浅谈区块链的几大应用，哪些会是坑

区块链能做什么？区块链（BlockChain）这个伴随着比特币诞生的伟大技术，目前在金融领域应用能大幅降低交易成本，提高效率，这足以令华尔街兴奋不已。然而这仅仅是冰山一角，其潜在应用前景非常广泛，未来将颠覆我们生活的方方面面。

互联网是一种信息网络，里面流淌着0和1，区块链是一种价值网络，起到的作用是价值的传递，而不同于互联网做数据传递。

说到价值传递，有一个非常简单的场景，例如支付，我手上有100元钱，我想转到群里，可以通过微信红包或者微信转账的方式，在这个交易过程中，需要第三方的参与，而区块链的传递方式是点对点的传递，并不需要任何一个中间节点，这是区块链和我们现有架构非常大的一个区别。

说到支付的点对点，很多人会想到比特币，因为大多数人是从比特币知道区块链的，区块链和比特币又有什么区别呢？

区块链是比特币背后的技术；区块链是一种基础的技术架构，通过一个特定的数据结构和共识算法，设计实现了一个多方参与的自治系统。

特定的数据结构其实就是区块链这个名字本身，也就是他的数据是放在一块一块的数据区块里面，然后这个数据区块用一个链条进行连接和实现。“共识算法”是区块链里非常重要的概念，没有共时算法，也就没有区块链这个意义的存在。

布比区块链简介

布比区块链自成立以来一直专注于区块链技术与产品的研发与创新，拥有多项核心技术，并在多个方面取得了实质性的创新，形成多项核心技术成果，例如：可数学证明的分布式共识技术、快速的大规模账本存取技术、支持业务形态扩展的多链总账技术、异构区块链间的互联技术等。4月25日，“格格积分”将积分系统引入区块链概念，多方联合开放，积分发行及兑换，促进积分流通。各合作机构可共同参与交易验证、账本存储、实时结算;企业积分发行方的第三方支付平台，使积分进出更灵活。布比开发了自有的区块链基础服务平台，已在股权、供应链、积分、信用等领域开展应用。布比一直致力于以去(多)中心信任为核心，构建开放式价值流通网络，让数字资产自由流动起来。

讲到这里，我们再来分析一下区块链和比特币的区别是什么？

1.本质区别。比特币对于这个世界来说，它是一个基于密码学的数字货币，而区块链我们刚才说过，它是一种价值传递的协议，这两者是有本质区别的，因为一个是数字货币，一个是价值传递的协议。

2.算法。比特币的共识算法是基于一个被称为工作量证明，POW的工作算法，区块链有很多不同的共识算法，既可以用比特币POW算法又可以用POS算法，也可以用DPS算法。

3.交易速度。比特币每秒钟的交易最大只能有七笔每秒。请注意，大家请注意这里说的是最大而不是平均，因为这是一个非常严格的一个定义，对于区块链来说，其实每秒的交易次数可以达到上万次或者更多，所以这也是区块链和比特币的一个主要区别。因为很多人会混淆说，区块链这个交易的速度七笔每秒，这是不对的，这是比特币的一个限制，区块链根据它不同的共识算法以及链接方式，可以达到非常高的交易速度。

4.链接形式。比特币是基于互联网的一个区块链，也就是说我们把它称之为公有链，区块链可以有公有链的形式也可以有私有链或者联盟链的形式。

5.局限性。建议大家不要去碰跟区块链相关的一些数字货币。理由是什么呢？比特币这样一个数字货币，它虽然有挺好的不同的特性，但是它并不符合金融监管，也就是说这2100万枚比特币是在没有国家授权的情况下，没有国家信用作为倍数的情况下被发行出来的。而区块链也有一些局限性，虽然它只是一个协议，是一个技术，但是它还是处于萌芽阶段的一个新技术。

总结一下，区块链是一个比较底层的协议，是一种技术的基础架构，在它之上有各种各样不同的共识算法。如果说区块链是1的话，可能共识算法是10到20，但在它之上的应用可能会有一千或者两千，或者更多，也就是说比特币只是众多区块链应用当中的一种实现。所以，比特币和区块链是不能等同的，比特币只是区块链的一个非常初级的实现。

区块链能做什么？区块链的问题？在票据市场，基于区块链技术实现的数字票据能够成为更安全、更智能、更便捷的票据形态。借助区块链实现的点对点交易能够打破票据中介的现有功能，实现票据价值传递的去中介化；数字票据系统的搭建和数据存储不需要中心服务器，省去了中心应用和接入系统的开发成本，降低了传统模式下系统的维护和优化成本，减少了系统中心化带来的风险；基于区块链的信息不可篡改性，票据一旦完成交易，将不会存在赖账现象，从而避免“一票多卖”、打款背书不同步等行为，有效防范票据市场风险。有价证券交易市场也是区块链技术大有作为的领域。目前传统的证券交易模式，具有交易流程长、交易效率低、综合成本高的缺点，且存在强势中介和监管机构，金融消费者的权利往往得不到保障。应用区块链技术，买卖双方能够通过智能合约直接实现配对，交易执行的效率可大幅度提升，并通过分布式的数字化登记系统，自动实现结算和交割。由于录入区块的数据不可撤销且能在短时间内被拷贝到每个数据块中，录入到区块链上的信息实际上产生了公示的效果，因此交易的发生和所有权的确认不会产生争议。

区块链能做什么？区块链的问题？尽管从目前来看还没有确立成熟的底层区块链技术平台方案，容量的可扩展性、隐私保护、无法以净额结算、事后不可追索等技术难题也有待解决，大规模应用区块链技术还要重设IT架构和再造业务流程，但这些都只是技术层面的问题。而真正考验区块链技术在金融领域植根并成长的是监管机构和金融机构本体，区块链内在的“去监管化”和“去中心化”特质会不会使得市场主体没有动力驱动技术创新。但由于区块链是基于数学算法的技术，交易各方信任关系的建立完全不需要借助中介机构或权威中心，建立信任关系的成本几乎为零（在区块链金融基础设施和附属基础设施建立的前提下），且区块链代码开源开放，无地域限制，网络格局分布式互联，为未来普惠金融和共享金融的建立及发展奠定了技术基础，为全球金融融合统一创造了物质条件。单就从这一点来看，区块链技术必将在未来金融发展中确立核心地位，并和金融相互依托、相辅相成，并共赢未来。

区块链最重要的是解决了中介信用问题。在过去，两个互不认识和信任的人要达成协作是难的，必须要依靠第三方。比如支付行为，在过去任何一种转账，必须要有银行或者支付宝这样的机构存在。但是通过区块链技术，比特币是人类第一次实现在没有任何中介机构参与的情况下，完成双方可以互信的转账行为。这是区块链的重大突破。（交易区块链资产上“币汇交易所”）

如果用一句话说明就是：去中心化。

区块链(BlockChain)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。

所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

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。

优点：

1)算法简单，容易实现；

2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识；

3)破坏系统需要投入极大的成本。

缺点：

1)浪费能源；

2)区块的确认时间难以缩短；

3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；

4)容易产生分叉，需要等待多个确认；

5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性。

首先，没有一种共识机制是完美无缺的，各共识机制都有其优缺点，有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。

1.pow(ProofofWork）工作量证明

一句话介绍：干的越多，收的越多。

依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网50%节点出错。

优点：

1)算法简单，容易实现；

2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识；

3)破坏系统需要投入极大的成本；

缺点：

1)浪费能源；

2)区块的确认时间难以缩短；

3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；

4)容易产生分叉，需要等待多个确认；

5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；

2.POSProofofStake，权益证明

一句话介绍：持有越多，获得越多。

主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，相对于PoW，一定程度减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式，可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。它是Pow的一种升级共识机制，根据每个节点所占代币的比例和时间，等比例的降低挖矿难度，从而加快找随机数的速度

优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间；不再需要大量消耗能源挖矿。

缺点：还是需要挖矿，本质上没有解决商业应用的痛点；所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，理论上有可能存在其他攻击影响。例如，以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉，而ETC由此事件出现，事实上证明了此次硬分叉的失败。

DPOS与POS原理相同，只是选了一些“人大代表”。

BitShares社区首先提出了DPoS机制。

与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。

DPoS的工作原理为：

去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力，51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标，每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费，一名代表将获得1股作为报酬。

网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块，而这将导致区块链分叉。然而，这不太可能发生，因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。

该模式可以每30秒产生一个新区块，并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小，即使发生也可以在几分钟内得到解决。

成为代表：

成为一名代表，你必须在网络上注册你的公钥，然后分配到一个32位的特有标识符。然后该标识符会被每笔交易数据的“头部”引用。

授权选票：

每个钱包有一个参数设置窗口，在该窗口里用户可以选择一个或更多的代表，并将其分级。一经设定，用户所做的每笔交易将把选票从“输入代表”转移至“输出代表”。一般情况下，用户不会创建特别以投票为目的的交易，因为那将耗费他们一笔交易费。但在紧急情况下，某些用户可能觉得通过支付费用这一更积极的方式来改变他们的投票是值得的。

保持代表诚实：

每个钱包将显示一个状态指示器，让用户知道他们的代表表现如何。如果他们错过了太多的区块，那么系统将会推荐用户去换一个新的代表。如果任何代表被发现签发了一个无效的区块，那么所有标准钱包将在每个钱包进行更多交易前要求选出一个新代表。

抵抗攻击：

在抵抗攻击上，因为前100名代表所获得的权力权是相同的，每名代表都有一份相等的投票权。因此，无法通过获得超过1%的选票而将权力集中到一个单一代表上。因为只有100名代表，可以想象一个攻击者对每名轮到生产区块的代表依次进行拒绝服务攻击。幸运的是，由于事实上每名代表的标识是其公钥而非IP地址，这种特定攻击的威胁很容易被减轻。这将使确定DDOS攻击目标更为困难。而代表之间的潜在直接连接，将使妨碍他们生产区块变得更为困难。

优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。

缺点：整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的。

3.PBFT：PracticalByzantineFaultTolerance，实用拜占庭容错

介绍：在保证活性和安全性（livenesssafety）的前提下提供了(n-1)/3的容错性。

在分布式计算上，不同的计算机透过讯息交换，尝试达成共识；但有时候，系统上协调计算机（Coordinator/Commander）或成员计算机（Member/Lieutanent）可能因系统错误并交换错的讯息，导致影响最终的系统一致性。

拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。

而拜占庭问题的可能解决方法为：

在N≥3F+1的情况下一致性是可能解决。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后，各计算机列出所有得到的信息，以大多数的结果作为解决办法。

1）系统运转可以脱离币的存在，pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成，安全性与稳定性由业务相关方保证。

2）共识的时延大约在2~5秒钟，基本达到商用实时处理的要求。

3）共识效率高，可满足高频交易量的需求。

缺点：

1)当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；

2)当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉，但是会留下密码学证据

下面说两个国产的吧~

4.dBFT：delegatedBFT授权拜占庭容错算法

介绍：小蚁采用的dBFT机制，是由权益来选出记账人，然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。

此算法在PBFT基础上进行了以下改进：

将C/S架构的请求响应模式，改进为适合P2P网络的对等节点模式；

将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点；

为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制，通过投票决定共识参与节点（记账节点）；

在区块链中引入数字证书，解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。

优点：

1)专业化的记账人；

2)可以容忍任何类型的错误；

3)记账由多人协同完成，每一个区块都有最终性，不会分叉；

4)算法的可靠性有严格的数学证明；

缺点：

1)当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；

2)当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉，但是会留下密码学证据；

以上总结来说，dBFT机制最核心的一点，就是最大限度地确保系统的最终性，使区块链能够适用于真正的金融应用场景。

5.POOL验证池

基于传统的分布式一致性技术，加上数据验证机制。

优点：不需要代币也可以工作，在成熟的分布式一致性算法（Pasox、Raft）基础上，实现秒级共识验证。

缺点：去中心化程度不如bictoin；更适合多方参与的多中心商业模式。

维护成本非常高：

传统的中心化数据库只需要写入一次，而区块链需要被写入成千上万次；传统的中心化数据库只需要检验一次数据，区块链需要对数据进行成千上万次检验；传统的中心化数据库只需要传输一次数据就可以储存，区块链需要将数据传输成千上万次。

激励结构很难设计：

如何确保奖励与网络目标一致？为什么节点会保留或更新数据？当两段数据冲突时，是什么使它们选择一段数据而不是另一段数据？这些问题都都还有待探索、解答，区块链不仅需要在开始时保持一致，还需要在未来的所有时间节点上保持一致。

所有的升级都是自发的：

区块链最重要的一点在于它不是在单个实体的控制之下，不可能强制升级。所有的升级都必须向后兼容。这显然是相当困难的，尤其是如果你想要添加新特性，以及从测试的角度考虑时会更加困难。软件的每个版本都为测试矩阵添加了很多内容，并延长了发布时间。

扩展很困难

扩展的困难程度至少比传统的中心化系统高出几个量级。同样的数据必须存在于成百上千个地方，而不是在一个单一的地方。传输、验证和存储的成本是巨大的，因为必须用支付数据库中的每一个独立节点的成本，来代替传统的中心化数据库中只支付一次的成本。

以上所有导致区块链至今没有杀手级的应用（比特币除外）

援引自：为什么说区块链没那么简单

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