1.1 什么是区块链

最近十多年来，科技和机器计算的生态系统发生了重大的变化。技术创新在多个领域影响显著，从物联网（IOT）到人工智能（AI），再到区块链（BlockChain），它们中的每一个都具有颠覆产业的力量。当前区块链已经成为最具有颠覆性的技术之一，它将潜在地改变各个行业，并将催生新的业务模式，很多行业将发生巨变。然而，区块链并不是一个全新的技术，它在过去数年间，一直在缓慢而持续地成长。区块链的突然爆发，是由于我们开始越来越多地思考去中心化和分布式应用的问题，它恰好是目前的系统架构转向不可篡改的分布式数据库的一个方案。

区块链实质上是一个去中心化、分布式的数据库或账本，具有下列典型特征：

• 去中心化：简单来说，在网络上一个或多个服务器瘫痪的情况下，应用或服务仍然能够持续地运行，这就是去中心化。服务和应用部署在网络上后，尽管每个服务器都有一份数据和执行程序的副本，但是没有任何一个服务器能够绝对控制数据和程序的执行过程。
• 分布式：网络上的每个服务器或节点都互相连接在一起，服务器之间是多对多连接，而不是一对一或一对多连接 。
• 数据库：指的是存储持久化数据、用户能够及时从任何地点进行访问的地方。数据库的基本功能是数据存储和检索，同时也提供了一些管理功能，以方便高效地管理数据，如：数据导入和导出，数据备份和恢复。
• 账本：这是一个会计专业术语。你也可以认为它是一个专门存储和检索数据的地方 。账本对银行业而言很有用处。例如，Tom 在他的银行账户上存入了 100 美元，对银行而言，需要在账本上计入一笔贷方金额。未来的某一天，Tom 取回了 25 美元，银行不会直接把 100 美元修改成 75美元，而是在同一个账本上，新增一笔借方金额 25 美元。从这个例子中可以看出，账本是一种特殊的数据存储方式，它不允许修改历史数据，要改变账户的余额只能通过新增和追加记录来实现。区块链是与账本存在共同特征的数据库，新的数据只能通过追加的方式进行存储，没有任何修改历史数据的可能。这里非常关键的一点就是理解只能通过新增记录去修改已有的数据。如果需要修改 100 美元的账户余额，只需要新增一笔借方或贷方记录就可以了，而不需要改变以前的记录。 如下图所示：

区块链是由区块组成的一个链条。这意味着它是由多个区块前后连接在一起的，而交易记录则是保存在每个区块的内部，采用这种方式后，这些交易记录就不可能再被更改 。

由于去中心化和分布式特性，区块链具有稳定性、健壮性、持久性和高可用性的特点，不存在单点故障的问题。没有单个节点或服务器能控制整个链上的数据，因此人人都能够参与其中，成为区块链社区的参与者。

因为不能修改历史记录，所以区块链具有较高的可信任性、透明性和公正性 。