如何描述区块链系统设计,简述区块链的技术架构

各区块链架构的横向比较

各区块链架构的横向比较

时常听人们谈起区块链，从 2009 年比特币诞生至今，各式各样的区块链系统或基于区块链的应用不断被开发出来，并被应用到大量的场景中，而区块链技术本身也在不停地变化和改进。

区块链又被称为分布式账本，与之对应的则是中心化账本，比如银行。与中心化账本不同的是，分布式账本依靠的是将账本数据冗余存储在所有参与节点中，来保证账本的安全性。简单地说，区块链会用到三种底层技术：点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性算法。而通常，区块链系统还会“免费附赠”一种被称为智能合约的功能。智能合约虽然不是区块链系统的必要组成部分，但由于区块链天生所具备的去中心化特点，使它可以很好地为智能合约提供可信的计算环境。

为了适应不同场景的需求，区块链系统在实际应用的过程中往往会需要进行各种改造，以满足特定业务的要求，比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等。而实际应用区块链系统的公司往往没有进行这种改造的能力，于是市场上慢慢出现了一些用于定制专用区块链系统的框架，采用这些框架就可以很方便地定制出适用于企业自身业务的区块链系统。

本文将对目前市场上几个典型的区块链框架进行横向对比，看看它们都有哪些特点，以及它们之间到底有哪些区别。为了保持对比的公正性，本文将只针对开源的区块链框架进行讨论。

各区块链架构的简单介绍

1、比特币

比特币(bitcoin)源自一名叫做中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年发表的一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的论文，文中描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。在之后的几年里，比特币不断成长和成熟，而它的底层技术也逐渐被人们认识并抽象出来，这就是区块链技术。比特币作为区块链的鼻祖，在区块链的大家族中具有举足轻重的地位，基于比特币技术开发出的山寨币(altcoins)的数量有如天上繁星，数不胜数。

从论文中可以得知，中本聪设计比特币的目的，就是希望能够实现一种完全基于点对点网络的电子现金系统，使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的中介机构。总结来说，他希望比特币的设计能够实现以下这些目标：

● 不需要中央机构就可以发行货币

● 不需要中介机构就可以支付

● 保持使用者的匿名性

● 交易无法被撤销

从电子现金系统的角度来看，以上这些目标在比特币中基本都得到了实现，但是依然有一些技术问题有待解决，比如延展性攻击、区块容量限制、区块分叉、扩展性等。

在应用场景方面，目前大量的数字货币项目都是基于比特币架构来设计的，此外还有一些比较实际的应用案例，比如彩色币、t? 等。

彩色币(coloredcoin)，通过仔细跟踪一些特定比特币的来龙去脉，可以将它们与其他的比特币区分开来，这些特定的比特币就叫作彩色币。它们具有一些特殊的属性，从而具有与比特币面值无关的价值，利用彩色币的这种特性，使得开发者可以在比特币网络上创建其它的数字资产。彩色币本身就是比特币，存储和转移不需要第三方，可以利用已经存在的比特币的基础。

t? 是比特币区块链在金融领域的应用，是美国在线零售商 Overstock 推出的基于区块链的私有和公有股权交易平台。

2、以太坊

以太坊(ethereum) 的目标是提供一个带有图灵完备语言的区块链，用这种语言可以创建合约来编写任意状态转换功能，用户只要简单地用几行代码来实现逻辑，就能够创建一个基于区块链的应用程序，并应用于货币以外的场景。

以太坊的设计思想是不直接“支持”任何应用，但图灵完备的编程语言意味着理论上任意的合约逻辑和任何类型的应用都可以被创建出来。总结来说，以太坊在比特币的设计目标之外，还需要实现以下几个目标：

● 图灵完备的合约语言

● 内置的持久化状态存储

目前基于以太坊的合约项目已达到数百个，比较有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。

Augur 是一个去中心化的预测市场平台，基于以太坊区块链技术。用户可以用数字货币进行预测和下注，依靠群众的智慧来预判事件的发展结果，可以有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险。

限于篇幅，基于以太坊智能合约平台的项目就不多介绍了。基于以太坊的代码进行改造的区块链项目也有不少，但几乎都是闭源项目，只能依靠一些公开的特性来推断，所以就不在本文展开讨论了。

3、Fabric

Fabric 是由 IBM 和 DAH 主导开发的一个区块链框架，是超级帐本的项目成员之一。它的功能与以太坊类似，也是一个分布式的智能合约平台。但与以太坊和比特币不同的是，它从一开始就是一个框架，而不是一个公有链，也没有内置的代币(token)。

超级账本(hyperledger)是 Linux 基金会于 2015 年发起的推进区块链技术和标准的开源项目，加入成员包括：荷兰银行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十几个不同利益体，目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。

作为一个区块链框架，Fabric 采用了松耦合的设计，将共识机制、身份验证等组件模块化，使之在应用过程中可以方便地替换成自定义的模块。除此之外，Fabric 还采用了容器技术，将智能合约代码(chaincode)放在 docker 中运行，从而使得智能合约可以用几乎任意的高级语言来编写。

以下是 Fabric 的一些设计目标：

● 模块化设计，组件可替换

● 运行于 docker 的智能合约

目前已经有不少采用 Fabric 架构进行开发的概念验证(POC)项目在实施过程中，其中不乏一些金融机构做出的尝试，不过由于项目刚刚起步，还没有比较成熟的落地应用。

4、DNA

DNA(Distributed Networks Architecture，分布式网络架构)，是由总部位于上海的区块链创业公司“分布科技”开发的区块链架构，可以同时支持公有链、联盟链、私有链等不同应用类型和场景，并快速与业务系统集成。

与以太坊、Fabric不同的是，DNA 在系统底层实现了对多种数字资产的支持，用户可以直接在链上创建自己的资产类型，并用智能合约来控制它的发行逻辑。对于绝大部分的区块链应用场景，数字资产是必不可少的，而为每一种数字资产都开发一套基于智能合约的转账、发行逻辑是非常浪费且低效的。因此，由区块链底层提供直接的数字资产功能是十分必要的。而对于那些完全不需要数字资产的应用场景，同样可以基于 DNA 提供的智能合约架构来编写任意的自定义逻辑来实现。

DNA 的设计目标主要有以下几点：

● 多种数字资产的底层支持

● 图灵完备的智能合约和状态持久化

● 跨链互操作性

● 交易的最终性

目前已有不少金融机构采用 DNA 架构来进行区块链概念验证产品的开发。除此之外，还有一些已经落地的区块链项目，如小蚁区块链、法链等。

小蚁(antshares)是一个定位于资产数字化的公有链，将实体世界的资产和权益进行数字化，通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。它采用社区化开发的模式，在架构上与 DNA 保持一致，从而可以与任何基于DNA 的区块链系统发生跨链互操作。

法链是全球第一个大规模商用的法律存证区块链，一个底层基于 DNA区块链技术，并由多个机构参与建立和运营的证据记录和保存系统。该系统没有中心控制点，且数据一旦录入，单个机构或节点无法篡改，从而满足司法存证的要求。

5、Corda

Corda 是由一家总部位于纽约的区块链创业公司 R3CEV 开发的，由其发起的 R3区块链联盟，至今已吸引了数十家巨头银行的参与，其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱 UFJ 金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行（SEB）、法国兴业银行等。

从 R3 成员的组成上也可以看出，Corda 是一款专门用于银行与银行间业务的区块链架构。尽管 R3 自己声称 Corda 不是区块链，但从各项特征来看，它具备区块链的一些特性。

技术对比

1、数字资产

接下来，将对前文中提到的这些区块链框架进行一系列的技术对比，并从多个维度展开介绍它们的区别与相似之处。

区块链的内置代币通常是一种经济激励模型和防止垃圾交易的手段。比特币天生就有且只有一种内置代币，所以在比特币系统中所有的“交易”本质上都是转账行为，除非通过外部的协议层来给比特币增加额外的数字资产。

以太坊和 DNA 具有内置代币，它们的作用除了以上提到的经济激励和防止垃圾交易之外，还具有为系统内置功能提供一个收费的渠道。比如以太坊的智能合约运行需要消耗 GAS，而 DNA 的数字资产创建也需要消耗一定的代币。

以太坊和 Fabric 没有内置的多种数字资产支持，而是通过智能合约来实现相应的功能。这种方式的好处在于，系统设计可以做到非常简洁，而且资产的行为可以任意指定，自由度极高。然而这样的设计也会带来一系列的负面影响，比如所有的资产创建者不得不自己编写重复的业务逻辑，而用户也没有办法通过统一的方式去操作自己的资产。

相比之下，DNA 和 Corda 采用了在底层支持多种数字资产的方式，让资产创建者可以方便地创建自己的资产类型，而用户也可以在同一个客户端中管理所有的资产。对于逻辑更加复杂一点的业务场景来说，他们同样可以利用智能合约来强化资产的功能，或者创建一种与资产无关的业务逻辑。

2、账户系统

UTXO(Unspent Transaction Output)是这样一种机制：每一枚数字货币都会被登记在一个账户的所有权之下，一枚数字货币有两种状态，即要么还没有被花费，要么已经被花费。当需要使用一枚数字货币的时候，就将它的状态标记为已经花费，并创造一枚新的与之等额的数字货币，将它的所有权登记到新的账户之下。在这个过程中，被标记为已花费的数字货币就被称为交易的输入，而创造出来的新的数字货币被称为交易的输出，在一笔交易中，可以包含多个输入和多个输出，但是输入之和与输出之和必须相等。要计算一个账户的余额时，只要将所有登记在该账户下的数字货币的面额相加即可得出。

比特币和 Corda 就采用了 UTXO 这样一种账户机制，而以太坊则采用了更加直观的余额机制：每个账户有一个状态，状态中直接记录了账户当前的余额，转账的逻辑就是从一个账户中减去一部分余额，并在另一个账户中加上相应的余额，减去的部分和加上的部分必须相等。DNA 在账户机制上同时兼容这两种模式。

那么 UTXO 模式和余额模式，究竟有什么优缺点呢？UTXO 最大的好处就是，基于 UTXO 的交易可以并行验证且任意排序，因为所有的 UTXO 之间都是没有关联的，这对区块链未来的伸缩性是有很大帮助的，而基于余额的设计就没有这个优势了；反过来，余额设计的优点是设计思想非常简洁和直觉化，便于程序实现，特别是在智能合约中，要处理 UTXO 的状态是非常困难的。这也是为什么以智能合约为主要功能的以太坊选择余额设计的原因，而比特币、OnchainDNA、Corda 这些以数字资产为核心的架构则更倾向于 UTXO 设计。

关于身份认证，比特币和以太坊基本没有身份认证的设计，原因很简单，因为这两者的设计思想都是强调隐私和匿名，而反对监管和中心化，而身份认证就势必要引入一些中心或者弱化的中心机构。Fabric、DNA 和 Corda 不约而同地选择了采用数字证书来对用户身份进行认证，原因在于这三者都有应用于现有金融系统的设计目标，而金融系统必然要考虑合规化并接受监管，此外现有的金融系统已经大范围地采用数字证书方案，这样便可以和区块链系统快速集成。

如何定义区块链？区块链的应用场景有哪些？

现在很多人 认为区块链是一种万能的技术，无所不能， 多少有点把区块链技术神话了！

在区块链技术的定义上，美国学者梅兰妮 斯万在其著作《区块链：新经济蓝图及导读》定义区块链技术是一种公开透明的、去中心化的数据库。

区块链定义：狭义 VS 广义

至于区块链技术的应用场景，自然要结合区块链具有的区别于其他技术体系的特点来说。

区块链技术特点包括：

区块链是一个分布在全球各地、能够协同运转的数据库存储系统，区别于传统数据库运作——读写权限掌握在一个公司或者一个集权手上（中心化的特征），区块链认为，任何有能力架设服务器的人都可以参与其中。来自全球各地的掘金者在当地部署了自己的服务器，并连接到区块链网络中，成为这个分布式数据库存储系统中的一个节点；一旦加入，该节点享有同其他所有节点完全一样的权利与义务（去中心化、分布式的特征）。

与此同时，对于在区块链上开展服务的人，可以往这个系统中的任意的节点进行读写操作，最后全世界所有节点会根据某种机制的完成一次又依次的同步，从而实现在区块链网络中所有节点的数据完全一致。

今年初，区块链这一名词开始进入大家的生活中，上至国家领导，下至跳广场舞的大妈都知道这个名词，这一名词的广泛被知是由比特币带来的。

众所周知，比特币最初的几十个只能换一个披萨到巅峰时候的20000多美金一个，暴涨了何止千倍，由此也造福了一大批土豪，目前有区块链技术产生的虚拟货币日渐走入大家的生活，许多人都加入了炒币行列，经常听人说，买对百倍币，单车变跑车，一币一嫩模，可想而知，其中是多么的吸引人。

08年开始，各种应用于区块链技术的 游戏 也火爆了起来，诸如养成类（百度莱茨狗，360区块猫），挖矿类（网易星球，虚拟地球，公信宝），这些以区块链的名义吸引着大家的加入，当然也不乏一些确实靠谱的，这就需要大家仔细辨别了。

“区块链”这三个字在刚刚过去的春节彻底被点燃，风头盖过了一切事物，有人说这是新时代的到来，过去的已成为古典的，还有人说一切都是炒作，终究是个泡沫。

其实区块链技术并不是一个新生的概念，早在过去两年就已经开始被应用到很多行业之中，比如电子签名。近日，第三方电子签名平台e签宝向新芽NewSeed透露了区块链应用的最新进展。

目前，区块链技术在e签宝产品中主要应用于存证和出证两方面，应用的场景包括版权保护、在线签约、网页取证、电话录音、邮箱存证等方面。

以网络作品维权举例，由于网络维权一般采用事后取证的方式，并没有在证据产生的过程中进行实时确权，所以整个确权过程耗时长，取证难度大、成本高，举证、溯源都异常困难，没办法满足网络作品传播快、数量多的特点。

e签宝的基于时间戳+区块链的知识产权保护新方案，从用户进行实名认证开始，就实时固化过程中产生的电子数据，并通过同步于国家授时中心的时间源服务，给网络作品加盖具有法律效力的时间戳，证明电子文件在某个时间段没有被篡改。而区块链技术则可以在网络中建立点对点的信任，确保所有的区块链节点都能记录完整的版权确权和交易记录，并且可以溯源，真正实现防抵赖防篡改，实现了一种分布式的信任基础设施。

创始人兼CEO金宏洲认为，去中心化的区块链技术的应用大大提高了数据存证、出证的工作效率，以及当事人的身份可信度，降低了信任成本，但并不能取代原先的中心化的公钥加密技术，两者应是互为补充的状态，通过这两者的搭配，从而为用户提供实时、可靠的确权方案。

接下来，e签宝也将着重建设基于区块链技术的智能合约平台，金宏洲表示，数据存证、出证只是基于区块链技术的比较粗浅的应用，是实现区块链技术落地的第一步，而实现真正的智能合约则是第二步。“智能合约不能简单的理解为电子合同，它指的是一种过程，从合约的缔结到确认再到最后的执行。”金宏洲解释道。

通过以下有限的案例，希望大家能够了解区块链技术的实际表现，从而激起对这类方案的兴趣。

1. 行政服务

几个世纪以来，公共行政部门的作用与职责一直没有发生显著改变——更准确地说，发生了巨大变化的实际上是数据规模以及公共机构处理数据的具体方式。虽然目前已经存在各类有助于收集并处理数据的数字化技术，但匿名化、可移植性以及大量数据的不可变性等问题仍然没能得到解决。

Waves Platform公司与Vostok项目发起人、企业家兼CEO Sasha Ivanov表示，“目前公共行政部门所缺乏的，是更便捷的数据使用用户体验(简称UX)。要改善用户体验，我们应当向其中引入某种层——其充当一套可信的公共环境，具备透明性且能够以不可变更的方式匿名存储数据信息。”

各国政府正在通过启动美国联邦区块链计划等联邦机构与企业层面的方案，逐渐直面此类问题的存在。美国于2017年7月举办了第一届联邦政府区块链论坛，而美国总务管理局目前已经拥有200多个相关用例存储库。Ivanov解释称，“分布式系统确实能够帮助我们建立起这样一套值得依赖的环境，改善我们的大数据工作，甚至将所有新兴技术融合在一起——包括人工智能与物联网等等。事实上，每当我们面对任何一种技术时，其体现的总是其它某些技术的总和。”

现在，区块链支持下的系统已经能够实际起效——这一观点已经得到了全部专家的一致认同，并成为最重要的理论依据。换言之，接下来我们要做的，是打造更多生产就绪型解决方案。

2. 支付服务

政府需要处理交易，其中不少交易涉及与公民之间进行资金往来。区块链技术在降低资金转移成本方面具有巨大的潜在应用价值——包括使用基于区块链的新型加密货币作为中间交易载体，或者利用区块链作为资金转移手段等等。一旦发现完善的解决方法，其中蕴藏的商机将无穷无尽——对于那些需要频繁进行跨国或互联网交易的群体而言更是如此。

Jasper项目由加拿大银行开发完成，旨在帮助其进一步思考中央银行以及其它金融机构应该如何立足分布式分类账实现不同银行间的支付操作。加拿大银行还开发出了自己的数字货币变体“CAD币”，用于测试在区块链之上使用某种国家货币的可行性。

该项目带来了一个有趣的结论，即应向工作证明型公链系统说不。在一篇题为《Jasper项目：分布式批量支付系统是否可行?》的论文当中，作者观察到“工作证明系统并不适合此类大额交易处理系统，因为其假设系统中的所有交易都在一定程度上需要公开性与可观察性。”

3. 数字化与知识产权

政府有责任维护版权记录与数据库。这些记录证明着知识产权的所有权。基于区块链的系统允许各类艺术家、表演者以及作家对其作品添加时间戳，并在理论上借此发现对版权的侵犯行为，甚至保留永久的权利记录。事实上，已经有多国政府朝着这个方向迈出重要的 探索 性步伐。

伊朗最近就宣布将部署该项技术。《伊朗金融论坛报》援引Morteza Mousavian的话，指出“文化部数字媒体部门已经与一家区块链企业达成协议，共同设计一套可用于保护在线版权的系统。”他同时补充称，“相关程序将很快以易于上手的方式面向用户发布。”

这项工作仍处于早期 探索 阶段，但其为企业客户提供了通过复制技术保存记录的可能性。从理论层面来讲，企业能够利用区块链方案进行财会核算，并实时发现其中的错误之处。

4. 福利分配

政府有责任为公民创造公平的竞争环境。长期贫困或者在经济上处于不利地位的公民当然需要政府的支持与帮助，以确保他们有能力维持自身生活并获得不断发展的能力。然而，福利分配工作既不简单、往往也不够直接。腐败与冒名顶替等问题一直严重破坏着政府计划内的各类分配渠道。

在中国，全国 社会 保障基金理事会正在就如何利用区块链技术改善国家福利向公民的交付进行早期研究。与此同时，印度方面也在采取行动，安得拉邦与特伦甘纳邦已经在利用区块链支持其民用资源供应制度。

据称，包括微软在内的不少企业也在考虑使用相同的技术。而这些将触及个别员工与职能角色的解决方案，有望在不久的将来逐步出现在小型企业当中。

5. 招标活动

为了建立公共基础设施或提供相关服务，政府希望尽可能通过招标实现规模经济与竞争收益。然而，招标过程往往并不公平或者透明。长期以来，公共采购工作一直是世界各地猖獗的腐败活动的主要肆虐场景。Transparency International指出，“很多政府会在缺少公平竞争的情况下，将项目合约授予某家供应商。这使得那些具有更多政治资源的企业以不正当方式战胜竞争对手; 或者同一行业内的各企业间会提前商议出价，从而确保每家公司都在招标中分得一杯羹。这将显著增加为公众提供服务的成本——我们发现，腐败问题可能导致项目成本增长50%。”

那么，区块链技术要如何解决招标问题呢?根据Ivanov的介绍，“与分散的集中式系统不同，由区块链驱动的各独立分类账将能够改进招标或者任何其它需要追踪的财务流程的透明度。区块链技术的介入，将有助于追踪资金的使用情况，并确保其按照预期方式在允许的时间之内进行支付。”

目前，日本内政与通信部已经公布了基于区块链的招标系统，这意味着在勾连问题严重的行业当中，中小型企业将有望迎来更透明的招标方式与更光明的发展前景。

虽然之前提到的相当一部分案例都远未最终完成，但其确实为企业及政府提供了诸多可能性。当然，其中的关键在于实施; 而且我们也应当以乐观的情绪看待这一切，即虽然区块链技术经常被人们误解，但其正在也终将找到能够发挥自身能量的方向!

区块链通俗的讲就像长城上的十几个烽火台，一处有敌人来就放狼烟，其它烽火台都知道了，共同进入防御状态。用技术语言讲，就是一个分布式账本，各个节点分别记账，某一两个节点的故障不会影响全网。

这种分布式网络，跟谷歌百度的分布式服务器有啥不一样呢？谷歌百度他们的分布式服务器还是属于谷歌百度的，而且是受他们的中心调度算法来控制的。而区块链里面的分布式节点彼此之间并不认识，也没有律属关系，你想下线关机了就行，但因为有币的奖励，所以总有人会开机作为新的节点支撑这个网络。

经过通俗和技术化的讲法之后，希望你已经明白了。那么应用场景第一个就是金融了，我把钱放在支付宝，万一支付宝哪天不承认你就没办法了。但是放在区块链上，一个节点不承认没用，因为其他节点还有我的记录呢。第二个就是合同上，现在签合同是纸质的，容易造假，放在区块链上就造不了假了。

还有更多的应用场景，建议百度查一下top100的数字火币，了解一下他们背后对应的项目，就成为区块链专家了。

区块链技术最早用于比特币上。区块链是为跨主体的业务场景提供了可靠可信的组织数据的手段。 京东本质上是一家供应链公司，区块链技术将首先运用在供应链的诸多场景上。

区块链是一项去中心化的技术，目前互联网所能覆盖的产品，区块链均可应用其中。

目前呼声较高的应用行业为金融行业。

已经落地的应用为商品溯源，阿里和京东已经在使用区块链技术，对所售的部分商品进行全程溯源，消费者可以对所购买的商品进行追踪溯源。数字广告行业的区块链应用也不在少数，由于数字广告的流量欺诈每年导致的损失高达数百亿美金，所以目前已经出现了基于数字广告的区块链应用项目，比如DCAD，就是基于区块链技术的数字广告应用，主要解决的是流量欺诈的问题

未来，随着区块链技术的应用日趋成熟，会在很多行业得到应用，打造一个基于技术信任的新型生态模式

区块链的特征是分布式记账、去中心化，但最终的目的是要人与人之间的相处更加平等。技术只有为人类价值服务才有意义，符合人类价值需求的技术才会发展起来，所以区块链符合人类对自由平等的追求，所以其成为主流的趋势是不可阻挡的。

目前玩区块链噱头的很多，基本上都是用于发币。目前新推出的ono，是一款去中心化，自由的全球性的社交平台。由于去中心化，你的聊天通信信息都是点对点的，其余人不可看。也就是说，你的一言一行不再像现在在微信、qq、脸书一样被记录在案并被随时查阅，让你摆脱监视困扰。

其实任何一个领域都可利用区块链技术，以前需要第三方确认传递的信息都可在上完成，并在多个节点进行确认，很难(几乎不可能)删改。

目前区块链还属于起步阶段，技术还不够成熟，但同时也是较佳的进入时间。

区块链是什么

如果用非专业术语解释区块链，区块链就是一个存放数据的地方，只不过在区块链中存放的数据安全可靠还不用人管，所以在互联网这个数据爆炸，信息爆炸的地方，能有这么一个地方，将会是神仙宝地一般。

区块链能干什么

如果当你问道区块链能干什么的时候，不如说什么应用需要用到区块链。前面说区块链是一个安全的地方，那么，但凡是互联网上需要安全地保护数据的地方都需要用到区块链技术。例如：

因为使用区块链技术可以更好低保户数据，现在的互联网，数据就是价值就是财富，因此价值保护和价值传输是互联网今后发展的方向，而区块链技术恰好能真正做到这一点。

如有不足，欢迎大家评论指正。

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构， 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

参与交易的双方不需要知道对方是谁，也不需要第三方进行信任背书，只需要信任共同的算法就可以建立互信，直接交易。

它的特点就是 去信任、去中心化 ，每个节点账本的毁坏对整个区块链没有影响，区块链运行点对点支付，没有一个可能会作弊的中心，安全性大大提高，整个交易网络从一个星型结构变成了点对点的P2P结构.

未来区块链会应用于很多领域，给人类生活带来极大影响。从数字货币到证券与金融合约、医疗、 游戏 、人工智能、智能合约、物联网、电子商务、文件储存等等领域都可以进行广泛应用。

一、云存储

这个是统计了目前互联网上云存储的数据量，google的数量最大，也就8000PB,那如果把互联网上大家的闲置的分享出来呢？

星光云通过星光链打造区块链数据计算和存储湖,总存储量未来目标为15000P(约157.2864亿G)。这将是阿里云1500PB的10倍以上！也是扩建后世界上最大存储湖泰州存储中心的4倍多。

二、医疗方面

用区块链技术对个人医疗记录进行保存，也就保留了个人医疗的 历史 数据，未来看病或对自己的 健康 做规划时可直接调用 历史 数据。这些数据有很强的隐私性，使用区块链技术也有助于保护患者隐私。

区块链设计原则

到目前为止，我们的团队所学到的——关于区块链特定的业务和用户需求——为我们的设计工作提供了信息。

目前，IBM 区块链设计团队正在设计从 供应链流程 到 文档 、从 开源开发人员工具 到 区块链即服务的任何 内容。这是该行业的本质：疯狂地探索一项技术的所有 可能应用，该技术 有可能在金融、医疗保健和政府等领域大幅降低成本和效率低下。

尽管设计有很多不同的方向，但我们用户的需求中有一些共同的主题，这些主题已经影响了我们作为一个团队的设计原则。这是 IBM 区块链设计团队对这些原则的第一次迭代——我们在批评工作和确定设计决策优先级时所关注的内容。

“仅仅因为区块链技术旨在消除对信任的依赖，并不意味着用户会信任机器或网络。”—  Jonny Howle ，UX/UI 设计师

我们的许多用户都在处理高度敏感信息的行业，保持他们的信任对我们的业务至关重要。 几乎每个人都是区块链 的“新手” ，理解和信心程度各不相同。用户必须认为我们的产品（及其背后的人）是可靠、值得信赖和稳定的。我们通过仔细的数据公开、一致性、反馈、预测错误和积极指导来实现这一目标。

一些用户需要比其他用户更多地接触区块链数据——许多用户需要了解区块链技术如何取代他们以前的流程，才能觉得它是值得信赖的。数据的暴露会影响用户对应用程序如何工作的理解。例如，数据表明发生了函数调用，或者它可以证明某些东西在密码学上是安全的。

在决定是否包含数据元素时，我们使用以下层次结构：

1.数据必须是 可操作的。

2.如果数据不可操作，则它必须用于建立 信任和/或教育 目的。

“老派”区块链工具向您展示了许多长加密哈希。它们不是人类可读的。它们对用户毫无用处……但人们却 喜欢 它们！为什么？这是一种舒适的感觉：“我可以看到一个非人类可读的链码 ID，所以我相信我正在查看的这个东西是安全的。—  Ed Moffat ，设计主管

在产品和客户体验之间建立 视觉一致性 对于感知可信度至关重要。我们使用基于网格的布局（具有有意义且成比例的负空间）、强大的排版层次结构，并应用有意义的颜色。

拥有一致的用户体验可以让我们的用户感到轻松，这对于新的区块链技术尤为重要，因为这可以促进采用和学习。—  Tobias Hunter ，用户体验设计师

由于区块链的视觉语言仍在编纂中，我们在使用图像来阐明概念时要小心。虽然我们创建与熟悉元素的关联以帮助用户保留信息，但我们对视觉隐喻持谨慎态度——简化某些概念实际上可能会误导或在以后造成混淆。

我们尽一切努力使用行话少、 一致的术语 。语言应该简洁、清晰，并符合我们用户的自然交流模式。我们保持对话的语气，但不会过于随意或轻率。我们的团队特别关注像 identity 、 update 和 network 等带有含义的词：虽然许多区块链概念与通常理解的含义相似，但它们可能有很大的不同和混淆。

我们为用户所在的任何地方设计。因为区块链的定义是分布式的，所以我们必须在默认情况下跨界设计：UI扩展、图标含义和翻译等必须始终考虑在内。此外，区块链的许多用途本质上是移动的——我们维护一个无论使用何种设备，都能获得 一致的体验。

我们通过设计持续的反馈来帮助我们的用户了解正在发生的事情并减少焦虑。谨慎使用的运动和动画有助于理解正在发生的事情。

当你学习一门外语时，你是通过练习和玩耍来学习的，而不是通过阅读字典。我们正在制作工具和文档，让我们的用户可以玩耍并尝试学习这项新技术。—  Sam Winslet ，视觉设计师

用户应该始终知道正在发生什么、刚刚发生了什么以及接下来会发生什么。时间是区块链应用程序中的一个重要元素，很多时候简单的加载器是不够的。

高吞吐量分布式系统本质上是异步的，系统的多个组件依赖于超时或轮询间隔。在等待达到最佳块大小时，可以配置事务（通常持续几秒钟）。SDK 将轮询、等待并重试创建新频道。—  Jason Yellick ，软件开发人员

我们确保我们已经考虑（并在发布后测试）活动或功能将花费 的时间并通知用户。 这也适用于界面中的任何指标——用户看到了多少类别，有多少没有显示，等等。

我们的用户喜欢动手实践的 交互式学习， 因此他们可以在创造有形的东西的同时学习。—  Raissa Xie ，用户体验研究员

因为区块链实际上是不可变的，所以我们特别关注不可逆的用户行为。如果发生错误，我们会增加摩擦或确认级别以减少错误并直接进行下一步。

零状态在我们的许多产品中都很常见，因此我们确保提供自然的下一步。用户必须有清晰、持久的导航——他们应该很容易知道如何回到之前的状态以及下一步是什么。

我们的用户希望看到简单的说明，以便尽快 进行设置和运行。

—  Lucie Wu ，用户体验设计师

由于对可见性的控制是一项业务需求，因此我们确保根据角色考虑界面的不同视图。如果用户无权访问某些数据，我们不会在界面上留下漏洞。

区块链技术相对较新，大多数用户不一定知道他们需要什么。一个好的设计师应该知道如何过滤他们的意见并提出最佳解决方案。设计师通过指导他们完成整个过程，帮助他们了解这项技术可以为他们的生活带来的好处和可能性。

—  Andrea Lee ，UI 设计师

我们的团队预计需要进一步的帮助并试图减少它，同时认识到 我们 的角色最有可能去哪里寻求帮助。我们提出见解以创造透明度并消除不确定性，并为用户不记得的事情提供建议。

通过工具提示和进度条向用户展示他们的新词汇，让原本令人生畏的学习任务看起来更轻松。

—  Kayla White ，UI 设计师

无论上下文如何，我们都不包含会使界面混乱或使用户感到困惑的元素——每个元素都有一个目的，没有什么是为了装饰。我们利用常见的设计模式并减少用户必须做的学习量。

在许多情况下，我们的多个角色将成为流程的一部分。为了促进协作，我们设计了用户给定任务 之前和之后的步骤。 团队采用我们的技术对我们的业务模式至关重要，因此我们重视包容性、可访问的设计是理所当然的。

为复杂性而设计并不意味着让事情变得简单。使任务更容易，但不要剥夺他们的控制权。

—  Dante Guintu ，UI 设计师

对区块链技术的兴奋增加了关注机器需求而不是人类需求的趋势。作为设计师，我们必须不断地重新集中精力解决问题并 为人类 创造愉快的体验。我们必须平衡区块链的本质和以人为本的设计之间的张力。

即使对于非技术用户感兴趣，区块链的技术概念似乎也异常诱人。-

Ed Moffat

因为区块链的许多应用程序都具有非常强大的潜力，所以我们必须注意以合乎道德的方式行事和设计。这意味着确保多样性融入我们的设计——从用户研究参与者到我们的团队本身。

我们的设计团队保持持续协作的状态：研究、测试和警惕不断变化的用户需求和设计模式。我们致力于保护和倡导我们的用户，考虑极端情况和异常值，并考虑用户的情绪。我们努力改善用户的生活，同时不给他们制造新的问题。

设计不是一成不变的。这个群体的主要口头禅是我们追求卓越，而不是完美。

—— 肖恩·巴克莱 ，创意总监

转自：

区块链技术的定义应该如何理解？

重庆金窝窝分析区块链技术的定义如下：

1，区块链是一个放在非安全环境中的分布式数据库（系统）。

2，区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。

3，区块链采用共识算法来对于新增数据达成共识。

具有以上三个性质的系统，就是区块链。

区块链架构设计有哪些？

区块链作为一种架构设计的实现，与基础语言或平台等差别较大。区块链是加密货币背后的技术，是当下与VR虚拟现实等比肩的热门技术之一，本身不是新技术，类似Ajax，可以说它是一种技术架构，所以我们从架构设计的角度谈谈区块链的技术实现。无论你擅长什么编程语言，都能够参考这种设计去实现一款区块链产品。与此同时，梳理与之相关的知识图谱和体系，帮助大家系统去学习研究。

从架构设计上来说，区块链可以简单的分为三个层次，协议层、扩展层和应用层。其中，协议层又可以分为存储层和网络层，它们相互独立但又不可分割。

区块链架构图

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

区块链是什么：这样解释区块链更加通俗易懂

区块链是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中介化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构， 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲，区块链技术是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、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、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的一种全新的分布式基础架构与计算方式 。

扩展资料：

区块链的进化方式是：

▪ 区块链1.0——数字货币；

▪ 区块链2.0——数字资产与智能合约；

▪ 区块链3.0——各种行业分布式应用落地。

区块链特征：

1.去中介化。由于使用分布式核算和存储，体系不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

2.开放性。系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

3.自治性。区块链采用基于协商一致的规范和协议（比如一套公开透明的算法）使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。

4.信息不可篡改。一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

5.匿名性。由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的（区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效），因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。

参考资料：百度百科---区块链

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