2.2 区块链概述及其主要类型

2.2.1 区块链技术概述及其特点

简单地讲，区块链就是一种链式数据结构，利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学方式保证数据传输和访问的隐私和安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据。所有的交易信息都在网上，公开透明。区块链是一种分布式账本技术加上分布式共识机制和加密安全措施，是比特币和像以太网这样的平台等加密货币的基础。它提供了一种记录和传输数据的透明、安全和可追溯的方法。该技术能够使组织透明、民主、分散、高效并且安全可靠。区块链技术将很有可能在接下来的5年到10年内颠覆现有的许多行业。

区块链具有如下特点。①分布式：服务或应用被部署到一个网络上，没有一个服务器能对数据和执行具有绝对权力，同时，一个或者几个服务器的宕机不会影响到服务或应用。②分布式：网络里任何的服务器或者节点都通过点对点网络（P2P）互联。③数据库：数据库具有多份拷贝，所以任何时间点都能及时响应。④账本：每个节点都是一个基于账本的会计系统，记录了网络上所有的交易信息。账本是不可篡改的，只能追加。

2.2.2 区块链技术的主要发展阶段

区块链技术起源于化名为中本聪（Satoshi Nakamoto）的技术极客2008年发表的奠基性论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，至今经历了4个主要的发展阶段：

1）2009—2012年：比特币（BTC）

2009年上线的比特币，包含了区块链技术所有的基本特征，如分布式、不可篡改等，被称为区块链1.0。在该阶段区块链的知名度并不高，只是在一些爱好者之间流传。

2）2012—2015年：各种基于比特币技术的山寨币诞生，比如莱特币、点点币、狗狗币

基于区块链技术的传播，出现了一些基于比特币技术的、针对某些方面进行了改进的区块链项目。这些山寨币有了一定的知名度后，就会出现一些初始的社群。但本质上是基于比特币技术的网络，没有什么具体的商业应用。

3）2015—2019年：以太坊（Ethereum）的诞生

以太坊在区块链1.0的基础上实现了区块知晓、价值知晓、图灵完备，并进行了细节优化，并进一步产生了以智能合约为特色的区块链2.0。出现了各种各样基于智能合约的商业应用。

4）区块链“元年”（2019—）：Libra，习近平总书记的讲话

2019年两大标志性事件具有历史意义。首先，Facebook公开宣布了Libra区块链项目，标志着区块链技术被正名（因为以前区块链团队都是一个小团队，戏称为民间游击队模式），正式得到Facebook这种有多达27亿全球用户的大公司的背书，在提高了区块链技术曝光度的同时，也将区块链技术提到了金融竞争的高度。2019年10月，习近平总书记的讲话将区块链技术提高到国家竞争的高度，在中国掀起了区块链技术落地的浪潮。

2.2.3 区块链的主要类型

根据工业和信息化部中国电子技术标准化研究院发布的《区块链参考架构》，区块链可分为三类：

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，参与的节点只需到官方网站下载软件，按规定步骤自由接入网路、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应用场景，是真正意义上的完全分布式的区块链，通过密码学保证交易不可篡改，同时也利用密码学验证及经济激励，在缺乏信任的网络环境中建立共识，从而形成分布式的信用机制。

2.联盟链（Consortium Blockchain）

联盟链是一种需要注册许可的区块链，也称为许可链（Permissioned Blockchain）。仅限于联盟成员参与，想参与的作为联盟链节点必须经过线下审查。区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则制定。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较少，联盟链多采用权益证明（PoS）或PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerant）、RAFT等共识算法。

联盟链一般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区别，对安全和性能的要求也比公有链高。

3.私有链（Private Blockchain）

私有链建立在某个企业内部，系统运作规则根据企业要求设定。

私有链一般是企业内部应用，如数据库管理、审计等；在政府行业也会有一些应用，比如政府预算执行或行业统计数据，一般由政府登记，但公众有权利监督。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，这个在传统系统中很难做到。

综上所述，公有链、联盟链和私有链适用于不同的信任范围和场景，详见表2.1。