区块链的发展

区块链1.0的简介

区块链1.0是区块链技术的基本版本，能够实现可编程货币。是与转账、汇款和数字化支付相关的密码学货币应用。通过这一层次的应用，区块链技术首先起到搅动金融市场的作用。大型金融机构诸如纽交所、高盛、芝交所、花旗、纳斯达克等都在过去的一年中进入了区块链领域。在这一时期，产生了影响力比较大的联盟链R3联盟，目前全球70多家机构已经加入了区块链联盟R3，其核心任务是进行区块链技术的概念验证和相关技术标准的制定。同时，区块链在证券市场的潜力也引起了各大证券交易所的重视。在纳斯达克公布区块链平台Linq以后，欧洲证券市场的机构也纷纷跟进

2015年11月17日，伦敦证券交易所、伦敦清算所、法国兴业银行、瑞银集团(UBS)，以及欧洲清算中心(Euroclear)等机构联合成立了区块链集团，探索区块链技术如何改变证券交易的清算和结算方式。据世界经济论坛预测，到2027年世界GDP的10%将被存储在区块链网络上。

这一层次应用的另一个影响是构建新型货币体系。数字货币不同于电子货币。数字货币(digitalmoney)尚没有统一定义，反洗钱金融行动特别工作组（FATF）认为数字货币是一种价值的数据表现形式，通过数据交易并发挥交易媒介、记账单位及价值存储的功能，但它并不是任何国家和地区的法定货币，也没有政府当局为它提供担保，只能通过使用者间的协议来发挥上述功能。而电子货币是将法定货币数字化后以支撑法定货币的电子化交易，因此二者并不等同。数字货币的主流是以比特币为代表的去中心化的数字货币。

区块链1.0的用途

基于区块链的数字货币体系可以解决传统货币体系的3大弊端：

•第一，区块链体系由大家共同维护，不需专门消耗人力物力，去中心化结构使成本大幅降低，同时，数据的公开使得在其中做假账几乎不可能。

•第二，区块链以数学算法为背书，其规则是建立在一个公开透明的数学算法之上，能够让不同政治文化背景的人群获得共识，实现跨区域互信。

•第三，区块链系统中任一节点的损坏或者失去都会不影响整个系统的运作，具有极好的健壮性。

区块链1.0的应用-门罗币

门罗币（Monero，代号XMR）是一个创建于2014年4月开源的加密货币，它着重于隐私、分权和可扩展性。与自比特币衍生的许多加密货币不同，Monero基于CryptoNote协议，并在区块链模糊化方面有显著的算法差异。Monero的模块化代码结构得到了比特币核心维护者之一的WladimirJ.vanderLaan的赞赏。

门罗币给自己的定义就是一个匿名的数字加密货币，其采用CryptoNote协议，通过“多层可链接自发匿名群签名（M-LSAGS）实现混合。门罗币的发行，为用户提供更强的隐私性，通过使用隐蔽地址(stealthaddress)来隐藏交易数据和关键画像，以防止双花攻击。门罗币在混合协议中使用环签名，门罗币中每笔交易都使用环签名方案生成一个关键画像，关键画像是针对给定用户的私钥执行单向函数的结果。

在门罗币的区块链浏览器上查阅只提供来源区块，在交易过程中隐藏交易金额、隐藏发送方与接收方。

双重支付的保护

①用户在其私钥下只生成一个有效签名的能力

②相同密钥下的两个不同签名（双重花费尝试）可以轻松地链接在一起，只有一个将被存储在块链中

③密钥镜像不能用于导出私钥和公共地址，但是由于每个花费的密钥镜像都存储在块链中，所以网络将阻止任何重复

④创建密钥镜像的任何尝试都不会在交易验证过程中符合数学公式，并且将被拒绝

CryptoNight的平等的工作量证明

①CryptoNote的工作量证明机制实际上是一个投票系统，用户投票选择正确的交易顺序，协议中的新功能和诚实的货币供应分配

②在表决过程中，每个参与者都具有相同的投票权

区块链1.0的应用-莱特币

莱特币(Litecoin，LTC)是受比特币(BitCoin，BTC)的启发而推出的改进版数字货币，由一名曾任职于谷歌的程序员设计并编程实现,2011年11月9日发布运行。莱特币与比特币在技术上具有相同的实现原理，但莱特币的创造和转让基于一种开源的加密协议，不受到任何中央机构的管理。莱特币是一种基于“点对点”(peer-to-peer)技术的网络货币，也是MIT/X11许可下的一个开源软件项目。它可以帮助用户即时付款给世界上任何一个人。

莱特币的技术原理与比特币相同，也是采用去中心化的架构、无任何中心机构控制、新币发行和交易支付转让都是基于开源的加密算法等等这些都是模仿比特币的设计原理。但是，莱特币尽量改进了比特币之前已经表现出的缺点，如交易确认太慢、总量上限偏少、工作量证明机制导致大矿池的出现等等SHA256算法。

Litecoin的设计目的之一是提供一种挖掘算法，使它能够在挖掘比特币的机器上被同时运行。为挖掘比特币而设计的专用集成电路（ASIC）逐渐兴起的同时，Litecoin也紧跟着技术演变。但在Litecoin货币被广泛应用之前，不太可能会出现专门为Litecoin设计的专用集成电路（ASIC）。它基于比特币（Bitcoin）协议，但不同于比特币的地方在于，即使在现阶段，通过消费级的硬件也可以高效地“挖矿”。Litecoin提供给您更快速的交易确认（平均2.5分钟），它使用硬内存以及基于scrypt（一种加密算法）的挖矿工作量证明算法，面向大多数人使用的普通计算机及图形处理器（GPU）。Litecoin网络预期将生产8400万个货币单位。

•开发安全性高

v在货币安全方面，莱特币的开发过程和支付过程都具有超过普通货币的安全性。在开发过程中，它不可能被伪造，莱特币是一连串复杂的求解代码，它通过挖矿来获得货币而不是印刷，这从根本上杜绝了“假币”的产生，这是它的优点之一。在支付过程中莱特币使用地址和私钥来交易，这好比密码和钥匙，这些地址和私匙的组合排列有上亿种可能，很难破解，提高了安全性。不过即使是非中心化的支付系统，莱特币系统仍然受到“51%Attack”的威胁，即使用全网的51%以上的算力进行运算构建一个区域链与全网赛跑，一旦成功将能掌控莱特币，这将造成严重的后果。虽然“51%Attack”发生的概率很小，但是对于一个公共虚拟货币系统来说，这样的漏洞是不应该被容忍的。

•工作量证明机制创新

莱特币除了在三个方面做了改进(工作量证明机制算法、总量上限、区块生成速度)，其他方面都与比特币的特性相同。莱特币工作量证明机制算法采用了scrypt算法，使运算能力难以集中，难以形成像比特币那样的大型矿池，挖矿的矿工比比特币更分散，这也就更有利于防止51%攻击。如果某个山寨币的算法跟比特币相同，那么矿工就可以直接将为比特币定制的芯片矿机拿来挖这些山寨币，或者实施51%攻击；这就会让这些与比特币算法相同的山寨币迅速失去价值。所以，正是因为莱特币的scrypt算法跟比特币的算法不同，比特币芯片矿机无法拿来挖莱特币，这就让莱特币免于攻击，保持了正常发展。

区块链1.0的应用-大零币

大零币(ZEC)是基于比特币0.11.2版本代码基础上进行修改的分支，保留了bitcoin原有的模式，于2016年10月28日发布。ZEC总量2100万。ZEC区别与BTC的地方在于，其自动隐藏了交易信息（发送者、接收者、交易额），且只有拥有私匙的人才有权限查看交易信息。ZEC是建立在区块链上的隐私保密技术。和比特币不同，ZEC交易自动隐藏区块链上所有交易的发送者、接受者和数额。只用那些拥有查看秘钥的人才能看到交易的内容。用户拥有完全的控制权，用户可以自己选择性地向其他人提供查看秘钥

•类比特币的发行模式

Zcash的代币供应模式与比特币极其相似——同样拥有一种固定的和已知的的发行模式，大约每4年产量就会产量减半一次。并且，Zcash（ZEC）和比特币（BTC）一样，其最大供应量也是2100万。

•独特属性

与比特币相比，Zcash的最大特点就是匿名性，交易可自动隐藏区块链交易双方及金额，仅仅持有密钥者可看到具体交易信息。当然，用户可自行选择哪些人拥有该权限。

为什么说Zcash能够实现真正的匿名和隐私保护?简单理解

Zcash使用了两种技术：

①zk-SNARK零知识证明的技术：即使货币的来源与流向信息完全保密，零知识证明技术仍然可以验证花钱的用户确实拥有货币。

零知识证明”的性质

正确性

•P无法欺骗V。换言之，若P不知道一个定理的证明方法，则P使V相信他会证明定理的概率很低

完备性

•V无法欺骗P。若P知道一个定理的证明方法，则P使V以绝对优势的概率相信他能证明

零知识性

•V无法获取任何额外的知识

区块链1.0的应用-达世币

达世币，DASH原名叫做暗黑币，是在比特币的基础上做了技术上的改良，具有良好的匿名性和去中心化特性，是第一个以保护隐私为要旨的数字货币，听名字也能感觉出来被黑市所喜。DASH在2014年发布白皮书，发行总量为1890万个。DASH问世之后，就被网友们奉为最能实现中本聪梦想的币种。

达世币的主要特点如下：

①双层奖励制网络，或者称为主节点网络技术

②即时支付功能，到账及时，且手续费较低

主节点：

①主节点必须对全网提供一定的服务，并需要一定量的押金才能加入。押金不会丢失，在主节点运行时也是安全的。这可让投资者为全网提供服务的同时，赚取一定的投资收益，减少了价格的波动性即时支付功能，到账及时，且手续费较低

②主节点可以向网络提供任意的额外服务

③主节点使用一系列扩展协议在全网进行广播，包括主节点消息announce机制和主节点消息ping机制。这两类机制用来确认全网节点处于生效状态，除了它们，执行服务量证明机制需求的还有Darksend和InstantX

区块链2.0的简介

区块链2.0是可编程金融，是经济、市场和金融领域的区块链应用，例如股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能财产和智能合约。除了构建货币体系之外，区块链在泛金融领域也有众多应用机会。基于区块链可编程的特点，人们尝试将智能合约添加到区块链系统中，形成可编程金融，其中以智能合约为代表。

智能合约的核心是利用程序算法替代人执行合同。这些合约需要自动化的资产、过程、系统的组合与相互协调。合约包含三个基本要素：要约、承诺、价值交换，并有效定义了新的应用形式，使得区块链从最初的货币体系拓展到金融的其他应用领域，包括在股权众筹、证券交易等领域开始逐渐有应用落地。传统金融机构也在大力研究区块链技术，以期与传统金融应用相结合。由于区块链2.0是代码，因此新应用程序被称为在一组新协议上运行（“区块链2.0协议”）。与Internet协议及其堆栈层的比较说明了区块链1.0和区块链2.0之间的关系。前者可以被视为TCP/IP传输层，而后者可以被视为HTTP，SMTP和FTP。在这种情况下，区块链2.0应用程序类似于浏览器，社交网络和文件共享服务。

区块链2.0应用和意义

•透明度和隐私

最初的比特币代码已经在开源许可下发布，所有区块链2.0应用程序也都是开源的。对于一个局外人来说，这可能是革命性的，但是，随着开源模型在计算创新的所有领域占据主导地位，如果有人选择发布区块链或区块链2.0应用程序之类的新平台，它实际上将成为一种范式转变。以太坊在封闭源许可证上。尽管如此，源代码的可访问性为区块链提供了重要的透明度，这增加了对共识驱动的分布式数据库结构所带来的系统及其分类账的信任。区块链的所有用户都可以验证底层代码是否存在任何安全漏洞或包含任何允许篡改的后门。

所有用户都可以访问有关区块链上所有交易的信息。此透明度允许所有用户检查其分类帐副本以与其他用户的副本保持一致。此外，任何连接良好的节点都能够合理确定地确定数据集中是否存在事务。

•守则是法律

LawrenceLessig着名地说“代码就是法律”。他指出，编码人员和软件架构师通过选择IT网络的工作和结构以及运行在他们身上的应用程序，对制定系统的规则做出了重要而且往往是关键的决策。在这种情况下，编码员取代了传统的立法者。对于软件堆栈中的许多层的结构而言，这仍然是正确的。在区块链层上工作的编码员做出了这样的决定。这同样适用于区块链2.0应用程序，例如以太坊脚本语言。

•裁决和灵活性

智能合约可以-至少在理论上-完全自动化和自我执行。一旦在计算机代码中设置了条款和条件，合同就会运行，并且计算机将根据代码和外部事件公正地执行这些条款。在许多商业关系中，特别是在金融服务中，这些属性使智能合约非常具有吸引力。自动化与缺乏与区块链分布式性质相关的传统信任建设成本相结合，大大降低了交易成本，使这种交易更有利可图。智能合约可能被证明非常不灵活，无法适应不断变化的环境和各方修改后的偏好。人工智能（AI）越来越多地应用于智能合约的起草，管理和执行，但AI无法根据嵌入的公平和经济效率原则提供必要的代码更新。也许，在不久的将来，人工智能将能够在最初的起草和随后的智能合约执行中接受这些原则。

区块链3.0简介

1.简介

区块链3.0是价值互联网的内核。区块链能够对于每一个互联网中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储，从而实现资产在区块链上可被追踪、控制和交易。价值互联网的核心是由区块链构造一个全球性的分布式记账系统，它不仅仅能够记录金融业的交易，而是几乎可以记录任何有价值的能以代码形式进行表达的事物：对共享汽车的使用权、信号灯的状态、出生和死亡证明、结婚证、教育程度、财务账目、医疗过程、保险理赔、投票、能源。因此，随着区块链技术的发展，其应用能够扩展到任何有需求的领域，包括审计公证、医疗、投票、物流等领域，进而到整个社会。

2.应用

区块链会超越金融领域，进入社会公证、智能化领域（区块链3.0）。区块链3.0主要应用在社会治理领域，包括了身份认证、公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、签证、投票等领域，应用范围扩大到了整个社会，区块链技术有可能成为“万物互联”的一种最底层的协议。区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域，同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术可能的应用场景，将区块链的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景：

数字货币

以比特币为代表，本质上是由分布式网络系统生成的数字货币，其发行过程不依赖特定的中心化机构

数据存储

区块链的高冗余存储、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据，以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。

数据鉴证

区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造，这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如，区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等。

金融交易

区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用，能够建立无我国区块链市场发展及区域布局中心机构信用背书的金融市场，从而在很大程度上实现了“金融脱媒”；同时利用区块链自动化智能合约和可编程的特点，能够极大地降低成本和提高效率。

资产管理

区块链能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。无形资产管理方面可广泛应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域；有形资产管理方面则可结合物联网技术形成“数字智能资产”，实现基于区块链的分布式授权与控制。

选举投票

区块链可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用，同时基于投票可广泛应用于博彩、预测市场和社会制造等领域。

区块链3.0架构

《区块链：新经济蓝图及导读》一书的作者MelanieSwan把超越货币、金融范围的区块链应用归为区块链3.0，特别是在政府、健康、科学、工业、文化和艺术领域的应用。它支持广义资产、广义交换，支持行业应用。

支持行业应用意味着区块链平台必须具备企业级属性。具体说来就是安全性的考虑会更为突出，在很多企业级应用场景需要有授权才能访问区块链，也就是权限控制链（PermissionedChain），一般来说企业级的区块链的部署模式是联盟链或私有链。另外区块链3.0也需要图灵完备的智能合约平台，同时对网络和共识算法的性能、每秒交易数（TPS）都有比较高的要求。

因此，区块链3.0架构是分布式架构，但可以不是完全去中心化的架构，最有可能是在不同场景下的混合架构，也就是在部分场景，特别需要消费者参与共识过程的环境下可能用去中心化架构；而在很多企业使用场景，可能半中心化（例如联盟链场景）或部分中心化（私有链场景）更合适。

目前业界还没有一个成熟的区块链3.0平台。如图所示是根据区块链3.0应用的一些通用需求而设计的一个初步的通用架构

区块链知识小测