区块链的起源及发展
本篇文章是我区块链系列的第一篇，这个系列希望能帮助刚接触区块链的初学者更好的了解什么是区块链
货币发展史
说道区块链的起源呢，我们首先得介绍一下货币的发展史：
商品货币时代：在早期社会，物物交换是主要的交易形式，人们直接用一种商品去换另一种商品。然而，这种方式需要双方的需求都刚好相符，因此十分不便。后来，某些商品因为它们的通用性或价值，开始被普遍接受用作交换的媒介，这就是商品货币，比如贝壳，牲畜，稀有金属等。
金属货币时代：随着社会的发展，金银等稀有金属因其稀缺性、可塑性、耐用性等特性，逐渐成为人们广泛接受的货币形式。人们开始铸造金银币，这也是人类历史上第一种真正意义上的货币。
纸币时代：金属货币虽然方便，但随着经济交易的扩大，携带和储存变得极为不便。因此，纸币应运而生。最早的纸币起源于中国的唐宋时期。但当时的纸币并不像现在这样由国家信用担保，它的价值仍然是由背后的黄金或白银保证的。
信用货币时代：众所周知，由于布雷顿森林体系的解体呢，金本位也随之解体，随着金本位制的崩溃，货币进入了信用货币时代。现在的大多数货币实际上是信用货币，它们没有实物支持，其价值主要来源于人们对国家经济实力和政策的信任。
数字货币时代：随着互联网的发展，电子支付系统和电子货币应运而生。比如信用卡，支付宝等电子支付方式使得交易变得更加便捷。然而，这种中心化的电子货币系统也存在许多问题，比如交易的安全性和隐私保护等。比如说你在电商平台上买东西，这个过程中有一个第三方、也就是这个平台，这就是所说的中心化集中交易模式，你和卖家向第三方提供个人信息，但是这样问题就来了，那就是如果第三方崩溃了或者跑路了，那就麻烦了，我们的财产和个人信息都会受到伤害，那怎么解决这个问题呢，这就要提到去中心化这个概念，也就是不通过第三方直接完成这笔交易，然后双方都确认并对外宣称完成了这笔交易即可完成这次交易过程，但是这个时候又出现了一个问题，那就是去除了这个第三方代理的监管，和我交易的人直接拿着钱不给我货或者拿了货不给钱跑路了怎么办？
于是我们迎来了今天的主题
区块链货币时代：为了解决这些问题，区块链技术和加密货币被创造出来。比特币是第一种实现区块链技术的应用，它是一种去中心化的数字货币
区块链的定义
那么什么是区块链呢，在中信部指导发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书2016》中，区块链的权威定义是，广义上，区块链技术是利用区块链形式数据结构来验证与储存数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式
分布式账本技术
我们刚才提到了区块链货币解决了第三方的问题，那么它是怎么实现的呢？核心是分布式账本技术，它是一种使网络中的多个参与者能够同时访问，验证和记录交易的技术。它不需要一个中心化的管理者或中间人，因为所有的参与者（称为节点）共享并同步他们的账本副本。它通过复杂的密码学技术确保了数据的安全性和不可篡改性。
这么说可能不太好理解，我们来举个例子，比如说我们在班级内部和别人交易，我们每次交易都找一个信得过的人，比如说班长，让他来做见证。班长会将交易记录在他的账本上。然而，这个时候就出现了一个问题，如果班长监守自盗把账本修改了怎么办？为了避免这种情况，再有交易的时候，同学就把交易发到群里，告知全班的同学，让全班的同学一起来帮忙记录。这样一来，就无法篡改账本了，也解决了信任问题。
但这时候有人会问，别人为什么要给你记账呢。因此，记账又快又好的同学会得到一定的奖励，这个奖励就是比特币，它同时也作为这个系统中的交易媒介和记账单位。
当然，实际的区块链系统比这个模型要复杂得多。在真实的比特币网络中，全球成千上万的计算机都在竞争解决数学难题，以期成为记账人。同时，为了防止作弊，这个难题的解决过程实际上是通过一种叫做“工作量证明”的机制进行验证的。每当有新的比特币生成，也就是有新的区块被添加到区块链时，这个难题的答案就会被公之于众，所有人都可以轻易地检查这个答案是否正确，但是要得出答案却需要大量的计算工作。这就是所谓的“工作量证明”。
而在网络中，每天都有无数的人进行交易，也有很多人帮忙记录这些交易信息。一段时间内生成的所有交易记录会被打包在一起，形成一个“区块”，而所有的区块相互连接就成了“区块链”，也就是整个账本。在这个系统中，每个人都能看到这个账本，这样就形成了一个去中心化的体系，即不依赖于一个中心节点或中心权威的系统或网络的体系
在刚才的例子中，我们解释了什么是区块链，并提到了一个重要的东西，那就是比特币----比特币，作为第一种实用的加密货币和区块链技术的应用，它具有非常巨大的意义和重要性，它打破了传统金融系统的束缚，为世界开辟了一种全新的交易方式。
那么比特币是谁发明的呢，2008年，一个自称中本聪的个人或组织发布了一篇题为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的论文，这篇论文首次介绍了比特币的概念。它描述了一个新的在线支付系统，该系统使得电子交易可以直接由一方发送给另一方，无需通过一个金融机构。这个新系统的核心是一种名为区块链的分布式公共账本，它记录所有的交易并使得所有参与者都能验证和接受新交易。
比特币系统的第一个版本在2009年由中本聪发布，随后在开源社区的协作下进行了迭代和改进。中本聪在项目的早期阶段就退出了，把项目的维护工作交给了其他的开发者。
那么比特币与区块链有怎样的关系呢，其实区块链是比特币运行的底层技术，我们刚才提到了比特币的定位是一个点对点的电子现金系统，它能消除原来线上交易中我们必须引入的第三方，而比特币用去中心化技术消除了这样的一个第三方，那么这一点就是使用区块链技术达到的
区块链技术所需的技术基础
我们刚才提到了中本聪对区块链的贡献，那么中本聪是一个人或者团体凭空创造的这一切吗？其实不是，这一切也是站在前人的肩膀上，
在1976年，迪菲与赫尔曼首次提出了公钥的概念，并通过公钥与私钥进行安全通信的方案，奠定了现代密码学的基础。
1977年，三位数学家设计了RSA算法，成功实现了非对称加密。1980年，拉尔夫·默克尔提出了默克尔树，这个数据结构后来被比特币采用，成为区块链的一个重要组成部分。
1982年，肖姆发表了论文提出了盲签名技术，并在1990年创建了数字现金公司，实验了一个数字化货币系统eCash。
1985年，科布利茨和米勒各自独立提出了椭圆曲线加密算法，这是一种基于椭圆曲线的非对称加密算法，安全性高，使用的密钥较小。
1991年，哈伯与斯托尔内塔提出了时间戳协议，用以保证数字文件的安全。
1997年，亚当·巴克发明了哈希现金算法机制，这是一种工作量证明机制，后来被广泛应用于挖矿算法。
1998年，戴伟发表了B-money白皮书，这是一种匿名的、分布式电子加密货币系统。同年，尼克·绍博发明了数字货币BitGold，使用了工作量证明机制。
2001年，美国国家安全局（NSA）发布了SHA系列算法，这成为比特币后来采用的哈希算法。
2005年，哈尔·芬尼设计出了可复用工作量证明（Reusable Proofs of Work，RPoW）。
至此呢，区块链技术的所有技术基础在理论和实践上得以解决
比特币之后区块链的发展
区块链性能扩展：
假设一个电子商务公司希望使用区块链技术来跟踪商品的供应链。在高峰购物期，例如黑色星期五或双十一，交易量会大幅度增加。在这种情况下，传统的区块链，例如比特币或初期的以太坊，可能无法快速处理大量的交易。这样，用户可能需要等待几分钟甚至几个小时才能得到他们的交易被确认，这显然是无法接受的。
因此，区块链需要找到一种方法，在保持其去中心化、安全性和透明性的核心优势的同时，增加其处理能力。这就是所谓的"区块链扩展"。
跨链交互：
假设一个人在链A上拥有一定数量的资产，并且他想把这些资产转移到链B上。为了保护其隐私，他可能不希望公开这个交易的具体细节，如交易的数量或他的身份信息。在这种情况下，零知识证明就可以起到重要的作用。他可以通过提供一个零知识证明来证明他在链A上确实拥有这些资产，并且他有权利进行这次转账，而无需公开任何进一步的信息。在链B上的验证者可以通过验证这个零知识证明来确认这个交易的有效性，同时保证用户的隐私。
同时，区块链间的通信也需要采用加密算法来保证数据的安全性。例如，链A和链B之间的交易数据，需要经过加密处理后，才能在网络中传输。通过这种方式，可以防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
这样，跨链交互实现了不同区块链之间资产和数据的安全、隐私和有效的转移，为区块链的广泛应用提供了可能。
加密算法与零知识证明：
假设一个人在使用一个基于区块链的投票系统进行投票。他们可能希望保持自己的投票选择的隐私，但同时也希望其他人能够验证他们的投票是有效的。在这种情况下，零知识证明就派上用场了。它可以让投票者证明他们已经在符合规则的情况下进行了投票，而无需透露他们具体的投票选择。
图灵完备与智能合约：
假设一个艺术家在使用区块链来销售他们的数字艺术作品（下文会介绍）。他们可能希望每次他们的作品被转售时，他们都能得到一部分的转售收益。在这种情况下，智能合约就非常有用了。艺术家可以编写一个智能合约，每次作品被转售时，智能合约都会自动将一部分的收益转给艺术家。这是只有在图灵完备的区块链（如以太坊）上才可能实现的。
联盟链：
比如说几家不同的银行，它们可能希望在彼此之间进行高效、安全的交易，同时保持某种程度的隐私。他们可以创建一个联盟链，每个银行都运行一个或多个节点，并共同验证链上的交易。联盟链在这种情况下可以提供一个相对于公开区块链更加安全和高效的解决方案，同时也可以保持业务操作的隐私性。
金融服务：区块链可以用于转账、支付、清算和结算系统，以及智能合约等金融应用，提高效率，降低成本，并增加透明度。
供应链管理：区块链可以提供完全透明的供应链，使得消费者、供应商和制造商都能追踪产品的来源。
医疗保健：医疗保健行业可以利用区块链存储并分享患者的健康记录，提高数据安全性，同时改进病人诊疗流程。
版权和所有权：艺术家和创作者可以利用区块链证明他们的作品的所有权，并管理版权问题，这就是所说的加密艺术品
投票系统：区块链可以创建一个透明且无法篡改的投票系统，防止欺诈。
能源：通过区块链，消费者和生产者可以直接进行能源交易，这将颠覆传统的能源市场。
教育：学历和证书可以在区块链上记录和验证，防止欺诈。
现阶段区块链技术的潜在风险
虽然区块链有如此多的好处，但是作为一种新兴技术，它也是存在巨大的风险的，它的风险主要体现在几个方面
价格波动大：加密货币市场不稳定，价格波动极大，投资者可能在短时间内面临巨大的财务损失。
安全风险：虽然加密货币的技术基础（如区块链）本身相对安全，但仍存在被黑客攻击的风险。此外，由于缺乏有效的用户保护措施，用户的加密货币可能会被盗。
无法找回：如果加密货币钱包的密钥丢失，可能会导致用户无法访问其加密货币，造成财产损失。
犯罪活动：由于加密货币的匿名性和难以追踪性，它可能被用于洗钱、走私、电子犯罪等非法活动。
数字人民币
为了保障人民的财产安全，我国推出了我们的数值人民币，首先，数字人民币是由中国人民银行发行的法定货币，它的价值稳定，与纸质人民币1:1等值，这使得它避免了比特币那种剧烈的价格波动。这样的稳定性使得数字人民币更适合作为交易和购物的媒介。
其次，数字人民币的交易系统是由中国央行负责运营和监管的，这使得交易过程更加安全、可靠。中国央行可以有效地防止欺诈和非法交易，保护用户的权益。
第三，与比特币等加密货币相比，数字人民币在隐私保护方面进行了更加精细的设计。它支持“可控匿名”交易，即在满足反洗钱、反恐怖融资、反逃税等合法性要求的前提下，保护用户的交易隐私。
第四，数字人民币的使用极其方便。用户可以通过手机应用程序进行转账、付款等操作，而无需担心复杂的密码学和区块链技术。并且，数字人民币支持离线交易，即使在没有网络的情况下，也可以进行点对点的转账操作。
最后，数字人民币的推出，有助于推动中国的数字经济发展，增强金融系统的效率，同时也是中国在全球数字货币领域的重要步骤。未来，随着数字人民币的持续推进和发展，我们一定能看到更多的创新和应用。
总结
区块链的出现并非偶然，而是符合社会需求的必然产物。随着互联网和数字化的深入发展，人们对于信息透明、安全、高效的需求日益增强，同时，去中心化的思想也在日益被认同和接受。区块链正是在这样的社会需求和时代趋势下诞生和发展的。学习和理解区块链，不仅仅是为了把握一种新的技术趋势，更是为了能够适应一个正在快速变革的新时代，并从中看清其中的机遇与挑战，以做出更明智的决策。