一张图看懂什么是区块链

为什么要写这篇文章？最近看了许多解释区块链的文章，发现很多文章要么过于概念化或谈及一些应用前景和行业判断，要么又过于专业晦涩，使得很多没有技术底子的小伙伴难以真正理解区块链技术。由于以上的原因，我希望通过一笔比特币交易的完整生命周期来解释比特币中的区块链技术。在这样具体流程的场景下，我相信会更容易理解区块链。

基本常识：

假设一笔比特币交易 A 一旦被创建，它的生命周期就开始了。随后，交易 A 会被一个或者多个签名加密（这些签名用来说明交易 A 的资金流向是被资金的拥有者所许可的）。而后，交易 A 被广播到比特币网络中，最快收到广播信息的是相邻的2-3个节点，这些节点都会参与验证这笔交易，于此同时将交易在网络中再次进行广播，直到这笔交易 A 被网络中大多数节点（所有下载比特币客户端的设备都有可能成为这样的节点）接收。

最终，交易 A 被一个正在参与挖矿的节点验证，交易 A 连同其它一些近期被创建的交易一起被打包到一个区块 B 中，并被添加到区块链上，这时整个区块链就被延长并新增了一个区块 B 。区块 B 获得 6 次以上的“确认”时就被认为是不可撤销的，因为要撤销和重建六个区块需要巨量的计算，交易被打包在一起放进区块中时需要极大的计算量来证明，但只需少量计算就能验证它们已被证明。

我们将上面的交易过程描述简单细分为以下 6 个步骤：

接下来，我们将详细分析 6 个交易步骤中的具体细节和所采用到的底层技术，在解释每个步骤和具体的概念时，我都将举出适当的例子来帮助理解，如果依然没有读懂，那肯定是你看的太快了……

当隔壁老王想要将自己钱包中的一个比特币转账给老张时，这个交易就被老王的钱包所构建了。

将一笔比特币交易理解成纸质支票有助于我们的理解，一笔比特币交易是一个有着货币转移目的工具， 如同当收款人或持票人拿着支票到银行时，银行会无条件支付其规定数量的金额。并且交易发起人并不一定是签署该笔交易的人。

比特币交易可以被任何人在线上或线下创建，即便创建这笔交易的人不是这个账户的授权签字人。就像一家企业中秘书开出的这张支票（发起交易），需要等待Boss签署该笔交易（数字签名）。

有以下 4 个概念需要展开理解，用以更加深入地理解“新交易构建”的一些细节：

UTXO易于理解的说就像是账户的余额。它是比特币交易的基本单位，是未经使用的一个交易输出，Unspent Transaction Output，简称UTXO，“未花费的交易输出”。UTXO不能再分割，1 个UTXO可以是 1“聪” 的任意倍，就像美元可以被分割成“美分”一样，“分”就不可以再分割了。UTXO被记录于区块链中，比特币网络监测着以百万为单位的所有可用的UTXO。

假设隔壁老王此时拥有 1.9 比特币，当隔壁老王接收到 0.1 比特币时，这个金额被当作UTXO记录到区块链里，现在老王一共拥有的 2 比特币，同样都被当作UTXO分散到数百个交易和数百个区块中。实际上，并不存在一个储存比特币的地址或账户余额的地方，只有被老王（所有者）锁住的、分散的UTXO。

因此，“隔壁老王的比特币余额”这个概念，是通过扫描区块链并聚合所有属于该用户的UTXO来计算该用户的余额。

一笔比特币交易是一个含有输入值和输出值的数据结构，其中包含了将一笔资金从初始地址（输入）转移至目标地址（输出）的代码信息：版本规则、输入&其数量、输出&其数量、时间戳。

每一笔比特币交易创造输出，输出都会被比特币账簿记录下来。所有的输出都能创造一定数量的可用于支付的比特币（也就是UTXO）。这些UTXO会被整个网络所识别记录，其所有者可在未来的交易中使用它们。给隔壁老王发送比特币实际上是创造新的UTXO，并且能被他用于新的支付。

交易输入是指向UTXO的指针，当用户付款时，他的钱包通过选择可用的UTXO来构造一笔交易。

例如：隔壁老王想要支付0.015比特币，他的钱包应用会选择一个 0.01 UTXO和一个 0.005 UTXO，使用它们加在一起来得到想要的付款金额。

大多数交易包含交易费，这是为了在网络安全方面给比特币矿工一种补偿。大多数钱包自动计算并计入交易费，交易费被挖出这个区块的矿工得到，并且记录在这个交易的区块链中。交易的数据结构没有交易费的字段，意味着你无法从交易信息中直接看到交易费的金额。

例如：隔壁老王想要消费支付0.015比特币，为了自己的交易被矿工优先处理，他愿意支付0.001比特币作为交易费，那么老王的钱包至少需要从区块链记录中整合至少0.016比特币的UTXO。假设他的钱包有一个0.2比特币的UTXO可用，那么这笔新的交易就会产生一个0.2比特币的输入，和两个输出：一个是0.015比特币的消费金额被支付给目标地址，另一个0.184比特币的输出作为找零支付给老王的钱包地址，其中有0.001比特币未分配，就是“隐藏的”交易费用。

值得说明的是：一定要定义清楚0.184比特币是一个指向老王自己钱包的输出，这样找零才会有效“退回”给老王的钱包，否则0.184比特币也都将成为交易费，被矿工挖到这份惊喜的“红包”。

一笔比特币交易一旦被创建，它就会被资金所有者(可能存在多位所有者)签名。如果它是合法创建并签名的，则该笔交易现在就是有效的。它包含资金转移时所需要的所有信息。用户的私钥用于生成支付比特币所必需的签名，来证明资金的所有权，这样的签名加密是为了确保交易内容不被篡改。这和前面介绍的纸质支票的授权签字效果相同。

网络中节点收到交易信息后，会对交易的合法性进行检查，资金所有者的签名加密是重要的验证依据，检查都通过后，则将交易标记为合法的未确认交易，才会在网络中进行广播。

有以下 4 个概念需要展开理解，用以更加深入的理解“签名加密”的一些细节：

一个比特币钱包中包含一系列的密钥对，每个密钥对包括一个私钥和一个公钥。私钥是一个数字，通常是随机产生的。一个比特币地址中的所有资金的控制取决于相应私钥的所有权和控制权。私钥必须保密，因为一旦被泄露，相当于该私钥保护下比特币也就丢失了。

通过在一个密码学安全的随机源中取出一串随机字节，对其使用SHA256哈希算法进行运算，生成了一个256位的数字，这样的一个数字就可以作为私钥。以十六进制格式表示一个随机生成的私钥，即：

1E99423A4ED27608A15A2616A2B0E9E52CED330AC530EDCC32C8FFC6A526AEDD

通过椭圆曲线算法可以从私钥计算得到公钥，这是不可逆转的过程。由公钥经过单向的加密哈希算法生成的比特币地址以数字“1”开头，在交易中比特币地址就是收款人的地址。

比特币钱包是私钥的容器，钱包只包含私钥而不是比特币，每一个用户有一个包含多个私钥的钱包。钱包中包含成对的私钥和公钥，用户用这些私钥来签名交易。

其中一种常见且典型的钱包就是使用“助记码词汇”做为种子，而生成私钥的钱包。这样的单词的序列可以重新创建种子，并重新创造钱包以及所有私钥。在首次创建钱包时，带有助记码的钱包应用程序将会向使用者生成一个12至24个单词，单词的顺序就是钱包的备份。

交易脚本是检验交易是否合法的核心机制。一般每个交易都会包括两个脚本：输出脚本，scriptPubKey和输入脚本，scriptSig。

输出脚本一般由付款方对交易设置锁定，用来对收款方进行权限控制，例如限制必须是某个公钥 (比特币地址) 的拥有者才能花费这笔交易。

输入脚本 (签名脚本) 常常含有一个被用户的私钥生成的数字签名，用来证明自己可以满足交易输出脚本的锁定条件，即对某笔交易中比特币资金的拥有权。

值得注意的是：比特币交易的输入和输出并非只是简单对应了付款人的私钥和收款人的公钥地址，而是还包含了更多的内容，通过脚本可以直接验证交易的有效性，并且实现了更多复杂的交易方式，比如“多重签名脚本”，保证只有自己和第三方钱包共同签名后才可动用输出，这样保证了黑客在攻击了第三方钱包后也无法花掉用户的比特币。

一笔交易需要传递至比特币网络，才能被传播，也才能加入区块链中。一笔比特币交易只是300到400字节的数据，一旦交易被发送到任意一个连接至比特币网络的节点，这笔交易将会被该节点验证。如果交易被验证有效，该节点将会将这笔交易传播到这个节点所连接的其他节点。

无论交易是否被节点验证有效，交易发起者会收到一条回执消息，包含了此笔交易是否被接受的返回信息。在几秒钟之内，一笔有效的交易就会呈指数级扩散的效率在网络中传播，直到所有连接到网络的节点都接收到它。

值得注意的是：每一个节点在传播每一笔交易之前均进行独立验证。因此，一个异常交易所能到达的节点不会超过一个。所以，比特币网络能有效抵御入侵，避免垃圾信息的滥发和有效拒绝服务攻击。

有以下 4 个概念需要展开理解，用以更加深入的理解“交易传播”的一些细节：

bitcoin.org可以下载标准客户端，即比特币核心，也叫“中本聪客户端”（satoshi client）。它包括了比特币系统的所有内容：钱包功能、整个交易账簿（区块链）的完整拷贝、交易确认引擎，P2P比特币网络中的一个完整网络节点。

保有一份完整的、最新的区块链拷贝的节点被称为“完整节点”。完整节点能够独立自主地校验所有交易， 而不需借由任何外部参照。

只保留了区块链的一部分，通过一种名为“简验证（SPV）”的方式来完成交易验证的节点被称为“SPV节点”， 又叫“轻量节点”。越来越多的用户钱包都是SPV节点，尤其是运行于智能手机等资源受限设备上，这些设备没有空间存储完整的 150G 大小的区块链。

挖矿节点通过运行在特殊硬件设备上的工作量证明算法，以相互竞争的方式创建新的区块。一些挖矿节点同时也是全节点，保有区块链的完整拷贝；还有一些参与矿池挖矿的节点是轻量级节点，它们必须依赖矿池服务器维护的全节点进行工作。

验证交易后，每个比特币网络节点会将这些交易添加到自己的内存池中，内存池也称作交易池，用来暂存尚未被加入到区块的交易记录。而挖矿节点除了收集和验证交易以外，还会将这些交易打包到一个候选的区块中。

挖矿节点需要为内存池中的每笔交易分配一个优先级，并选择较高优先级的交易记录来构建候选区块，在区块被填满后，内存池中的剩余交易会成为下一个区块的候选交易。例如，一个挖矿节点从内存池中整合到了全部的交易，新的候选区块包含有418笔交易，总的矿工费为0.09094925个比特币。

现在既然创建好了一个包含418笔交易的候选区块，挖矿节点就准备拿它来挖矿。

有以下 4 个概念需要展开理解，用以更加深入的理解“整合交易”的一些细节：

比特币网络中几乎每个节点都会维护一份未确认交易的临时列表，被称为内存池或交易池。节点们利用这个池来追踪记录那些被网络所知晓但还未被区块链所包含的交易。交易池是存储在本地内存中，并不是存储在硬盘里，因此不同节点的两池内容可能有很大差别。

挖矿节点需要为内存池中的每笔交易分配一个优先级，并选择较高优先级的交易记录来构建候选区块。交易的优先级是由交易输入所花费的UTXO的交易创建时间决定，交易输入值高且创建时间较早的交易比那些较新且输入值小的交易拥有更高的优先级。

区块中用来存储交易的前50K字节是保留给较高优先级交易的，如果区块中有足够的空间，高优先级的交易行为将不需要矿工费。矿工费越高，交易被处理的优先级也越高。

区块是一种聚合了交易信息容器的数据结构。由区块头和区块主体组成，区块头是80字节，而平均每个交易至少是250字节，而且平均每个区块至少包含超过500个交易。

区块头包含三组元数据：

改变了原来挖矿奖励由一个胜出矿工独自获得的状态，采用团队协作方式来集中算力进行挖矿，对产出的数字货币按照算力进行分配。

采矿成为一项团队运动，一群矿工于2010年12月16日一起在slush矿池挖出了它的第一个区块。根据其所贡献的工作量，每位矿工都获得了相应的报酬。此后的两个月间，slush矿池的算力从1 400Mhash/s增长到了60Ghash/s。

现在既然已经创建好了一个候选区块，挖矿节点就准备拿它来挖矿。矿工们争相完成一种基于加密哈希算法的数学难题，获胜者有权在区块链上进行交易记录并得到奖励。每 10 分钟左右生成一个不超过 1 MB 大小的新区块，这个区块记录了这 10 分钟内发生并验证过的交易内容。矿工们在挖矿过程中会得到两种类型的奖励：创建新区块的新币奖励，以及区块中所含交易的交易费。

一旦某一个挖矿节点在算力竞争中胜出，优先得到了数学难题的答案，会立刻将这个区块发给它的所有相邻节点，这些节点在接收并独立验证这个新区块后，也会继续传播此区块，每个节点都会将它作为新区块加到自身节点的区块链副本中。

有以下 3 个概念需要展开理解，用以更加深入的理解“确认交易”的一些细节：

Proof of Work，通过计算来猜测一个数值（nonce）。具体到比特币，矿工必须要在满足全网目标难度的情况下求解SHA256算法。优先完成工作量证明的矿工可以获得比特币奖励。保证在一段时间内，系统中只能出现少数合法提案。

哈希问题具有不可逆的特点，只有通过暴力计算找到问题的答案。一旦获得符合要求的nonce，说明在概率上是付出了对应的算力。谁的算力多，谁最先解决问题的概率就越大。

区块中的第一笔交易是笔特殊交易，称为创币交易或者Coinbase交易，这个交易是挖矿节点构造并用来奖励矿工们所做的贡献的。

矿工们在挖矿过程中会得到两种类型的奖励：创建新区块的新币奖励，以及区块中所含交易的交易费。比特币的货币是通过挖矿发行的，大约每四年减少一半。2009年1月每个区块奖励50个比特币，到2012年11月减半为每个区块奖励25个比特币，现在每个新区块奖励12.5个比特币。比特币挖矿奖励以指数方式递减，直到2140年所有的比特币全部发行完毕，不会再有新的比特币产生。

例如：隔壁老王的挖矿节点构造了一个创币交易，支付给自己12.59094928枚比特币，其中12.5个比特币是Coinbase奖励，0.09094928比特币是矿工费。

比特币交易生命周期的最后一步是将新区块连接至有最大工作量证明的链中。一个节点一旦验证了一个新的区块，它将尝试将新的区块连接到到现存的区块链组装起来。

节点维护三种区块：第一种是连接到主链上的区块，第二种是从主链上产生分支的（备用链）区块 ，最后一种是在已知链中没有找到已知父区块的。在验证过程中，一旦发现有不符合标准的地方，验证就会失败，区块会被节点拒绝并不会加入到任何一条链中。

如果节点收到了一个有效的区块，而在现有的区块链中却未找到它的父区块，那么这个区块被认为是“孤块”。孤块会被保存在孤块池中，直到它们的父区块被节点收到。

每一个节点总是选择并尝试延长代表累计了最大工作量证明的区块链，也就是最长的或最大累计难度的链，只要所有的节点选择最长累计难度的区块链，整个比特币网络最终会收敛到一致的状态。

有以下 4 个概念需要展开理解，用以更加深入的理解“新区块连接到链”的一些细节：

区块链里的第一个区块创建于2009年，被称为创世区块。它是区块链里面所有区块的共同祖先，这意味着你从任一区块，循链向后回溯，最终都将到达创世区块。

创世区块的哈希值为：000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

在区块浏览网站 (blockchain.info) 搜索这个区块哈希值，你会发现这个哈希值来描述这一区块内容的页面：

比特币的区块平均每10分钟生成一个。这就是比特币货币发行速率和交易达成速度的基础，必须始终保持恒定。随着技术发展，计算机性能将飞速提升。此外，参与挖矿的人和计算机也会不断变化。为了能让新区块的保持10分钟一个的产生速率，挖矿的难度必须根据这些变化进行调整。

2009年12月30日，比特币挖矿难度首次增长。寻找一个比特币区块需要整个网络花费10分钟来处理，每发现2,016个区块时会根据前2,016个区块完成的时间对难度进行调整。

New Difficulty = Old Difficulty * (Actual Time of Last 2016 Blocks / 20160 minutes)

分叉发生在两名矿工在较短的时间内，各自都算得了工作量证明解的时候。两个矿工在各自的候选区块一发现解，便立即传播自己的“获胜”区块到网络中，先是传播给邻近的节点而后传播到整个网络。

由于每个矿工的区块数据都不一样，所以他们解题得出的结果也是不一样的，都是正确答案，只是区块不同。区块链在这个时刻，出现了两个都满足要求的不同区块。不同的矿工看到这两个区块是有先后顺序的，通常情况下，矿工们会把自己先看到的区块复制过来，然后接着在这个区块开始新的挖矿工作。这时分叉就产生了。

从分叉的区块起，由于分叉的链上矿工的数量不同，因此算力也有差别，两条链的增长速度也是不一样的，总有一条链的长度要超过另一条。当矿工发现全网有一条更长的链时，他就会抛弃他当前分叉的链，而继续在更长的主链上进行挖矿工作。

用户想要浏览区块链信息，就得用区块链浏览器。每一个区块所记载的内容都可以从区块链浏览器上进行查阅。区块链浏览器可以说是区块链信息浏览的主要窗口。

以太坊的区块浏览器如下图所示：

比特币挖矿通过人性解决了区块链的维护问题，这也解释了比特币系统为什么能稳定运行了8年，也使得比特币成为区块链技术如此众多的应用中生命力最为旺盛的一个。“中本聪”对于人性的利用，让人们在为获得利益的挖矿中，维持着这个系统的运转。但矿机的出现使得比特币的去中心化并不完美，所以对于比特币的创新和改进也从未停止，想了解更多，可以阅读我的上一篇文章《一篇文章，看透500多种数字货币哪些是真正有价值的技术创新》，介绍了如何进一步解决矿机对整个区块链网络带来的影响。

一图看懂丨那些关于区块链你不知道的事

说起区块链，我们常以为的去中心化、不可篡改等属性就是区块链的全部。但实际上，真正的区块链比我们了解的复杂更多，而且在技术的应用上，并不是我们之前认为的这么肤浅。

区块链技术具有去中心化、数据防篡改、网络开放性和决策自治性的优势，作为一项新兴技术，目前已成为国内外的研究焦点。依据Gartner2019年区块链技术成熟度曲线图显示，未来2-3年区块链技术将逐步走向商业化和成熟化。

2019年10月24日中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。强调要探索“区块链+”在民生领域的运用，积极推动区块链技术在教育、就业、养老、精准脱贫、医疗健康、商品防伪、食品安全、公益、社会救助等领域的应用，为人民群众提供更加智能、更加便捷、更加优质的公共服务。2020年4月20日国家发改委也正式将区块链技术纳入新基建范畴。

据不完全统计，仅2020年上半年就有13个省、市发布了区块链产业发展规划，尤其以北京市区块链发展计划《北京市区块链创新发展行动计划(2020—2022年)》最为引人注目，计划到2022年，把北京初步建设成为具有影响力的区块链科技创新高地、应用示范高地、产业发展高地、创新人才高地，率先形成区块链赋能经济社会发展的“北京方案”，建立区块链科技创新与产业发展融合互动的新体系，为北京经济高质量发展持续注入新动能新活力。

目前区块链产业的国家政策扶持力度，达到前所未有的高度。

但同时，上市公司2020半年报显示在262只区块链概念股中，大多数公司并未提及“区块链”一词。

在提及区块链的公司中，只有23家有实际应用落地，具体披露业务收入的公司更是只有1家，仅远光软件一家公司表露信息称，公司的区块链营业收入同比下落100%，意味着相干收入为0。

区块链产业在政策上的高热，同商业市场上的冷淡、资本市场的观望形成鲜明对比，似乎也在说明区块链产业离真正商用化，市场化还有待时日。

国内外专业人士评估，在未来2-3年区块链产业才会开始逐渐在商业化缓慢爬升。

笔者近年有幸参与了几个国家级区块链项目的申报和方案设计工作，也在区块链商业化推广方面，接触了不少民营和国营企业，也算是了解一些市场需求；同时，在基于区块链技术、模型化、系统化、平台化、商业化方面也有一些经验，对于当前区块链产业现状、发展方向有一些感触，特别是在看到很多业界主流声音对于区块链技术，乃至商业化存在一些误解，故特此撰写此文予以说明，希望能为区块链产业健康发展提供思路。

首先，我们要看看目前业界主流对于区块链的理解到底是什么？

维基百科这样解释区块链的：

Blockchain或Block Chain是借由密码学串接并保护内容的串连文字记录（又称区块）。每一个区块包含了前一个区块的加密散列、相应时间戳记以及交易数据（通常用默克尔树(Merkle tree)算法计算的散列值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链技术所串接的分布式账本能让两方有效记录交易，且可永久查验此交易。

百度百科这样描述区块链：

区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”、“全程留痕”、“可以追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征。

维基百科解释偏重技术实现，以密码学保障的数据记录，拥有难以篡改优势；百度百科偏重系统解释，以共享数据库定义区块链；而中本聪在2008年“Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”论文中是以介绍一种实现点对点交易的电子现金系统的方式，引出区块链技术的。

目前学术界对于区块链并没有标准定义，区块链技术也不是一项单一技术，作为一种系统概念自身也在不停发展进化，所以很难用一个通用定义涵盖区块链全部含义。对于区块链的理解，更多还是出于自身行业需求角度出发，看待区块链的价值和意义。

从金融行业角度来看，区块链是一种分布式的记账方法，而数字货币是区块链技术的最成功的应用场景。

基于哈希算法、椭圆曲线加密算法、共识机制和P2P网络的区块链技术是经过数字货币发展实践，成功证明是实现去中心化的金融资产流通最佳技术路线。

记账方法一直伴随人类经济活动而发展，从记账媒介的发展看，经历了实物记账向电子记账的演变；从记账模式上看，经历了分散式记账-》中心化记账-》分布式记账的过程。

随着20世纪70年代，IBM引领的大型计算机深入渗透至金融行业，7*24小时的自动化账务处理，替代了朝九晚五的人工记账，从而将中心化记账推向了顶峰。目前还难说中心化记账和分布式记账谁优谁劣，因为这两种模式目前在各自的领域都发展迅猛。

就目前而言，区块链技术还缺少学术上的标准定义，从商业上看，存在各自领域、行业不同的理解和解释，特别有些区块链技术的发展方向，本身已经不是“区块链”本意了，例如：R3 Corda 只是分布式记账而没有用到区块、链式结构。

也许根本就不存在区块链的标准定义，未来也不存在一种通用区块链技术。本文在接下来的内容重点就是围绕区块链到底是什么的问题开展阐述。

“互联网发展将从信息互联网发展到价值互联网”这句话，这几年高频出现在各类区块链相关报告和网络资讯中。这是一种常见的概念炒作，很多不明就里的同学，会认为区块链代表着一种全新的互联网模式，是一种去中介化、点对点价值传递的网络。其

实互联网的本身就是一种去中介化的价值传递网络，互联网并不需要通过区块链技术，实现价值转移。如果非要说“价值”是指数字货币，那只能说张冠李戴了。

数字货币是货币的一种形态，而货币只是对价值度量的工具，怎么能说货币就是价值呢？所以也没有“下一代互联网是基于区块链技术”这种逻辑。

中本聪在“Bitcoin- A Peer-to-Peer Electronic Cash System”和在以太坊白皮书“A Next-Generation Smart Contract and Decentralized Application Platform”中都用技术手段证明了去中心化的点对点安全交易是一种可能。

但技术去中心化并不是去商业中介化。

其实区块链技术确实具备去中介化能力，但决定是否去中介化的，并不是技术本身，而是商业模式。搞笑的是，在去中心化呼声最高的数字货币领域，却充斥着大量交易所、钱包等中介结构。

这些中介并不是区块链技术的必需品，但却是数字货币交易活跃度的商业保障。没有这些中介，数字货币的价值将大打折扣。电商兴起之时，也是宣称去中介化，去代理的，可以实现商品从工厂到消费者端的点对点交易。

但现实是：电商平台本身就是最大的中介，平台之上还有无数的小中介和销售代理，所以去商业中介化并不是区块链的目的，中介的存在必然有它的商业价值。

这是一种常见的概念偷换，货币在人类经济活动中主要起到交易媒介和价值度量的作用，而数字货币只是货币的一种物理形态而已。所以数字货币和数字经济并不是等价关系，可以说数字货币乃至区块链技术只是数字经济发展的一个元素而不是必要条件，将两者混淆在一起的，往往是另有所图。

目前数字经济发展本质是利用信息计算、存储、网络传递等数字化技术，在物理空间占用小、安全性高、流动速度快、数据校验效率高等特点，服务于实体经济。可以认为数字经济是实体经济在数字空间的映射，利用数字经济可以大大降低实体经济的生产、流通、销售、消费的成本，提升经济活跃度和效率。

数字经济不是虚拟经济，数字经济的价值在于服务于实体经济，帮助实体经济进行产业升级。

区块链技术可以降低企业运营成本，提供生产效率吗？这个问题受点对点数据直接传递的影响，最容易让人误解。

这是因为区块链技术虽然采用点对点的数据传递，但为了取得其他节点对数据的一致性认可，往往需要花费更多计算、网络和时间资源的投入。

例如：实用拜占庭容错算法（PBFT）的时间复杂度为O(n^2) ，n是分布式节点数。分布式不是分散式的并行处理，分布式的重点不是如何实现点对点直接通信，而是如何保障分散节点间信息传递和决策的网络一致性。所以采用区块链技术是很难在现有集约化运营环境中提升效率，降低成本。

这个误解足以让区块链技术在产业落地和运用过程中遇到实际商业模式的困境。

区块链技术特性中最著名的就是利用数据分布式存储、共识和区块、链式数据结构等，保障上链数据真实性和防篡改能力。所以，将区块链技术看成一个高安全的数据存储数据库是一种常见理解。

不可否认，基于区块链技术在数据防篡改特性上，拥有先天优势，但这种优势适合的商业场景却非常有限。

首先，中本聪在Bitcoin中采用区块、链式结构和分布式交易存储机制的目的，并不是为了数据存储安全，而是为了交易安全，建立一个点对点安全的电子现金支付模式才是它的目的，而数据的安全存储只是实现该目的的一种高效保障而已，所以如果只是关注数据安全存储，它的商业场景非常有限。

其次，区块、链式结构和分布式共识由于结构和网络限制，不适合存储例如：图片、视频、音频等大文件格式，它的实际用途有限。

最后，对数据有高安全要求的机构或企业，目前都是强中心化和经典集约化的信息系统和管理架构。安全保存数据，除了区块链技术以外，还有很多低成本选择，例如：网络安全、硬件加固、数据多中心存储等。而采用完全的区块链分布式架构，数据泄露风险和维护成本更高，它的技术价值有限。

所以单纯把数据上链存储、数据防篡改的特性从区块链整理剥离出来，去单独强调和在行业中应用，已经失去了区块链的网络优势，本末倒置。

其实，区块链从来都不是建立数据共享的有效方式，目前基于“数据库”、“总线”、“微服务”和“API”技术的数据、业务逻辑、流程和界面的中心化集成技术才是数据共享的高效模型。

在过去10年，随着：“EDW”、“大数据”技术的普及，企业、政务和电商类系统大都采用建立数据中心来改善数据共享问题。

但数据中心强调中心平台对数据的绝对控制权，而我们都知道“数据即资产”，所以在多头管理模式下，谁会愿意轻易交出自己的数据呢？

我们现在经常讨论的“数据孤岛”问题，其实并不是技术问题，更多的是针对数据控制权的管理问题。

相反，如果利用区块链技术作为数据共享架构，除了“数据孤岛”问题依然存在，还会带来，性能和效率低下、数据安全不可控等其他问题。

那怎么理解区块链呢？

本文将从分布式多方协作方面去理解这个问题。

什么是协作？

协作是指在目标实施过程中，部门与部门之间、个人与个人之间的协调与配合。协作过程需要目标直接参与方的配合，需要协调方参与资源调度和任务见证。所以无论是中心化系统还是分布式系统，要实现一个业务目标，都是需要相互配合和协调工作。

例如：我们在某银行APP中实现一笔跨行转账，至少需要三方参与协作，才能实现资金的划转。分别是：资金划出银行、资金划入银行和交易协调方（或见证方）。划出账户要检查转出资金是否正确、划入银行检查转入资金是否正确、而交易协调方保障资金转账不会出现双花现象（双重支付），在这个场景中，交易协调方就是清算机构。

见下图：

图1 中心化协作模型

这是一个典型的中心化协作机制，我们常见的电商、支付系统也都类似。这种中心化的协调机制，是以流程、事务控制为中心的，协调流程必须在一个可信的第三方中心化的协调系统中才能安全有效的运转。

而在分布式协作机制中，同样也需要协调工作，只是协调工作被分布式共识协议给代替了，例如：同样某银行APP中实现一笔跨行转账交易，从业务实体来说只需要直接参与交易的两方即可。分别是：资金划出银行、资金划入银行。而交易协调工作是由分布式共识协议完成的。见下图：

图2 分布式协作模型

在分布式协作机制中，共识协议已经被分布式地部署在协作方内（故上图用虚线表示），虽然依然存在协调工作，但已经没有中心化的协调系统了。点对点的资金交易，需要用分布式共识协议保障转账的协调工作，还要密码学控制多方状态，分布式的协作更关注状态一致性，而非流程和事务一致性。

协作具备如下典型特征[1]：

我们再来看看，区块链世界的协作表现：交易（Tx）是协作目的载体；“付款到公钥哈希（P2PKH）”则是实现协作价值交换的密码学保障；“公钥即身份”用密码符号代替了协作的个体身份；区块链世界的交易驱动，来自于对自身利益的追逐，从而达到各自利益最大化的博弈均衡；区块链依托交易脚本或智能合约实现，合约执行不受个人道德、情感影响；区块链共识算法保障了协作参与方是在一个协作网络共识治理下开展的，而非绝对自由。

可以说以比特币、以太坊等为代表的区块链技术实现了两人或多人之间的点对点数字货币交易，从本质上，是社会“原子主义”（即：个人主义）的一种协作场景而已。

基于区块链的协作到底协作的是什么呢？

我想，区块链的协作肯定不是交易数据的互联互通和共享，而是基于各方实体的，对某种商业场景的交易真实性证明协作。区块链的协作从本质上只关心协作的真实性，而非协作数据的内容。

——这也是为什么“Zcash”使用ZK-SNARK的零知识证明，是在交易密文情况下也能实现点对点的交易协作目的。

综上，区块链价值所在，不是区块数据存储的结果，而是多方共识和交易协作的过程。区块链的协作本质不是商业交易数据本身，而是证明这些交易数据真实性的证明，不过这样的区块链其实叫“分布式证明”更确切。

这里的时间和空间，主要指区块链交易协作的过程数据（一般是：交易Tx），具有在大范围的历史尺度和分布式计算、存储在某个时刻上，始终保持状态的一致性。而继承性，则是指交易或状态版本具有形态、所有者变化的的承前启后的可继承能力。

协作在时间、空间的一致性和继承性证明的价值在于：可以在分散的商业资源（资产）、产品、服务、营销活动中构建以价值为中心，基于价值全生命周期的商业行为的真实性运营环境，是整合供应链、生产制造（种植）、销售、物流、消费、售后、回收（销毁）等环节数据流动的基础和前提。

这是因为，商业活动从资源到产品和服务，再到消费和售后，呈现长周期、责权分散和价值多形态的特征，单一技术手段，不具备真实串接价值链的条件。

思考场景：在目前便捷、活跃的电商消费和移动支付过程中，当你看到一个月上百笔的消费记录时，你有曾想过，怎么证明你的电商订单、第三方支付单、银行账单的数据是准确和一致的？

交叉销售是目前最为常见的市场营销手段[2]，电商平台通过构建产品或服务生态圈、Shopping mail通过营销活动，建立自有产品或服务的交叉营销体系。但存在问题也比较突出：平台推荐费用高、管理成本高、营销费率固定不灵活、产品和服务组合范围受制于平台或商家的商品范围、交叉营销形态主要是产品或服务，很难下沉到资源层等问题，这也是后电商时代急需解决的问题。

以太坊为代表的智能合约技术，带来一种低成本、规则自定义、点对点的分散营销的全新方案。分散营销可以将交叉营销组合数从n提高到n!级别（n是参与商家数），由于营销规则是自定义，所以有营销组合灵活、平台管理成本低、费率浮动、产品和服务组合范围可跨平台生态等优势。

思考场景：在积分兑换平台中，由于每种兑换商品的采购成本和积分自身成本的比例是千差万别和动态变化的，所以目前的常见积分兑换是固定成本费率（一般是选择平台成本风险最低的固定比例），如何在积分平台中实现跨商户产品、灵活和低成本的积分兑换，最大限度提高积分利用率？

“原子主义”,是个人主义的学理化表述[1]，常用来表示西方近现代社会结构。是指一种松散结合的社会结构，在这个社会结构中，人们只关心自己的或直系亲属的利益，这种社会往往是比较自由民主的社会[3]。典型特征是：自我意识占统治地位；强调个人能力、寻求自主权利、尊重独立发展等[4]。

不管我们是否承认，实际上在商业市场中占据主导地位的仍然是“原子主义”而非“集体主义”，每个企业都是追求自身利益的最大化。在原子主义或个人主义的世界中，人们必须依据契约来建立他们之间的联系，正是这种契约关系决定了他们只能开展协作[1]。

但在传统“原子主义”中，企业追求对市场的绝对控制权，而每个行业在市场集约化过程中，最终形成以核心企业为中心的非对等协作关系，而那些不值得或者无法集约化、控制权分散的领域，协作则变得异常困难。

基于区块链技术的交易协作网络，是连接多个市场集约化中心或者整合利基市场，形成便捷、可信、安全的分布式有限交易环境的最佳方式。

这里的有限交易是相对于集约化复杂交易环境而言的，因为区块链并不是一个高效的协作机制，所以有限交易协作主要是将协作的重点放在协作证明上，而非传统CRM、ERP、SCM、电商等这类复杂业务处理上。因为在“原子主义”环境下建立对等协作的前提，不是数据如何处理，而是，是否信任该数据。

思考场景：如何在奥运会举办期间，围绕奥运会主题，建立场景化的跨行业、跨地域、跨企业、跨产业中心的，能准入退出灵活、商业规则自定义、管理成本低的营销活动？

在第二部分，已经介绍了区块链绝对不是一个信息传递高效的框架，这是共识机制和分布式网络决定的。在传统集约化和中心化信息架构中（如：树形架构、星型架构），为了提高复杂信息处理和传递的效率，通常采用模板化、标准化、规则预置的流程、数据结构和交互协议，而牺牲了信息的多样性和决策的灵活性。

效能是指使用行为目的和手段方面的正确性与效果方面的有利性。效能主要关注行动的最终效果，在很多场景中跑得快，不见得效果就好。基于区块链共识网络的协作，是一种功能单一、信息多元、轻量级的协作模型（如：UTXO、余额、产品标识、产品库存等），基于区块链的协作把标准化限定在有限范围，而不是为了数据处理和传递效率，而扩大标准化。

如果我们把信息多元和决策灵活纳入集体创新效能评估模型，你会发现参与实体间，会产生点对点的协作信息结构和灵活决策行动，在需要新业态、新产品（服务）、新模式的创新商业环境下，基于区块链的协作模型带来的优势是明显的。

思考场景：国家传染病网络直报系统，采用单一的“传染病报告卡”作为数据处理和传递的标准格式，传染病从医院HIS系统到国家级预警数据中心，一般信息传递时间在分钟级，但为什么对新型传染病的预警无效呢？

在当前信息化和数字化高度发展的商业环境中，商业协作带来价值交换，而价值交换又是通过数据交换实现。数据对于企业来讲是资产，对于消费者而言是隐私，在“原子主义”的协作环境下，每个企业都希望从对方获得更多的数据，而自己则希望少提供数据。由于企业保持现状比协作带来的数据风险更小，最终，协作各方的博弈均衡是：都不提供数据。

我们多次强调，基于区块链技术的协作是一种证明型协作，证明模型是一种轻量级模型，共识网络基本不关心除证明数据以外的其他数据，这也是为什么比特币可以用UTXO、对手公钥地址和交易签名的P2PKH模型就能完成点对点的资产交易，而对于其他信息完全可以匿名或隐藏。而采用零知识证明、同态验证等密文证明技术，可以将证明数据也完全密文化。基于区块链技术的协作把协作参与实体的个体性，形式化为符号和密码，实现对数据使用目的明确、范围可控、充分授权和基于数学证明的协作机制。

思考场景：当前大数据产业困境，并不是市场没有数据需求（相反需求更旺盛），而是数据被集约化的大流量平台所控制，如何在保证个人隐私和商业机密前提下提高数据的利用率？

从监管模式上看主要有：立法型统一监管、自律型行业监管和混合监管。立法型监管是针对重大民生市场和国家命脉实施的强监管，是不惜代价对商业活动开展全天候实时监测；自律性监管则是针对新兴市场、创新市场采取的行业轻量级监管；混合监管则是介于前两者之间。因为监管需要在成本、强度、市场活跃度做出平衡选择，提高监管强度，势必限制市场活跃性，提高监管成本。所以，相对于立法型监管，自律性监管和混合监管的实践难度要高很多。

区块链技术诞生以来，从来没有主动考虑过监管需求，但由于基于节点数据自动化同步、网络共识和智能合约防干预的特点，又恰恰为自律性、混合监管提供了低成本的技术实现基础。区块链交易网络的交易安全保障和自律性监管需求不谋而合。监管单位可以作为区块链共识节点，直接使用监管对象的交易网络和交易数据实现自动化、实时、穿透、连续、分行业细化、差异化、定制化的主动监管。监管机构为达到该目标，不需要另行建立监管网络和数据上报机制，降低了监管机构的监管成本。

思考场景：目前我国金融监管，采用“一元多头”的分业监管体制，根据行业特征、重要程度不同，采用立法统一监管和行业自律监管并存的混合监管办法。而P2P金融，从一开始的鼓励金融创新的行业自律监管，到迅速扩大，再到频繁“爆雷”后的统一强监管，到现如今已被“团灭”的处境，给我们金融监管需求带来什么启示？

2020年以来，全国各地上马了很多带有地方特色的区块链平台，在新基建的大旗下，各类高级黑、低级红的概念层出，给人一种区块链万能的错觉。

如果我们不能清晰认识区块链的内在机理和应用价值，不能弄清楚区块链到底解决什么问题，只是简单利用区块链数据共享、防篡改特性，去代替现有中心化、集约化系统，只能是“雷声大雨点小”，没有实际业务价值。

基于区块链技术的应用研究，除了技术视角，更多应该是从社会学、经济学和管理学角度上寻求产业发展的新业态、新产品（服务）和新模式，我想这才是区块链被纳入新基建的重要原因。

苏沃洛夫元帅讲到拿破仑时说：“这个孩子的步伐总是迈得太快”，区块链技术的发展步伐也总是迈得太快，如果总想一次性彻底改变世界认知格局，反而适得其反。

本文作为我正在开展的协作型区块链模型研究的引导性文章，主要是希望从区块链的认识误区和商业价值出发，重新认识区块链技术以及最适合它的场景。

由于本文的定位原因，我并未详细阐述协作型区块链的模型和细节，我将会在我下一篇正式论文中详细阐述，敬请期待！

参考文献：

[1] 张康之.”“协作”与“合作”之辨异.” 江海学刊 .02(2006):98-105+239. doi:.

[2] Philip Kotler, Kevin Lane Keller. 营销管理.上海人民出版社 2009年11月第1版

[3] 刘志坚,徐北妮.管理学：原理与案例.华南理工大学出版社,2002年09月第1版

[4] 方益寿主编.组织管理心理学.山东大学出版社,1995年09月第1版

黄锐，人人都是产品经理专栏作家。高级系统架构设计师、资深产品经理、多家大型互联网公司顾问，金融机构、西华大学客座副教授。主要关注新零售、工业互联网、金融科技和区块链行业应用版块，擅长产品或系统整体性设计和规划。

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