的解决方案，解决贸易融资当中的痛点，实现无纸化；Everledger主要开发钻石防伪的区块链应用；Chronicled利用区块链技术来帮助验证收藏类运动鞋； BlockVerify主打药品的追踪溯源等。
在国内，除了上述提到的易见供应链应用外，众安科技推出了一项基于区块链技术的鸡养殖追踪系统；区块链初创公司食物优提供了一套基于区块链技术的农场供应链客户系统，已对接全球500多家农场，在提供验证溯源服务的同时，还会提供基于物联网的农业大数据分析，精准营销获客等服务，以增加服务附加值；唯链（VeChain）开发了一个基于区块链技术的透明供应链平台，与Chronicled类似，也是从奢侈品流通溯源入手，已经和10多个行业客户展开合作。等等。
场景二：共享经济
共享经济是“去中心化”的典型例子。如Airbnb对接了有闲置房屋或者床位的房东和租房者，Uber、滴滴对接了闲置的汽车和乘客，摩拜、ofo提供的共享单车，等等。但共享经济始终面临的一大问题便是信用缺失。区块链技术可以很好的解决这个问题，区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点能有效解决人与人之间信任基础薄弱、个人信用体系不健全等阻碍共享经济发展的因素。
基于以上特点，在共享经济领域，Airbnb、Uber和滴滴、摩拜和ofo都在主动拥抱区块链，希望借助区块链技术提升效率、降低成本。创业公司中，赑特数字科技推出了运行在区块链上的物联网智能锁系统，以此切入共享经济领域。
场景三：能源管理
分布式能源的发展带来的一个问题是微电网的管理以及与现有的中央电网之间如何平衡。区块链具有分布式账本和智能化的合约体系功能，能够将能源流、资金流和信息流有效地衔接，成为能源互联网落地的技术保障。
在国外，欧洲能源巨头TenneT、Sonnen、Vandebron也在与IBM合作运用区块链技术，将分布式弹性能源整合至电网，以确保供电平衡。纽约初创LO3 Energy和ConsenSys合作，由LO3 Energy负责能源相关的控制，ConsenSys提供区块链底层技术，在纽约布鲁克林区实现了一个点对点交易、自动化执行、无第三方中介的能源交易平台，实现了10个住户之间的能源交易和共享。
国内也有一家能源区块链初创企业Energo Labs，提供基于微电网和区块链的P2P清洁能源生产和交易平台及解决方案，目前在菲律宾已经有落地的试点项目，另外在澳大利亚和泰国也设立了分公司。另外，能链众合打造的能源区块链实验室也在开发适用于能源环保行业的区块链分布式账本以及企业级区块链应用。
除了上述提到的三大应用场景，区块链技术在物联网领域还可应用于充电桩共享、工业互联网、智能家居等领域，不一而足，本文不再展开讨论。
3) 区块链 + IP版权&文化娱乐
互联网流行以来，数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等逐渐成为了主流。知识经济的兴起使得知识产权成为市场竞争的核心要素。但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重，数字资产的版权保护成为了行业痛点。
区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，利用区块链技术，能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通，缩短价值创造周期；同时，可实现数字内容的价值转移，并保证转移过程的可信、可审计和透明，有效预防盗版等行为。
目前，区块链行业致力于解决版权问题的项目已为数不少，国外如Blockai帮助艺术工作者在区块链上注册作品版权；Mediachain针对图像作品进行认证和追溯；Ascribe进行知识产权登记；Decent发布了一个去中心化的数字版权管理解决方案，等等。
在国内，海螺区块链与“猪八戒网”合作完成了基于海螺链构建的OneFair平台和猪八戒网的对接；亿书则瞄准的是数字出版行业，做一个集写作、出版、分享为一体的综合平台；ETChain泛娱链打造IP数字资产交易平台；国内首个获得虚拟货币交易许可的区块链资产交易平台——黑石区块链也将IP作为第一批交易品种。另外像YOYOW、纸贵科技、物链、知产链IPChain等创业公司也都在涉足IP版权领域。
4) 区块链 + 公共服务&教育
在公共服务、教育、慈善公益等领域，档案管理、身份（资质）认证、公众信任等问题都是客观存在的，传统方式是依靠具备公信力的第三方作信用背书，但造假、缺失等问题依然存在。区块链技术能够保证所有数据的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解决这些行业在存证、追踪、关联、回溯等方面的难点和痛点。
应用层面，如普华永道与区块链技术公司Blockstream、Eris合作提供基于区块链技术的公共审计服务；BitFury与格鲁吉亚政府合作落地区块链技术土地确权；蚂蚁金服区块链公益项目；索尼基于区块链的教育信息登记平台，和数软件针对教育行业的区块链项目，等等。
综合来看，作为一项基础类技术，区块链在众多具备分布式、点对点交易、去信任等特点的行业领域都有极大的应用价值，现阶段整个区块链产业生态仍处于起步阶段，各行业应用大多还有待探索和试验，各行各业的应用不一而足，本文不再展开讨论。
从技术角度看，区块链很像是一个不可更改的分布式数据库，而智能合约很像是数据库上的一个触发器。但是从业务角度看，正是由于其不可篡改和必须执行的特点，区块链技术对业务的影响要远超数据库技术：区块链已经深入到了业务的内部，而数据库对于业务而言只是一个工具。
区块链的价值在于，没有任何一个中心能够控制这个系统，数据一旦产生便不可更改，这产生了强大的信任。因此人们常说区块链是一台创造信任的机器。这便是区块链的最大魅力所在。
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