区块链与比特币是父与子的关系吗

肯定地说，区块链与比特币是父与子的关系，没有区块链就没有比特币。作为比特币的底层技术，区块链在早期并没有受到人们关注。然而当人们发现比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下，依然保持稳定地运行，并且没有出现过任何问题，于是很多人开始注意到，比特币的底层技术或许有更强的优势，而且不仅仅可以在比特币中运用，还能推广到许多领域中。

在这种情况下，比特币的底层技术被人们抽象提取出来，称之为“区块链”技术，也叫作“分布式账本”技术。从某种意义上说，比特币是区块链的第一个产物，而且是产物之一。与TCP/IP等底层技术相似，区块链在未来将会扩展到越来越多的行业中。

成本低、过程高效透明、无中介参与以及数据高度安全是区块链技术的4个优势，如图1-9所示。因此，在上述4个方面有任意一个需求的领域都有机会使用区块链技术，并且带来新的技术变革。

对于区块链与比特币的关系，很多人依然有些不明其所以然。下面，我们在尽量少涉及技术细节的前提下，将区块链运行的原理通俗地讲给大家。

我们都知道一本账本必须具有唯一确定性的内容，否则它就会失去参考意义，这就使得记账自然成为一种中心化行为。在技术落后，通信联系不发达的时代，这是必然的选择。在如今的信息时代，中心化的记账方式依然覆盖了社会生活的方方面面。然而，中心化的记账方式却有一些软肋，一旦这个中心出现问题，例如，被篡改或者被损坏，整个系统就会面临危机乃至崩溃。

一个典型案例就是21世纪初的安然事件。在2000年《财富》杂志公布的世界500强企业中，安然名列美国公司第7位。与1996年相比，公司有65％的增长，成长幅度超过互联网时代的网络设备供应商思科公司、计算机芯片行业中的龙头企业英特尔公司。到2000年为止，安然已连续5年被评为美国最具创新精神的公司。

在2001年宣告破产之前，安然拥有约两万名雇员，是世界上最大的电力、天然气及电信公司之一，2000年披露的营业额达1010亿美元之多。到2002年，安然一词却成了“贪婪、自傲、欺诈和华尔街不公正”的代名词，拥有上千亿元资产的安然公司是如何在两年内从辉煌走向倒闭的？致使它倒闭的原因是什么？一个超级明星公司为何突然背负起众多的骂名？

原来，安然公司的管理层持续多年利用合伙公司对公司财务造假，在鼓吹股价上升吸引投资的同时抛售股票，最终导致安然公司破产。自此，“安然”成为公司欺诈及堕落的象征。

另外，如果账本系统承载的是整个货币体系，也会面临中心控制者滥发导致通货膨胀的风险。历史上，由于货币滥发导致通货膨胀的案例数不胜数，在当今世界上依然时有发生。如津巴布韦，从1980年到2010年30年的时间里，津巴布韦政府共发行了4代津巴布韦元，而每一次都陷入了恶性贬值。

2008年11月，津巴布韦的通货膨胀率高达98％；2015年，津巴布韦元甚至已经失去了流通资格，当地只能将其他国家的货币作为流通工具，包括印度卢比、南非米特、日元、欧元、澳元、美元、人民币等。

由此可见，中心化的记账方式对中心控制者的能力、参与者对中心者的信任以及相应的监管法律和手段都有极高的要求。那么，有没有可能建立一个不依赖中心及第三方但是却可靠的记账系统呢？如果可能，我们就可以克服中心化记账的弱点。事实上，构建去中心化系统是非常复杂的。

从设计记账系统的角度来说，系统的构建需要具备以下两个条件：一是让所有参与方平等地拥有记账权力，不能指定任何参与方拥有特殊记录账务数据的权力；二是让所有参与方平等地拥有保存账本的权力，不能指定任何参与方拥有特殊的保存账本的权力。

两个条件综合考虑，你会发现麻烦来了：在所有参与方都可以记账并保存账本的前提下，必然会导致账本数据的不一致。道理很简单，就算没有恶意参与方，由于每个参与方所处的环境是不一样的，接收到的账务信息也会有偏差。而作为一个记账系统，数据一致性是最根本的要求。如果大家记的账都不一样，整个记账系统就会混乱，也就没有了价值。同时满足两个条件似乎成了不可能解决的问题。

然而，中本聪构造了一个极为精巧的系统，将这个难题攻破，这个系统就是区块链。那么，区块链是通过什么样的架构设计最终解决了去中心化记账的难题呢？这里我们先引入“节点”这一概念。在信息时代，计算机负责记账，而在记账系统中接入的每一台计算机都是一个“节点”。

区块链就是以每个节点的算力来竞争记账权的一种机制。在比特币系统中，算力竞赛每10分钟进行一次，而竞赛的胜利者就获得一次记账的权力，即向区块链这个总账本写入一个新区块的权力。这就导致在一段时间内只有竞争的胜利者才能完成一轮记账并向其他节点同步增加新的账本信息，产生新的区块。

需要注意的是，算力高并不能保证竞争一定会胜利。就像彩票系统一样，算力高的节点相当于一次买了很多张彩票，而算力低的节点只能买较少的彩票。因此，在一轮开奖中，一次买很多张彩票的人只是比一次买较少彩票的人中奖概率更大，却并不一定会中奖。

那么，算力竞争是如何进行的，判定竞争结果的又是谁呢？区块链的“工作量证明”在这一过程中发挥着重要作用。我们来看一个形象的案例：如果我早上给你一些零件，让你组装一批玩具，当我晚上回来后看到需要的玩具就放在桌子上，尽管我没有见证你组装玩具的过程，但我可以确定你确实做了这些工作。这就是工作量证明的简单理解，即利用一个人人都可以验证的特定结果确认竞争参与者完成了相应的工作量。

当然，参与者参加算力竞争是有目的的，即获得比特币奖励。没有奖励，节点就没有进行竞争的动力。在中本聪的设计里，每一轮竞争胜利并完成记账的节点，都会得到系统给予的一定数量的比特币奖励。这个奖励的过程也是比特币发行的过程。节点为了获得系统发行的比特币，就会不停地进行计算。

这种设计是相当精巧的，它将货币的发行与竞争记账机制完美结合到一起，在引入竞争的同时也解决了去中心化货币系统中发行的难题。我们在上文提到过这个过程也叫“挖矿”。

区块链这样一个去中心化的记账系统的发展潜力体现为这个系统可以承载的各种价值形式。作为一个记账系统，区块链不仅可以记录以比特币为代表的数字形式的货币，还可以记录能用数字定义的其他任何资产。这意味着区块链可以定义为更复杂的交易逻辑，如股权、产权、债权、版权、合约、公证、投票等可以用数字形式进行价值存储或转移的任何东西。

因此，区块链技术作为比特币的源头，吸引了越来越多精英人士和巨头公司的关注。正如《经济学人》的封面文章所讲的：“区块链是一个制造信任的机器。在任何需要信任的领域，区块链都可以有用武之地。”