我为什么选择区块链技术？

一直想写篇文章，讲讲自己对区块链的理解，讲讲对区块链技术的理解。很多优秀的技术人，对区块链技术即好奇又担心。区块链离钱很近，经常和金融的东西混在一起。很多人，简单的认为区块链就是炒币，区块链就是传销。

01 什么是区块链？ 区块链是个综合型跨界交叉学科，由三大块组成：P2P 网络通讯，加密理论以及博弈论组成。P2P 网络通讯是区块链的基础。加密理论，保证账户安全，交易安全以及区块安全。博弈论，帮助在多个节点之间达成共识。共识的算法有很多：POW，POS，DPOS，BFT，PBFT，LBFT 等等。经济模型，在共识机制的基础上，进一步从经济激励的方面，设计稳定长久的模型。代币，是经济模型的一种展现形式。比特币的代币，就是对转账支付费用，支付给矿工。矿工有利可图，从而保持稳定的比特币网络。以太坊作为世界计算机，增加了智能合约，提出了 GAS 模型。转账或者执行智能合约计算都需要消耗 GAS，也就是消耗以太代币。这些代币，因为有参与方的博弈，天然的是一种标的，也就是“商品”。从而，代币就有了价格。

推荐大家看看 Bitcoin 的源代码，最少看看《精通比特币》。能对比特币或者区块链技术有大致的理解。

02 区块链有没有价值？ 很多人（了解区块链的，不了解区块链的）都会问同样的问题。不同的人，有不同的答案。有些人说，区块链的价值是去中心化，提高效率。有些人说，区块链的价值在于共识，有共识就有价值。有些人说，区块链没有任何价值，就是骗局。

从技术人的角度，区块链的价值在于区块链是一种新的“媒介”。区块链，作为一种媒介，能让信息透明，不可篡改。麦克卢汉的《理解媒介》告诉我们，媒介可能会改变人和人的协同方式。刚开始，被区块链的技术吸引，因为区块链作为一种“工具”，能让更多的人彼此信任协作。至于，这种新的协同方式，具体会发展到什么形态，还不知道。去中心化，也只是新的一种协同方式。

区块链的价值和代币的价格，是两回事。区块链的技术有价值。代币的价格，目前更多是一种标的，在目前没有监管的情况下，和区块链的价值几乎没有太多的联系。

区块链，再牛，也只是一种媒介。不需要妖魔化，也不可小看它。没有什么技术是一步到位的，允许它慢慢发展和演进。但也没有什么技术就是最后的形态。

03 区块链的未来怎样？ 区块链的未来怎样，应该没有人能现在说清楚。未来需要一步步探索，区块链本身也是在发展。去中心化，是否能完全颠覆中心化？我不确定。中心化提供服务，有更好的效率和用户体验。去中心化，更强调数据的透明安全。未来可能是一种中心化和去中心化的结合的模式。

04 币圈和币价 在区块链行业野蛮生长的这几年，我自己也无奈的得出一个朴素的观点：币价和技术几乎没有关系。币，作为一种标的，慢慢的变成了炒作。发现有个神奇的现象，刚开始的时候，技术人还有心思辨别，项目方是不是真的是传销币。后来好像都麻木了，甚至有的时候，自己也糊涂了，究竟是交易模式的创新，还是传销的新变种。现在都是事后英雄了，成功的项目就是创新，失败的就是传销。

技术人，看不大懂，这么简单粗暴的赚钱方式。甚至有些气馁，区块链这个行业，充斥着这么多“骗人”的把戏，还能好好的做技术吗？

05 区块链有技术吗？ 区块链当然有技术，而且区块链是个复杂的交叉学科。先不谈，区块链的人文，社会，经济方面的技术，我不太专业。就纯粹从计算机技术来看，区块链的技术也非常的庞杂和专业。

先从编程语言开始。2018 年，go 语言在区块链流行，几乎大点的公链都是用 go 进行开发，确实简洁好用，网络处理，命令行处理，都有非常丰富的库。2019 年，rust 语言慢慢流行起来。Facebook 的 libra 项目全部采用 rust 语言开发。零知识证明的一些库也是由 rust 语言开发。Rust 语言类型预先定义，避免安全隐患；数组定长，防止溢出攻击。Rust 语言有个新的概念，所有权（ Ownership ）的内存管理方式。内存的所有权管理方式，能让编译器在编译的时候检查。所有权是管理堆上数据。通过所有权的设计，Rust 在编译的时候，能检查和避免 数据竞争情况（多个地址访问同一数据，数据写入的时候必须有效等等）。区块链开发，经常在多种开发语言之间切换：go，rust，C++，python。有的时候，代码开发有点恍惚：变量类型的定义在变量的前面还是后面？表达式后面需不需要分号？表达式后面是否要加冒号？

数据结构，区块链中有两个比较重要的数据结构：Merkle 树和 DAG 结构。Merkle 树，通过叶子节点两两计算 hash 结果，生成上一层的节点，直至树根。Merkle 树数据结构，有很明显的好处，叶子节点的任何改动，都会改动树根。Merkle 树还有个优点，在给定某个 Merkle path，能证明某个叶子节点确实在以某个树根的 merkle 树上。Merkle 树，也有很多变种。以太坊管理账户信息（世界状态），使用的是 MPT 树。MPT 树通过增加或者合并节点，优化了 Merkle 树的深度。Merkle 树一般是两叉树，其实还可以扩展为多叉树。

DAG，有向无环图。传统的区块链（比如，比特币，以太坊），使用的单序的区块链接方式，也就是后一个区块依赖前一个区块。这种传统的区块链组织方式，限制了交易的性能（ TPS ）。为了提高 TPS，DAG 是一种新的区块组织的方式。如何在 DAG 的区块结构方式下，确定区块 /交易的顺序，有很多相关的研究和算法。

虚拟机和智能合约，虚拟机是在区块链上安全执行“程序”的环境。智能合约，就是在虚拟机中执行的程序。不同的公链提供了不同类型的虚拟机，比如以太坊的 EVM，星云链的 JVM，EOS 的基于 WASM 的虚拟机等等。不同的虚拟机有不同的编程规范。

共识算法，共识算法让数据在一定的网络环境下达成共识。最传统的是 BFT/PBFT 共识算法，基于投票以及少数服从多数的原则，只要超过 2/3 的节点签名的数据就是达成共识的数据。PBFT 共识算法，需要有几个阶段，每个阶段都需要收集超过 2/3 的节点签名。这种方式，安全可靠，不会有区块分叉，但是效率比较低。PBFT 共识算法的复杂度是 O （ N^2 ）。为了提高共识算法的性能，提出了其他很多基于 BFT 思想的共识算法，比如 HoneyBadgerBFT 算法，LBFT 算法。Algorand 也是 PBFT 算法中的一种变种，先随机抽取节点，然后让这些抽取的节点用 PBFT 算法形成共识。POS/DPOS 共识算法，采用和 PBFT 算法完全不一样的共识原理。POS/DPOS 共识算法，采用谁抵押多，谁出块概率高的思想，简单粗暴。抵押越多，贡献越大，也有相应的出块奖励。

加密算法，区块链中的加密算法比较多。椭圆曲线加密，各种签名算法（ BLS，盲签，环签等等）。

零知识证明，零知识证明的理论基础就更多了：椭圆曲线，大数计算，群论，同态加密，配对函数，零知识证明的各种算法（ zkSNARK，zkSTARK，BulletProof 等等）。零知识证明的理论可以追溯到 1985 年。目前有两个方向的应用：隐私和数据压缩。Zcash 就是利用零知识证明实现交易隐私，交易的双方信息以及交易金额只有交易双方可知。Loopring 的去中心化交易协议 3.0，就是利用零知识证明实现了链下计算，链上验证的思想。Filecoin 利用零知识证明实现”数据的压缩“，用户存储的数据（数据量很大）不需要直接上链，只需要将数据证明（数据量比较小，几百个字节）存储在链上。在零知识证明技术之前，区块链世界是区块链世界，现实世界是现实世界。零知识证明的技术，提供了一种方式，将现实世界，部分映射到了区块链世界。

很多人问我，为什么坚持做区块链技术，因为我对区块链技术感兴趣。仅此而已。

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