区块链发展史

在近十年的发展过程中，区块链技术对政治、经济乃至文化都产生了巨大的影响。 Melanie Swan根据区块链的发展将区块链的发展阶段分为区块链1.0、区块链2.0和区块链3.0时代。 沿着这三个时代，我们可以清晰地看到区块链的现在和未来。

一、区块链1.0时代

比特币的诞生是区块链1.0时代的标志。 这一时期，区块链技术的发展与数字货币密切相关，其应用普遍集中在货币的转账、兑换和支付等领域。 从某种意义上说，这一时期的区块链技术已经找到了货币和支付去中心化的解决方案。

比特币在百度百科上的定义是：一种P2P形式的数字货币，点对点传输意味着去中心化的支付系统。 中本聪提出“比特币”概念并公开发行后，成为大家对区块链研究的源头。

区块链1.0时代，主要的创新是创建一个去中心化、公开透明的交易记录账本——其数据库由所有网络节点共享，由“矿工”更新，由全民维护。 没有人可以控制这一账本。 这项技术对金融业的影响不亚于复式簿记的发明。

一、区块链1.0时代的特点

(1)数据层：块状数据块结构

所谓链式数据块结构，就是通过打上时间戳，将系统中的数据块有序链接起来，经过密码学等技术手段处理后，以端到端的方式有序连接起来方式。 当一个新的区块产生需要打包上传到区块系统时，系统中的节点需要共享新区块的前一个区块的哈希值、当前时间戳、一段时间内发生的有效交易时间，将他们的 Merk 和 Ershu 的根值等内容打包上传，向全网广播。

由于每个区块都与前一个区块相连，随着长度的增加，必须重构所有之前的信息来修改区块链的交易信息，这几乎是不可能的，从而保证了账本信息的安全性。

（2）全共享账本：保证账本信息的真实性

在区块链网络中，记录历史交易的信息传递给各个节点，每个节点都可以拥有并存储一个完整一致的交易账本。 即使个别节点的账本数据被更改或受到攻击，也不会影响整个账本的安全。 另外，由于整个网络的节点都是点对点连接的，没有单一的中心化服务器，也就没有单一的攻击入口。 同时，完全共享账本的特性也有效防止了重复支付的可能性。

(3) 非对称加密

非对称加密算法是区块链的一个重要应用，它通过公钥和私钥的结合来构建比特币的安全防御体系。

(4) 源码开源

区块链网络中设定的共识机制和规则可以通过一致的、开源的源代码进行验证。

这些特点为区块链的发展奠定了基础。 此外比特币最早一笔交易，区块链技术解决“双花”问题也是比特币应用成功的关键。 对于“双花”问题，我们可以简单理解为如何保证每笔数字货币只会被花一次，避免重复花钱。

举个例子：假设在没有第三方机构（如支付宝、微信）的情况下，A先生直接从自己的账户转200元给B先生，A先生的账户是自己管理的。 如果A先生不从他的账户中扣除所花费的200元，那么他就可以无限期地将这200元复制给C、D、E等无数个人。 这种现象在互联网上大量存在，我们可以无限制地复制和转发文件或音乐给任何想要发送的人，而无需支付相应的费用。

那么如何防止数字资产被重复利用呢？ 中本聪在《比特币白皮书》中做了如下设定：

1）新的交易被广播到全网，让网络中的每个节点都知道有一笔交易发生了。

2) 每个节点将接收到的交易信息打包成一个块。

3）每个节点都试图在自己的区块中找到一个具有足够难度的工作量证明，以获得优先广播权。

4) 当一个节点找到工作量证明时，它向全网广播。

5) 当且仅当包含在区块中的所有交易都是有效的并且以前从未存在过，其余节点同意区块的有效性。

6) 获批的区块将接入系统比特币最早一笔交易，与其他链上的其他区块链接，不断延长链的长度。 由于区块链的抗篡改性，一个新的区块进入系统后，如果要改变区块上的信息，就必须改变之前的所有信息，从而保证了区块链的安全性。

在比特币系统中，一笔交易在连续六次确认后将不可逆，即“六次确认不可逆”原则：一笔交易数据被打包成一个区块后被确认一次，它将连续六次后被交易。 信息将永久存在于区块链上。 因为每一次确认都需要一定的时间，六次确认的耗时自然要长一些。

在这种情况下，试图用一个资金进行两次支付交易，由于确认时间长，后一笔交易不可能与前一笔交易同时确认，而这笔资金在第一笔交易后交易确认有效，第二次交易无法确认，从而有效避免了“双花”问题。

2. 区块1.0时代的实际应用

货币和支付构成了区块 1.0 时代最重要的应用。 以比特币为代表的一系列虚拟货币应运而生，如莱特币、狗狗币、瑞波币、未来币、点币等，在全球范围内已经出现了一批。 数以千计的数字货币，约有700种仍在运行。 这些“另类货币”在互联网上充当着“现金”的角色，在金融领域打开了另一个天地。 在虚拟货币的应用场景中，个人可以采用去中心化、分布式、全局的方式在个人之间分配和交易各种资源。

这一时期的区块链在金融领域掀起了巨大的浪潮。 在转账汇款、数字支付等相关领域，区块链技术备受关注。 在这些领域，传统方式必须通过银行等中央机构进行开户行、交易对手行、清算组织、境外银行（代理行或境外分行）等繁琐操作。 加工时间长，成本高。 应用区块链技术后，支付可以实现端到端的交易，省去了繁琐的中介机构处理环节，不仅速度快，而且交易成本非常低。 尤其是在跨境支付方面，基于区块链的支付系统可以为用户提供全球跨境、任意币种的实时支付清算服务，跨境支付瞬间低成本完成。

2. 区块链2.0时代

一、区块链2.0时代的特点

如果说区块链1.0解决的是货币和支付去中心化问题，那么区块链2.0解决的是市场去中心化问题。 这一时期的关键词是“契约”。 由此，区块链技术在经济、市场、金融的方方面面得到应用，如股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能资产等领域。

从某种程度上说，区块链1.0向2.0的推进，是中本聪最初的区块链设计理念推进的过程。 关于区块链的发展路径，中本聪在2010年的一封公开邮件中提到：“我一直在思考比特币是否可以支持多种类型的交易，包括托管交易、债务合约、三方仲裁、多重签名、等等，如果未来比特币能够大规模发展，那么这几类交易就是我们未来要探索的，但是这些交易在设计之初就应该考虑进去，这样才有可能在未来。”

区块链技术沿用了最初的设定，在比特币的基础上不断演进。 中本聪的愿景中有三个核心概念：一个去中心化的公共交易账本端到端的直接价值转移系统，一个强大的脚本系统，可以运行任何协议或货币等。比特币实现了前两个，实现了第三个技术体现在以太坊中。 可以说，以太坊的出现是区块链2.0时代的代表，这一时期的发展与合约技术的发展息息相关。

关于以太坊，可以定义为一个开源的区块底层系统，所有的区块链和协议都可以在其中运行。 与比特币一样，以太坊不受任何人控制，由全球所有参与者共同维护。 就像安卓系统一样，可以为用户提供非常丰富的API，让很多人可以在上面快速开发各种区块链应用。 截至目前，以太坊上已有超过 200 个应用程序。

智能合约是以太坊的显着特征之一，是可编程货币和可编程金融的基础技术。 关于“智能合约”的概念，最早是由密码学家Nick Szabo于1995年提出的。这个概念可以简单理解为：以数字形式定义的一系列承诺。 合约一旦建立，无需第三方参与即可在区块链系统上自动执行智能合约的原则，充分体现了程序员一贯信奉的“代码即法律”的原则。 虽然这个理论提出的时间并不长，但直到以太坊的出现，为智能合约提供了一个友好的、可编程的基础系统，智能合约才得到广泛应用。

智能合约顺利执行的前提是既定合约内容不可篡改，执行过程必须公开、透明、可信。 区块链技术出现后，去中心化、不可篡改、集体维护、溯源等特性成为智能合约天然的共生环境。 基于此，当以以太坊为代表的新一代区块链应用与智能合约紧密结合时，区块链技术得以再次完善。 在以太坊上，智能合约创建后，依赖于程序的自动执行，任何人都无法阻止其运行。 以太坊上的智能合约可以控制系统中的各种数字资产，执行复杂的算法和运算。

让我们用一个例子来理解智能合约应用的影响。 以航班延误测试为例。 当旅客的飞机发生延误时，为了获得赔偿，需要主动联系保险公司并提供相关证明。 保险公司需要很长时间才能赔付。 如果航班延误保险采用智能合约技术，一旦航班延误，将触发旅客与保险公司签订的航班延误协议，赔偿资金将自动划入旅客账户。

在功能上，以太坊构建了通用的、优秀的底层协议，提供了图灵完备的脚本语言，可以编写智能合约在系统上执行。 在这里，我们需要了解一个基本概念——图灵完备性，即理论上可以解决任何算法的编程语言。

因为需要支持智能合约，以太坊上有两种账户地址：一种是普通账户，一种是合约账户。 普通账户类似于比特币网络的账户，合约账户主要用于智能合约。

从以太坊的运行原理可以看出，区块链为智能合约提供了可信的执行环境，智能合约促进了区块链的扩展应用。 随着时间的推移，这项技术的应用已经超越了货币，走向了更广阔的领域，具有了更大的兼容性。

2. 区块链2.0时代的实际应用

得益于开放的程序环境和智能合约的应用，区块链在这一时期发展迅速。 其应用范围已经超越货币，延伸至期货、债券、对冲基金、私募股权、股票、年金、众筹、期权等金融衍生品。 此外，随着公证文书、知识产权文书、资产权属文书等电子化流程与区块链的结合，有形或无形资产在区块链上找到了可能的运行环境。

在以以太坊为代表的区块链上，人们可以编写资产代码，创造新的区块链资产。 简单的说，他们可以发行自己的区块链代币，什么样的发行机制，代币叫什么名字，发行多少，怎么发行，都由你决定。 同时，区块链资产的功能也可以通过编写智能合约的代码来实现，如投票、投注、条件合约等。

尽管基于区块链的智能合约仍处于起步阶段，但其潜力是显而易见的。 我们可以想象，在未来的某一天，人们名下的房产等有形资产将以数据的形式进入区块链，以合约的形式流转。 生成遗嘱：根据遗嘱设定的条件，在一定年限后触发设定的遗嘱程序，这些资产将根据立遗嘱人的意愿自动转移给继承人，无需第三方党的裁决，例如法院或律师。 届时，或许律师的业务也会发生很大的变化，从裁决合同到在区块链上创建智能合约模板，人们将开展各种基于智能合约的点对点业务活动。 届时，人们再也不用担心因人为贪婪而导致的违约、欺诈等问题，以代码和程序存在于区块链上的智能合约不会被任何人操纵，机器“判断” 》将是客观公正的。 执行既定的合同。

简单来说，在区块链2.0时代，承载智能合约的区块链技术将充分发挥去中心化交易账本的功能，可以对各类资产和合约进行登记、确定和转移。 然而，当前的区块链2.0时代还处于早期阶段。 很多应用还停留在想法上，应用还没有形成规模。 大多数项目仍然需要时间验证。 但其广阔的应用前景引起了中国、美国、以色列和欧洲大部分国家的关注并投入巨资进行研究。 专家预测，区块链2.0时代将是区块链爆发的时代。

三、区块链3.0时代

区块链3.0时代也是区块链全面应用的时代，从而构建一个大规模的协同社会。 除了金融和经济方面，此时区块链在社会生活中的应用更为广泛，尤其是在政府、卫生、科学、文化和艺术等领域。

在讨论区块链3.0时代之前，先了解几个概念：Dapp、DAC、DAO、DAS

Dapp(Decentralized application)：去中心化应用

DAC（Decentralized Autonomous Corporation）：去中心化自治公司。

DAO（Decentralized Autonomous Organization）：去中心化自治组织。

DAS（Decentralized Autonomous Society）：去中心化自治社会。

区块链的应用演进可以说是一部从Dapp到DAC、DAO，再到DAS一步步的发展史。 当区块链技术应用于社会治理时，我们已经进入了区块链3.0时代。

可以想象，对于构建在区块链上的智能政务系统，可以承载存储公民身份信息、管理国民收入、配置社会资源、解决纠纷等公共事务。 在这个系统中，与公民有关的信息，如土地契约、注册公司、婚姻登记、健康档案管理等都可以得到很好的保存和处理。 当婴儿出生时，医生将孩子的出生日期等信息上传到区块链公民电子身份系统。 系统确认孩子信息后，会为孩子分配一个ID。 身份信息经相关政府部门确认后，相关电子身份信息将伴随孩子一生。 之后，孩子的学业、健康、财产、职称、信用等信息将与ID挂钩，存储在区块链上。 当他去世时，将触发与他相关的遗嘱契约，相关财产将分配给他的继承人，系统中关于他的信息链不会增加新的信息。