区块链直观地说就是一个“智慧”账本在互联网上有多个等同的拷贝。当一份拷贝作出合法得变更时，其他拷贝可以验证这个变更得合法性，作出相同的变更，使得所有的拷贝同步得一摸一样。
区块链实现技术实际上已很成熟，主要就是：
- Merkle Trees （默克尔树）
- Schnorr Signatures （斯诺尔签名）
- Fiat Shamir and Pedersen Commitments（菲亚特、沙米尔、佩德森承诺）
- Hash Cash （散列现金）， 即为计算出某种散列值（或者说一个特定的值），计算机必须付出得计算量，即计算代价。
这些大都是上世纪80年代和90年代的技术。区块链巧妙地把它们组合起来，为现代数字化社会提供新的应用。
以上的这些都是些数据安全（Data Security）的术语，区块链的用户不必知道技术细节。这些技术已经成功地用在了比特币（BitCoin）上。十多年过去了（比特币由中本聪发表于2008年10月31日，见“Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, www.bitcoin.org, 31 Oct 2008”），比特币的安全性可以说是很可靠的，实现比特币的区块链实际上经受了各种攻击的考验。
那么，区块链到底是什么呢？这里用一个“简化版”来描述它的主要特性。细节得钻研中本聪得文章。
这里我们先用“电子币”来描述区块链的概念，然后在给出区块链在电子币以外的应用。
假设一个国家的公民和企业都使用电子币。所有的电子币的交易历史，即从它开始的每次转手，都记在一本有多个（数量可不等）等同拷贝的“公开账本“上。这些拷贝有“智慧“，会做计算，实现我们前面讲的那些技术。这就是一个”电子币区块链“。
假定每个电子币的原始出处可以被验证的，比如说是国家银行发的，带有国家银行的电子签名，大家都接受。国家在开始发行电子币时把不同的电子币发给了一些个人和企业。这里所谓的“发给“指的是把每个电子币的归属记在”公开账本“的每个拷贝上。如
时间点0：
电子币#1：张先生
电子币#2：张先生
电子币#3：张先生
电子币#4：王女士
电子币#5：王女士
…
电子币#500 - #999：李超市
… 其它
这本“公开账本“在网上有许多等同的拷贝，供人们随时随地查询。
从上面这个“公开账本“，我们可以很清楚地看到，张先生有3个电子币，王女士有2个，李超市有500个，等等。
假如张先生要用一个电子币在李超市采购（这里用“一个电子币“是为了方便描述，可以用0.1个，也可用1.1个，原理是一样的），他可以写一张交易单，如“转电子币#1给李超市，张先生签”。
李超市当然可以验证这张交易单的真实性，因为上面有张先生不可更改的电子签名。但要让这份交易合法，即李超市“拿到”电子币#1，这笔交易必须记到这本“公开账本”上，成这样：
时间点1：
电子币#1：张先生 + [转给李超市交易单][年月日时秒分]
电子币#2：张先生
电子币#3：张先生
电子币#4：王女士
电子币#5：王女士
…
电子币#500 - #999：李超市
… 其它
再看这个“公开账本”，稍加计算，我们可以得到，张先生有2个电子币，王女士2个，李超市501个。
我们上面谈到，这个“公开账本”有很多拷贝，它们是怎么“同时”更改的呢？
实际上，每个拷贝就是在一个网络计算机（服务器）的数据库上。这些计算机就是所说的“挖矿机”，它们会把一个交易合法地加到它的“公开账本”的拷贝上来挣前面讲的“散列现金 (Hash Cash)”。“散列现金”的来源，可以是多样的，为简单起见，我们假设国家奖励0.1个电子币给加上一个合法交易“挖矿机”的拥有者。一个“挖矿机”的拥有者，也能是公司，甚至就是国家本身。 一个区块链有很多“挖矿机”。
当一个交易在“公开账本”的一个拷贝上被成功地加上后，这台“挖矿机”就通知其它的“挖矿机”：“账本已被成功更改。” 其它“挖矿机”做下面几件事：
- 验证这份交易的真伪：这个可以验证一下张先生的电子签名。
- 验证成功“挖矿机”账本的完整性：检查这台“挖矿机”挣到合法的“散列现金”没有。
- 验证自己的拷贝是否与送来的拷贝前一时间点是否一致，即检查送来的拷贝在成功更改前与自己现在的拷贝是一样的
- 然后更改自己的拷贝，使得它与成功“挖矿机”上的拷贝一致。
这样，大家就有了个一致的“公开账本”。这个“电子币区块链就被合法“地跟新了。
注意：任何人可以在任何时候看到所有的“公开账本”拷贝。另外，我们也可想象每个人都有自己账户，知道自己有多少钱在账上。比如说前面的张先生，他只知道自己的账上还有2个电子币，至于是几号币，他可能并不关心，就像大多数人不关心纸币上的编号，只要不是假币就行了。
到这我们可以看到，区块链就是一个记账系统，它可以把合法的交易记上去，一旦记上去后就，任何非法篡改会立刻被检测出来。
我们来看几种可能的情况：
- 黑客进入一个“挖矿机X”，想在电子币#2上加上一条“转电子币#2给孙假药，张先生签“这样的交易。但黑客无法得到张先生得电子签名，这条交易一上去，所有其它”挖矿机“都知道这个交易是假的，马上通知”挖矿机X“。这种直接进入系统搞数据篡改在技术上是行不通的。
- 假如“挖矿机H”的主人是张先生，而张先生是个隐藏的黑客。他能把时间点1做的交易变掉吗？假如现在是时间点2，电子币#1已被转手了几次，为简单起见，我们假设就一次（没有转手的情况也是一样的）：“转电子币#1给蔡市场李超市，李超市签””，这时 的“公开账本”看起来像这样：
时间点2：
电子币#1：张先生 + [转给李超市交易单][年月日时分秒] + [转给蔡市场交易单][年月日时分秒]
电子币#2：张先生
电子币#3：张先生
电子币#4：王女士
电子币#5：王女士
…
电子币#500 - #999：李超市
… 其它
黑客张先生不能在“挖矿机H”上简单地去掉[转给李超市交易单]以及以后的交易。这样电子币#1又回到了时间点0，马上就被发现。
他可已试试把[转给李超市交易单]改成“转0.1个电子币#1给李超市，张先生签“。张先生有自己的电子签名，他可以改，改完后在自己加上去，不挣”散列现金“。但他光改自己的交易单是不够的，因为电子币#1的交易历史在”挖矿机H“上的完整性被破坏了，他必须自己把所有后面的合法交易全取下来，这里是[转给蔡市场交易单][年月日时秒分]，再重新”合法“地加上去，以保持电子币#1的交易历史在”挖矿机H“上的完整性。他这样做一是要损失很多”散列现金“，二是，他的”合法“账本没人承认，因为跟大家的都不一样。而他改了以前的历史实施大家都能看出来，只有他能改，因为他有张先生的电子签名。
在中本聪的文章里（Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, www.bitcoin.org, 31 Oct 2008”），还讨论了许多其它更为复杂的攻击情形比如说多个“挖矿机“黑客合作的情形，但都证明不是可行的，无论是在理论上还是在比特币的实践上。
如果把电子币匿名，我们就有了密码币。比特币就是个很好的例子，这里就不多说了。
所以，区块链可以看作一个数据库的相同版本分布在互联网上。它们可以被同步地合法地更改，但不能被非法地篡改。
区块链除了在电子币上有许多应用外，还有许多其它应用。如防假货。我们可用下面王女士买LV包来说明一下区块链在物流市场里的应用。
当LV生产出一个包后，它就给这个包的唯一的标识码，并把这个包的标识码和特征登记在一个“贵重品区块链”里。当然，就跟我们前面电子币区块链的例子一样，一旦登录进去，这个LV包的历史就不会再改变了。
王女士在付款前，先看看这个包是否已经卖出去了（她实际上不用自己看，她的购物应用程序会帮她查好），因为市场上不会有两个包具有一样的标识码。王女士用她的电子币付款，买下这个包，“贵重品区块链”就记下这笔交易，这个LV包卖给了王女士。
这样商家还会卖一个假LV包吗？如果商家卖个假包，真包他会怎么办？肯定没法再卖了，因为真包的标识符已进了“贵重品区块链“。自己用？何必卖假包呢，不光自己还要花钱买假包，还要冒丢了做LV生意的风险，不如真包自己用，用完后二手卖掉，还省了买假包的钱。另外，这个真包没有了LV的唯一标识符，真的也成了假的。
至于直接卖假货，几乎是不可能的事，因为一个假货无法当真货登记到“贵重品区块链”里。假LV包的标识符不会有LV的签名的。
区块链还有许多其它的应用，如个人履历，智能合同（Smart Contract），法律文件、有机食品管理与跟踪等。这里就不一一列举了。比特币的成功，让人们相信区块链的技术是可行的，尽管要做到这一点，需要大量的计算资源和高速通信设施。
总结一下，从用户的角度看，区块链就是一个能够被随时随地查询、能够被合法地更改，但不能被非法篡改、也不能轻易摧毁的网络数据库。
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