深入理解区块链
根据工信部2016年《区块链发展白皮书》定义：区块链为一种分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。
区块链最伟大的应用之一（也可能是最成功的应用没有之一）是比特币。比特币是“一个不依靠信任的电子交易系统”（A system for electronic transactions without relying on trust）。
从技术角度来看，区块链仍然属于典型的分布式系统（distributed system）。相同点都是数据共享，区块链的所有节点都共享全量数据。
不同点是区块链是多方维护，传统数据库仍然存在一个管理员的概念，无论是分布式架构还是集中式架构。而区块链中对数据的操作则不由单一主体控制，理论上来说区块链就是一个任何节点都能写入的数据库（这里我们先忽略联盟链中的CA等元素），至于写入能否成功当然也受共识机制的影响（不管能不能成功，至少它有写入的权限了）。
从每个节点的写入操作来看，不同于传统数据库具有增加、删除、更改和查找四个操作，区块链放弃了“删改”，仅保留了“增查”两个操作（实际上删和改是通过增来实现的），这样的好处是除了查找之外的所有操作都能留下记录，并且通过哈希函数保证了所有历史数据严格按照时间顺序记录（多节点数据写入的时序由共识机制保证），这就是我们经常提到的可溯源特性。
由于多智能体系统存在合作或者竞争，区块链通过激励机制实现良性合作或竞争，例如比特币中的挖矿，所有人参与到记账的过程中，竞争获取出块奖励（同时也共同维护了系统的安全和稳定性），类似地还有PoS机制下的质押金没收惩罚机制（slashing），这些都是激励机制。
区块链技术的六大核心算法区块链技术的六大核心算法分别是：拜占庭协定、非对称加密技术、容错问题、Paxos 算法(一致性算法)、共识机制、分布式存储。
拜占庭协定拜占庭的故事大概是这么说的：拜占庭帝国拥有巨大的财富，周围10个邻邦垂诞已久，但拜占庭高墙耸立，固若金汤，没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败，同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强，至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻，才有可能攻破。然而，如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻，但实际过程出现背叛，那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事，不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。
在这个分布式网络里：每个将军都有一份实时与其他将军同步的消息账本。账本里有每个将军的签名都是可以验证身份的。如果有哪些消息不一致，可以知道消息不一致的是哪些将军。尽管有消息不一致的，只要超过半数同意进攻，少数服从多数，共识达成。
由此，在一个分布式的系统中，尽管有坏人，坏人可以做任意事情(不受protocol限制)，比如不响应、发送错误信息、对不同节点发送不同决定、不同错误节点联合起来干坏事等等。但是，只要大多数人是好人，就完全有可能去中心化地实现共识。
非对称加密技术在上述拜占庭协定中，如果10个将军中的几个同时发起消息，势必会造成系统的混乱，造成各说各的攻击时间方案，行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息，但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了，即：一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后，各个节点收到发起者的消息必须签名盖章，确认各自的身份。
在如今看来，非对称加密技术完全可以解决这个签名问题。非对称加密算法的加密和解密使用不同的两个密钥.这两个密钥就是我们经常听到的”公钥”和”私钥”。公钥和私钥一般成对出现, 如果消息使用公钥加密,那么需要该公钥对应的私钥才能解密; 同样，如果消息使用私钥加密,那么需要该私钥对应的公钥才能解密。
容错问题我们假设在此网络中，消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送，并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外，节点的行为可以是任意的：可以随时加入、退出网络，可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等，还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统，提供的容错能力，这种容错能力同时包含安全性和可用性，并适用于任何网络环境。
Paxos 算法(一致性算法)Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是，在一个分布式数据库系统中，如果各节点的初始状态一致，每个节点都执行相同的操作序列，那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列，需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中，是分布式计算中的重要问题。 节点通信存在两种模型：共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。
共识机制区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说，其实从技术角度来看可以把PoW看做重复使用的Hashcash，生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币，生成区块时，必须得到所有参与者的同意，那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度，因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。
分布式存储分布式存储是一种数据存储技术，通过网络使用每台机器上的磁盘空间，并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，数据分散的存储在网络中的各个角落。所以，分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据，而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋，不是放在同一个篮子里，而是分开放在不同的地方，加起来的总和是100个。
区块链的七大特性区块链可以大致分为七大特点：去中心化，不可篡改，分布式账本，共识信任机制，开放性，匿名信，跨平台。
去中心化区块链上所产生的数据，都是通过密码学和数学算法进行建立信任关系，而不需要中心化机构来构建。分布式点对点的交易系统，交易双方可直接交易，不需要第三方的信任背书。
不可篡改当一组数据从节点产生并通过大部分节点验证认可，之后数据写入区块链，每一个节点都会复制数据并保存，因此区块链数据是很难改动的，条件非常苛刻，几乎是不可能实现的，保证了数据的真实性。
分布式账本因为属于点对点的交易，每个节点都有等于一本账本，并记录的数据相同，节点分布在任何地方。
共识信任机制因为区块链过密码学和数学算法，建立起代码即法律的智能合约执行系统，通过这种技术手段实现，不需要第三方中心化机构来进行背书，以及证明。
开放性在区块链上免除了交易主体身份信息被加密之外，其他的信息都是开放的，任何一个参与者都可以通过公开的端口进行查询相关记录。
匿名性因为是点对点的交易节点之间并不需要相互信任的关系，因此节点之间也不需要公开身份信息。
跨平台互联网实现了万物互联，区块链在将来，他也必须承担起基础的通信协议功能。真正实现价值互联网。
区块链的分类从传统的公开，范围分类，分为公有链、联盟链和私有链。
公有链为什么叫公有链？因为任何个人和组织都可以传输交易。并且这个交易能够获得区块的确认，任何人和组织都可以参与它的共识。
公有链也是最早的区块链，也是目前为止最火的区块链，eos就是建立于公有链上。我们知道的比特币，它就是公有链的始祖。
公有链有什么特点呢？
它被广泛的认为是完全去中心化的。
它的底层架构，其他程序员开发产品时，无法干预用户。
基本没有什么门槛，有联网的电脑就能够进入。
在这个链上面，所有的用户身份都是隐藏的，却不影响数据的公开。
联盟链全称为联合区块链或者行业区块链，它是由某个组织指定多个预选的节点作为记账人。每一个板块的生存哲学，需要通过这些预选节点共同来进行决策，决定。
联盟链的特点
前面讲了，公有链是完全去中心化的那个联盟链，它是由多节点进行决策。所以它是属于多中心化进行。
联盟链支撑的交易规模比公有链更为强大。
由于是多中心化的，对于国家行业或者产业来说，多中心化更容易接受，因为它能够限定中心化的权限。
私有链顾名思义私有。那他正好和公有链相反，也就是说他不是去中心化的？或者只能说少部分去中心化。在这个链上面，他可以是一个人、一个组织或一个公司。
私有链的特点是什么？
交易速度非常快。
隐私保护得更加好。
交易的成本，基本上为零。
区块链一路走来，经过了三个时代：1.0时代，用于数字货币领域；2.0时代，智能合约为主；3.0时代，各种项目的落地应用。
从权限控制角度分类，分为无需许可型、限定许可型和许可型
无需许可型指没有管理权限的区块链，所有节点的权限都是一样的时候。
限定许可型指不同的节点，他们的权限也是不同的，程序员在写区块链技术代码的时候，可以限定有些人可以参与节点活动，有些人只能记账，限定了参与的人。
许可型不仅仅是作为普通的参与数据存储，有些有能力的节点，也可以授予更高级的权限。
还可以从应用角度分类，区块链在应用到商业领域时，具体选择什么类型，这个还需根据项目的要求和目的进行。
作者：Zhang Jun
