第二节 从技术了解区块链
什么是区块链？百度百科是这样定义的：“区块链是一个集合了密码学、分布式储存、智能合约、共识算法等多种新兴技术的数据传输方式。”从本质上来说，区块链就是一种集成技术。在数据上传的过程中，数据会被打包到一起，形成多个数据块，而被打包好的数据块又叫区块。将各区块按照一定的时间顺序连在一起，就能形成一条链式网络，整个网络结构由区块和链构成。作为共享账本，每个账页就是一个区块，每个区块上都写满了交易记录，区块首尾衔接，紧密相连，形成了一个链状结构。
区块链用一种去中心化的方式，解决了信任背书和价值传递的问题。
互联网传递信息，区块链传递价值，因此完全可以将区块链称为价值互联网。从技术角度来说，区块链的技术核心就是分布式存储+加密算法，区块链只是个代号，不管用什么方法，只要能更快、更好地实现分布式存储+加密算法就行了。
基于交易工作量证明的分布式账本系统，一个网络节点发起一笔新的交易时，不仅需要找到整个网络节点里2笔其他交易去验证，还需要做一个Mpow计算。该Mpow计算比比特币的Mpow计算要简单很多，只要使用一台普通电脑，花费5～10分钟，就能完成计算。
理解区块链技术的两个维度如下：
（一）分布式账本
从会计学角度来看，区块链是一种独具创新的分布式账本技术，采用了一种全新的记账方式。只要按照要求，达到选举规则的设定目标，就能获得记账权，成为新区块的记账人，任何人都能参与；大家一起拥有并享受账本信息，都能对账本信息进行检测和验证。
与传统账本技术相比，分布式账本的优势主要表现为：不容易伪造，无法篡改，效率高，可追溯，容易审计；交易签名、共识算法和跨链技术等运用，保障了分布式账本的一致性，可以自动完成账证相符、账账相符和账实相符；基于自动化执行、实时记账等特点，可以实现全局一致性的DLT，制成资产负债表。
分布式账本是一个分布在多个节点或计算设备上的数据库，网络中的每个节点都能复制并存储一份相同的账本副本。分布式分类账有一个同步数据库系统，网络成员都可以审计历史信息记录。
分布式账本最突出的特征是其不由任何单个机构或个人维护，而是由网络中的每个节点单独构建和记录，并依赖于与区块链相似的共识原则。
虽然在技术上是去中心化的，但是运营主体不一定是中心的。比如，公司过去只有财务部在记账，为了减少错误，现在公司的账本由全体成员一起记录。这就是分布式账本。
分布式账本技术大大降低了信任成本，以减轻对银行、政府、律师、公证人和监管合规官员的依赖。
区块链虽然只是分布式账本技术的一种形式，却能在没有中央服务器管理的情况下运行，能通过数据库的复制和信任计算来维护其数据质量。但是，区块链的结构不同于其他种类的分布式账本，上面的数据会被分成不同的小组，并以块的形式组织起来，按照时间顺序连接成一条链。
从本质上来说，区块链就是一个不断增长的记录列表，其数据记录使用“仅可添加”结构，只能将数据添加到链上，无法更改或删除已经录入的数据。区块链和分布式账本的主要区别在于，密码签名和将记录连成链。也就是说，区块链是分布式账本的一个子集，不是每个分布式账本都是区块链。
区块链使用了分布式记账这种技术，同时还使用了其他技术。例如，使用密码学来保证区块链的有序性、公开性和不可篡改性。也就是说，分布式账本在技术上是去中心化的，运营上可以保持中心化。而区块链则在技术和运营方面都是去中心化的。
（二）加密算法
区块链的加密币是一段可编程的程序，该程序带着智能合约，可以按约定自动执行。
过去签协议，通常需要对以下方面做出约定。法律依据，是依据英国的法律，还是大陆法律？支付方式，付英镑、港元，还是人民币？汇率怎么算？纠纷解决方式，是在伦敦还是香港？是通过法院还是仲裁机构？而在区块链场景下，就不需要进行这样的约定了。法律就是智能合约，只要具备充足的条件，合约会自动执行并进行清算结算。跟传统商业模式交易比起来，这种算法的互信成本更低，而事实证明，信任的边际成本越低，商业活动空间和边界越大，人类关系也会变得更加简单。
什么样的加密钱包最安全？
从账户角度来看，区块链是一种全新的账户体系。传统上，所有的金融业务都是围绕商业银行的账户开展的，而如今私钥的本地生成并不公开，从导出公钥，到变出钱包地址，开设个人账户，都摆脱了中间第三者的介入，是金融史上的一个重大变化。首先，用户可以运用安全技术，自主控制金融资产；其次，用户可以点对点地进行金融资产交易，独立于第三方服务机构；最后，用户对数字身份的保管，承担着一定的交易责任，出现了一种新模式，即自金融。
现代加密算法的典型组件包括：加解密算法、加密密钥、解密密钥。其中，加解密算法是固定不变的，完全公开，任何人都可以看到；密钥则会发生变化，还需要采取一定的保护措施。事实证明，对同一种算法，密钥长度越长，加密强度越大。
（1）对称加密。顾名思义，加解密的密钥是相同的。优点在于，加解密效率高（速度快，空间占用小），加密强度高。从实现原理上，对称密码可以分为两种：分组密码和序列密码。前者将明文切分为定长数据块作为加密单位，应用最为广泛；后者则只对一个字节进行加密，密码不断变化，只用在一些特定领域。
（2）非对称加密。非对称加密是现代密码学历史上最为伟大的发明，可以很好地解决对称加密需要的提前分发密钥问题。加密密钥和解密密钥是不同的，分别称为公钥和私钥。公钥一般是公开的，人人可获取；私钥是个人自己持有，不能被他人获取。优点是，公私钥分开，不安全通道也可使用。缺点是，加解密速度慢，比对称加解密算法慢两到三个数量级，加密强度比对称加密要差。
（3）混合加密。所谓混合加密，就是先用计算复杂度高的非对称加密协商一个临时的对称加密密钥，然后双方通过对称加密对传递的大量数据进行加解密处理。典型的场景是HTTPS机制。HTTPS主要是利用Transport Layer Security/Secure Socket Layer（TLS/SSL）来实现可靠的传输。
建立安全连接的具体步骤如下：首先，客户端浏览器给服务器发送信息，包括随机数R1、支持的加密算法类型、协议版本、压缩算法等。其次，服务端返回信息，包括随机数R2、选定加密算法类型、协议版本和服务器证书。最后，浏览器对带有该网站公钥的证书进行检查。该证书一般由第三方CA签发，浏览器和操作系统会预置权威CA的根证书。如果证书被篡改作假（中间人攻击），就能立刻被验证出来；如果证书没问题，就会用证书中的公钥加密随机数R3，发送给服务器。客户端和服务器都拥有R1、R2和R3信息，就能生成对称的会话密钥，后续通信都会通过对称加密进行保护。