什么是：区块链、智能合约、数字货币（代币）？

对比互联网的发展历史，现在的区块链可能相当于1994年的互联网，即互联网刚刚进入公众视野的时期，也是第一波互联网革命萌芽的时期。谷歌、亚马逊、Facebook、腾讯、阿里巴巴、Uber、滴滴，甚至现在市值过万亿的苹果，都从那一刻受益。对比区块链，人们发现，最初被形象地称为“信息高速公路”的互联网处理的是“信息”，而区块链能处理的是“价值”。要了解价值互联网的未来，我们首先要了解什么是区块链技术。让我们回到10年前，从中本聪发明比特币的那一刻开始。如今，比特币常被称为“加密数字货币”，人们往往会密切关注其中的“货币”二字。比特币的价格由自由市场交易决定，并持续反复大幅波动。

对比互联网的发展历史，现在的区块链可能相当于1994年的互联网，即互联网刚刚进入公众视野的时期，也是第一波互联网革命萌芽的时期。 谷歌、亚马逊、Facebook、腾讯、阿里巴巴、Uber、滴滴，甚至现在市值过万亿的苹果，都从那一刻受益。

区块链技术现在可能会带来互联网的第二次革命，使互联网从“信息互联网”走向“价值互联网”。 对比区块链，人们发现，最初被形象地称为“信息高速公路”的互联网处理的是“信息”，而区块链能处理的是“价值”。

变革即将来临，未来已然来临。 我们再次站在一场革命的起点——价值互联网的变革。 要了解价值互联网的未来，我们首先要了解什么是区块链技术。

让我们回到10年前，从中本聪发明比特币的那一刻开始。

比特币的诞生

2009年1月3日，在芬兰赫尔辛基的一台服务器上，迄今为止匿名的神秘科技极客中本聪生成了第一个比特币区块，即所谓的比特币创世区块。

在创世区块的笔记中，中本聪在当天英国时报的头版上写下了这样的标题：

“泰晤士报 2009 年 1 月 3 日财政大臣濒临第二次银行救助”

“泰晤士报，2009 年 1 月 3 日：财政大臣面临第二次银行救助”

他以此记录了比特币系统启动、创世区块产生的那一刻，并用这句话来暗讽当时的全球金融体系。 2009年初，全球金融体系刚刚经历了2008年金融危机的影响，显得摇摇欲坠。

在生成创世块时，根据他设定的规则，中本聪获得了 50 个比特币的奖励，这是最早的 50 个比特币。 从创世区块开始，每10分钟就有新的数据区块被添加到比特币账本中，新的比特币凭空发行。 比特币的去中心化网络开始运作，扩展到现在拥有数万个节点的全球网络。

比特币诞生时，它的三个组成部分就出现了，即加密货币、分布式账本和去中心化网络，如下图所示。

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图 1：比特币的三个组成部分

2008 年 10 月 31 日，中本聪向密码学邮件列表的所有成员发送了一封名为“比特币：点对点电子现金纸”的电子邮件。

他写道：“我一直在开发一种新的电子现金系统，该系统完全是点对点的，不需要任何可信的第三方。” 比特币的起源应该比这个日期早得多。 中本聪曾表示，他从2007年5月开始为比特币项目编程，2008年8月注册了域名，现在是比特币项目的官方网站。

在电子邮件中，他附上了一份名为“比特币：点对点电子现金系统”的比特币白皮书的链接。 中本聪2008年发表的这篇论文可能是互联网发展史上最重要的论文之一。 其他重要论文包括 Ricklider 撰写的《计算机作为通信设备》（1968 年），该论文开创了互联网的前身阿帕网。 ）、蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners-Lee）提出的万维网协议（WWW）提案“信息管理：一个提案”（1989）、谷歌联合创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）和拉里·佩奇（Larry Page Engine）的搜索引擎论文（1998）等。

可以合理推测中本聪并不是一个学术研究学者。 他可能是一个做实际软件工程开发的工程师，因为他不仅设计了比特币系统，还开发了它并让它在互联网上运行。 起来。 他可能先开发了软件，然后写了上面提到的重量级论文来解释他的设计。

2008年11月16日，中本聪发布了比特币系统的源代码。 在发布白皮书并将软件代码开源后，他终于在2009年1月3日，也就是区块链的诞生时刻，在互联网上推出了比特币网络。 随后，中本聪与几位开发者在线讨论想法，继续开发迭代。 随着比特币网络的成熟，他的活跃度开始减少，比特币系统逐渐进入自治运行的状态。 最后，在发明比特币系统3年后，自2011年11月起，中本聪就再也不会出现了。 他成为了永远的无名传奇。 没有人知道他是谁。 他只留下了他自己的创作。

中本聪为什么要创造比特币？

在创造比特币的过程中，中本聪发明了区块链技术，这是比特币衍生出来的底层技术。 那么他为什么要创造比特币呢？ 他想解决什么问题？

如今，比特币常被称为“加密数字货币”，人们往往会密切关注其中的“货币”二字。 事实上，比特币并不具备各国现行法定货币的特征。 它只是一种数字形式的特殊商品。 目前比特币的市场价格及其大幅上涨和下跌也影响着人们对其的看法。 人们将其与黄金、郁金香等各种投资和投机标的进行比较。

但如果我们回到中本聪创造它的那一刻，我们就会看到，比特币的出现源于技术极客们想要解决的一个技术问题：“如何在数字世界中创造出具有现金特征的东西？” 《比特币：一种点对点的电子现金系统》这个标题反映了中本聪想要解决的问题：他想创造出可以在数字世界中使用的电子现金，可以进行点对点交易，即是个人对个人，无需交易，不涉及中间人。

我们来比较一下。 在现实世界中，一个人可以将现金票据交给另一个人，而无需通过银行、支付机构、见证人等中介机构。

然而，由于数字文件是可以复制的，而且复制出来的电子文件是一模一样的，所以在数字世界中，我们不能简单地将数字文件当作代表价值的东西。 同时，我们在支付机构有多少钱，并不是像单张纸币那样用数字文件来代表的。 金钱只是集中数据库中的一条记录。

在数字世界中，当一个人想要将现金转移给另一个人时，必须有中介参与。 例如，我们通过支付宝转账的流程是：支付宝从一个人的账户记录中减去一定的金额，并在另一个人的账户记录中添加一定的金额。

在数字世界中，如何创造一种不需要中介、去中心化的数字现金一直是一个难题。 既然数字文件可以完美复制，没有一个集中的数据库来保存记录，如何避免一笔钱花两次呢？

这被称为双重支出或双重支出问题。 在比特币出现之前，我们熟悉的主要电子现金系统（如PayPal、支付宝等）都是依靠中心化数据库来避免双重支出问题。 这些受信任的第三方中介机构是不可或缺的，见图 2。

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图2：比特币是没有任何中介的点对点现金

但在另一条道路上，即去中介化或去中心化电子现金的道路上，有很多技术极客一直在进行各种尝试，但始终未能取得最终的成功。

到了 2008 年，中本聪借鉴并综合了他的前辈，尤其是现在经常被统称为密码朋克的群体的成就，改进了以前的各种中心化和去中心化的电子现金，并添加了自己独特的创新创造了比特币，一种同行的货币。点对点电子现金系统，无需中介即可解决双重支出问题。

特别是，比特币作为电子现金系统，同时是去中介化和去中心化的：

需要注意的是，这个“电子现金”中的现金并不是指货币，它只是在解谜过程中借用的一个用来表示数字世界中的价值的术语。 我这样说是为了便于理解。 事实上，最常见的代表价值的东西就是现金。

最初，用于表达价值的电子现金比特币没有价格。 比特币系统只是一个逻辑上可行的系统，一个解决难题的技术玩具。 2010年5月22日，在一个网络论坛上，一名程序员用10000个比特币兑换了两张棒约翰披萨代金券。 比特币第一次有了一个公平的价格：10,000 个比特币的价格。 25 美元。 为了纪念这一天，每年的5月22日成为区块链世界的节日——比特币披萨节。

此后，虽然比特币从未成为货币，但它逐渐获得了价值和价格。 比特币的价格由自由市场交易决定，并持续反复大幅波动。 然而，无论是从早期的1132美元下跌一半，还是在2017年底迅速上涨至近2万美元，并在几个月内跌至仅三分之一，比特币系统及其底层区块链技术都保持稳定。

由中本聪设计和编码的比特币电子现金系统已经运行了近十年。 比特币系统已经从一个技术玩具变成了一个几乎完美运行的系统，并且看起来将在未来很长一段时间内继续稳定运行。

从比特币系统发现区块链

在物理世界中，现金是一张纸币，但其背后却是一整套与货币相关的金融体系：中央银行、银行、印钞厂、信用卡组织，以及后来的第三方在线支付机构。

在数字世界中，如果想要创造一个去中介化、去中心化的“电子现金”，还必须设计一个完整的系统。 这个系统应该能够解决以下一系列问题：

中本聪设计开发的比特币系统完美地解决了这些问题。 当谈论比特币时，人们通常会提到比特币，一种表达价值的电子现金。 事实上，比特币作为电子现金只是比特币系统的表层。 比特币系统由三层组成，见图3：

比特币系统的三层命名（应用层、应用协议层、通用协议层）来自于著名区块链研究者 Melanie Swann。 她还提出了被广泛引用的阶段划分：区块链1.0是货币，区块链2.0是合约，区块链3.0是应用。

梅兰妮·斯旺（Melanie Swan）是《区块链：新经济的蓝图》一书的作者。 应用层、应用协议层、通用协议层的分类请参考她的演讲。

图 3：在一张图片中清楚地看到比特币和区块链

比特币系统实现的去中心化的点对点电子现金依赖于中间的比特币协议层来进行发行和转移。 类比真实的货币体系，这一层的作用相当于央行（发行货币）、银行（处理转账）等金融机构。

让我们仔细看看这个称为比特币协议的层。 比特币系统架构图往往进一步细分为五层（见图4），分别对应比特币协议和比特币区块链两部分。 在这个五层架构中，比特币协议层又细分为：应用层、激励层和共识层。

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图4：比特币系统架构图

中本聪在设计比特币系统时，创造性地将计算机算力竞争与经济激励结合起来，形成工作量证明（POW）共识机制，让挖矿计算机节点在算力竞争中完成任务。 完成了货币发行和记账功能，还完成了区块链账本和去中心化网络的运维。 这就形成了一个完整的循环：矿机挖矿（算力竞争），完成去中心化记账（操作系统），获得比特币形式的经济激励（经济奖励）。

比特币的工作量证明共识机制是上层和下层之间的纽带，连接上层应用和下层技术：其上层是电子现金的发行、转账、防伪；下层是电子现金的发行、转移、防伪等。 在其下面的层，去中心化网络的节点达成共识。 ，更新分布式账本。

后面在讨论区块链的现在和未来时，我们会不断回归到比特币系统的设计。 它是一个简单而精致的系统，融合了技术和经济因素，是区块链所有创新的源泉。

区块链定义

至此，相信读者已经大致了解了什么是区块链了。 最后，让我们从不同的角度来定义区块链。

区块链的第一个定义（比较通俗）

比特币：一种加密数字货币； 区块链：一项基础技术。

区块链是源自“比特币”的底层技术。 换句话说，比特币是区块链技术的第一个非常成功的应用。

第二类区块链的定义

区块链是数字世界中“价值表达”和“价值转移”的技术。 区块链币的一面是代表价值的加密数字货币或代币，另一面是用于价值转移的分布式账本和去中心化网络。

分布式账本和去中心化网络也常被称为“链”，可以将其视为一个软件平台； 而代表价值的代币通常被称为“硬币”。

代币存储在链上，并通过链上代码（智能合约的主要形式）进行管理，链上代码是可编程的。

比特币系统由三层组成：比特币、比特币协议和比特币区块链，即比特币的分布式账本和去中心化网络。 那么，从比特币系统的角度来看，当我们谈论区块链时，我们可能在谈论什么？

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图6：从比特币系统的角度来看，区块链是什么？

区块链这个词包含了四种可能，并且涵盖的范围逐渐变大，如上图所示：

当公众提及区块链时，往往指的是第四大范围，即“账本+网络+协议+货币”。 在业界，当人们提到区块链时，通常指的是第三个范围，即“账本+网络+协议”。 很多软件开发者在谈论区块链时，通常指的是“账本+网络”的第二个范围，即分布式账本+去中心化网络。

现在，包括我在内的很多人都有一个观点，所有基于区块链的价值表示都称为代币，而像比特币这样的代币被视为一种特定类型的代币。 一般来说，当提到加密数字货币、证书、代币时，我们指的是基于区块链的、代表数字世界价值的东西。 如果采用“通证”这个词，区块链最大的范围包括“账本+网络+协议+通证”。

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