第2部分基础篇第2章区块链技术（1）-Toy模板网

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2.4.1. 区块链是什么？

本聪老师：今天我们开始区块链技术基础知识的学习。估计大家了解区块链技术都是从比特币开始的吧？

小云：是的。来源与中本聪的比特币白皮书吧。

本聪老师：对。其实中本聪在2008年10月31日发布的比特币白皮书《比特币：一种点对点电子现金系统》中并没有blockchain这个词，而是提出了“a chain of blocks”这个说法。后来这个圈子的创造了“blockchain”这个词，白皮书的中文翻译文本中首次提到”区块链“中文名称。

小明：那么到底什么是区块链呢？看到很多说法，有的还不太一致。

本聪老师：简单讲，区块链是指每一个区块加上时间戳以后，像链条一样接续到前一个区块，这样首尾衔接形成的链式数据结构。我们再看看维基百科的定义，区块链是一个不断增长的记录列表，这个记录称为区块，所有区块通过密码学链接起来。每个区块包含时间戳、交易数据以及前一个区块的哈希值。作为分布式账本，区块链通常由点对点网络管理，该网络共同遵守用于节点间通信和验证新区块的协议。区块链能够防止数据被篡改。它是一种开放的、分布式的分类账本，能够有效地、可以被验证地、永久地记录交易双方之间的所有交易。交易一旦被记录到区块链，除非经过网络中过半数同意，区块中的任何数据在不改变所有后续区块的情况下都不能被追溯性地改变。

小明：有点理解了。

本聪老师：区块链概念诞生之后，其中采用的时间戳，哈希算法，默克尔树，工作量证明（POW，Proof-of-Work）等等技术，深深吸引了之后许多学科专家以及行业领域的工程师，他们进一步发挥区块链技术中蕴含的不可篡改，公开透明，可追溯以及高度自治等特性，并且不断赋予新的内容，使区块链技术不断衍变，从单纯作为数字货币的分布式账本，到增加智能合约，催生出Defi（去中心化金融），NFT（非同质化代币）以及去中心化存储等等创新业务场景。

小云：我还听说，区块链应用分为公有链和联盟链。

本聪老师：严格说是分为公有链、联盟链和私有链。公有链加密资产的原生特性，让生态每年都会有热点应用，比如自主发币，Defi，NFT以及2023年末的铭文。热点就会带来技术创新，这些技术也让各个产业看到区块链的价值，他们在自己的业务生态中构建联盟链，利用数据不可篡改，存证可追溯，再加上5G、物联网、人工智能，大数据等建设基于区块链的基础设施，为金融、民生、工业企业提供服务。

2.4.2. 区块链技术与其他技术之间的关系

本聪老师：我们提到创新，那么问大家，区块链技术是一种创新吗？

小天：应该算吧？

本聪老师：其实严格来讲，我们知道，区块链技术诞生之初也就是比特币诞生的时候，更多是借鉴包容了多个学科的知识以及多个数字货币失败的案例，因此可以说区块链技术不是一种全新的技术，它更多是人类已有知识的组合。从这点看，似乎不是创新。但是我们从学习的目的来看，人类历史大部分创新都是站在巨人的肩膀上，学习已有的知识，融会贯通之后迁移到新的领域而实现的创新。区块链技术这种极强的包容性，甚至成为其未来持续创新的优势。下面我们先来看下区块链技术都包括哪些学科的知识。

小明：我觉得首先会是数学吧？数学是一切技术的基础。

本聪老师：说的很对。区块链技术与人类文明璀璨明珠中的多个学科都有关系。就像小明说的，区块链技术与数学密不可分，它的底层技术借鉴了数学各个分支学科的知识，比如数论中的单向函数，代数几何中的椭圆曲线算法，组合数学中的数据结构，应用数学中的博弈论等等。

小天：排名第二应该是密码学？

本聪老师：是的。区块链技术更是基于密码学基石之上。比如哈希函数算法，比特币生成地址过程中使用了SHA256和RIPEMD160，以太坊和许多联盟链使用了SHA3的keccak算法。存储处理交易的时候都使用了默克尔树和布隆过滤器。区块链项目大部分使用了非对称加密算法和不同的数字签名算法。

小云：还应该有计算机科学。

本聪老师：这个更不可或缺。区块链技术与计算机科学更是关系紧密，本身比特币也是早期的计算机技术极客的实验。比特币的实践其实就是计算机编程，网络，数据结构以及网络安全的一种实践。比如挖矿从cpu竞争，到显卡竞争一直到现在的asic芯片的竞争，硬件钱包中使用嵌入式系统进行开发，节点客户端软件大多使用c++语言、go语言开发，智能合约采用solidity开发。

本聪老师：大家再想想，还有没有？

小明：一些经济模型应该对比特币诞生有所帮助吧？

本聪老师：是，这就是经济学对区块链技术的促的诞生产生了广泛的影响。它们提供了理论基础和思想框架，为区块链技术的发展和应用提供了指导和启发。比如去中心化网络这种设计理念就是受到了宏观经济学和微观经济学中关于市场竞争和权力分配的研究影响。另外受金融学和组织经济学的影响，区块链技术赋能了一些商业模式的创新，比如去中心化自治组织（DAO）。除此之外，还有像加密资产交易市场中的交易组合、交易产品以及交易技巧都来自于传统金融衍生品交易市场。

小云：那么还应该有心理学、哲学这些学科吧？

本聪老师：随着这些学科于区块链技术关系不密切，但是还是有影响的。比如区块链技术诞生之初关于去中心化与性能的权衡、隐私与透明度的平衡等都受到了哲学辩证思维的影响。经常有人问道：比特币网络这么慢，tps这么低，这是为什么呢？能够满足真实的业务需求吗？其实我们仔细思考，这是中本聪设计比特币系统时的有意为之。这就是公链面对的网络环境的性能和区块链分叉之后收敛的平衡。我们再来说心理学，比如代币发行模型就是利用行为心理学中的激励机制和奖励系统。社会心理学的研究成果就有助于区块链社区运营、共识形成过程和去中心化自治组织。

本聪老师：我们继续挖掘，比如法律法规，全球区块链项目和加密资产交易机构都面临合规要求，都会有内部治理需求。

小天：这么一分析，区块链和这些学科技术等还真是有很大关系。

本聪老师：我们来看这张图。图2-9，对上面我们提到的内容进行了总结。我们感觉一个系统包容性越强，其生命力就越强，古往今来，无论是山川河流，还是民族社会，或者业务系统都是如此。下节我们介绍区块链的几个重要概念。

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