区块链不是比特币网络

任潇潇：我们老是说比特币区块链，或者只是说区块链。 区块链与比特币有什么关系？

树哥：区块链的概念是在比特币诞生之后衍生出来的。 在传统网络中，一个中央服务器保存着所有的数据，许多客户端都是从属的。

现在的网络大多都是基于这种模式，比如微信、支付宝。 比特币网络中的所有网络节点都有一条由完全相同的数据块组成的链。

这两个网络之间有几个主要区别：

任潇潇：比特币区块链这个名字很长，有点陌生。

树哥：其实一开始并没有这个名字，在中本聪的比特币白皮书中只有Block、Chain之类的词。 一开始不需要定义区块链，因为只有比特币本身。

真正困扰大家的是：如何区分作为加密货币的比特币和比特币网络。 英文中只有比特币（Bitcoin）这个词，很难区分是指比特币还是比特币网络。

在特定的上下文中，如果你说“我给你转了一个比特币”，那么“比特币”指的是加密货币比特币，如果你说“比特币有漏洞”，那么“比特币”指的是比特币网络，但它是没有特定上下文很难区分。

后来大家一致认为首字母大写的“Bitcoin”代表比特币网络，首字母小写的“bitcoin”代表加密货币。

后来，比特币越来越流行。 许多人简单地修改了比特币的原始代码并发行了类似的货币。 大家把这样的货币称为“山寨币”。 有些人对比特币使用的底层技术更感兴趣，他们也尝试使用非对称加密、P2P 网络、分布式账本和哈希运算等技术来做这些新的应用。

这时候，非对称加密、P2P网络、分布式账本、哈希运算等一整套技术叫什么就成了另一个问题。

他们没有选择计算机或密码学之类的名称，而是选择了比特币白皮书中经常出现的两个词：Block（块）和 Chain（链）。 当它们组合在一起时，就成为Blockchain，译为“区块链”。 因此，术语“区块链”用于描述比特币使用的底层技术。

区块链和比特币的关系

树哥：严格来说，区块链和比特币是同时产生的。 比特币网络是建立在一些底层技术之上的加密货币应用系统。 比特币网络使用的底层技术称为区块链，即比特币网络使用区块链技术生成和传输加密货币比特币。

需要说明的是，由于区块链的概念来源于比特币，比特币是区块链的代表。

很多人一提到区块链就会想到比特币网络，但他们不能认为区块链就是比特币网络，因为不仅有比特币网络，还有以太坊网络、EOS网络等。随着区块链的发展，出现了这样的重要成员会越来越多。

任潇潇：既然比特币网络是区块链的代表，研究比特币其实就是研究区块链，对吧？

树哥：对，我们一直在讨论比特币网络的相关技术，其实就是在讨论区块链技术。 我们可以通过比特币获取区块链的一些参数。

区块链参数

树哥：下图是比特币区块链的示意图，里面的数字叫做块号或者块高。 其中，编号为“0”的区块称为“创世区块”。 比特币的创世块产生于2009年1月4日2:15:05。比特币的块大小为1MB，大约每10分钟产生一个块。

任潇潇：从比特币的整体设计来看，中本聪考虑得很周到。 为什么他没想到比特币区块只有1MB，以后还会出问题？

树哥：其实中本聪在设计比特币初始版本的时候，并没有将区块大小限制在1MB。 在比特币本身的数据结构下，区块大小最大可以达到32MB。 只是比特币刚推出时就遭遇了大量的攻击。 这些攻击表现为大量的小额转账，使正常的转账没有机会被确认。

所以大家用比特币支付手续费没有心理压力。 于是中本聪临时将比特币的区块大小调整为1MB。 他也知道这会成为未来的问题，但他相信未来一定会有解决的办法。 提出大区块方案的人也知道比特币网络可以支持大区块的运行。

任潇潇：明白。 我把区块链的这些参数画成图，大家看看有没有问题。

树哥：这些概念的理解是正确的。 但是有一个特别重要的部分没有单独标识，那就是区块头。 事实上，每个比特币区块都由两部分组成：区块头和区块体。

大家应该还记得，我们在讲比特币区块时提到了区块的数字指纹比特币跟区块链的关系，在讲挖矿时也提到了奖励地址、随机数和难度值三个重要参数。 实际上，这些信息都存储在区块头中，而交易数据则放在区块体中。

比特币区块头按照其功能可以简单分为三个功能区块：区块定位、挖矿控制、防篡改。

第一个函数严格确定区块链中区块的顺序。 区块高度为区块在区块链中的序号，原区块的区块高度为0； 区块生成时间为区块生成的时间，原区块为2009年1月4日02:15:05生成； 父块指纹是上一个块的哈希值，创世块没有上一个块，所以没有父块指纹。

第二个功能专门用于挖矿，即产生区块生产者。 奖励地址为矿工自己的地址，合法的区块生产者将获得奖励。 随机数是矿工必须努力寻找的数字，谁先找到它就是合法的区块生产者。

难度值可以调整出块时间。 如果平均出块时间小于10分钟，难度会增加； 如果平均出块时间高于 10 分钟，难度会降低。

第三个功能主要是防止交易数据被篡改。 为了防止本区块的交易数据被篡改，将所有交易分别进行哈希计算得到数字指纹，然后将数字指纹成对进行哈希计算。 经过多轮运算，得到唯一的数字指纹哈希值。 这是默克尔树的根。 将这个数字指纹存储在区块头中。 任何对交易的篡改都会导致哈希值不一致，并会立即被发现。

对于所有的区块项目，区块链的主体结构都不会改变。 它们都是由区块头和区块体组成。 略有变化，但原理保持不变。

块的分类

任潇潇：经常听说公链、联盟链、私有链等，它们有什么区别？

树哥：比特币是一个完全开源的区块链网络。 任何人都可以下载并运行比特币软件并分析代码。 毫无疑问，这是一条公链：软件公开，源代码公开。

但是有些项目不愿意公开源代码，只愿意公开软件供大家下载使用。 这时候大家虽然可以下载软件，但是无法分析源码，这样的区块链项目算公链吗？ 对此仍有争议。

但从广义上讲，只要软件发布供公众使用，区块链就可以称为公链。 大家发现，在多个中心互不信任的情况下，使用区块链是一个非常好的选择。

例如，银行不信任彼此的数据库，而只信任自己的数据库。 这样一来，银行每月的对账是一个非常沉重的负担。 如果账目有出入，就需要经过极其复杂的流程来处理账目。 区块链可以使账本公开、不可篡改，可以大大提高银行间对账效率。

但是这个系统只部署在银行之间，未经授权的组织是不允许访问的。 这种具有明显访问权限的区块链称为联盟链。 目前，区块链技术在银行业最为流行和应用。

还是了解私有链比较好。 比如一个公司自己做一条区块链，就可以叫私有链。 有些公司在全球有很多分支机构，他们会建立一条私有链，以确保他们的全球金融体系不可篡改。 私有链也需要权限才能访问，所以联盟链和私有链也可以归类为区块链，称为权限链。

任潇潇：这是区块链划分的唯一标准吗？ 我总是听到人们谈论区块链 1.0、2.0、3.0 等，这是什么意思？

树哥：区块链发展过程中出现了很多新名词。 新术语成为公认的权威定义还需要一段时间。

所以，现在提到的很多概念比特币跟区块链的关系，都只是流行的说法。 Blockchain 1.0、Blockchain 2.0、Blockchain 3.0也是流行的说法，简单的按照功能和应用来划分区块链。 合理不合理，见仁见智。

有人认为以比特币为代表的区块链主要是货币应用，称为“区块链1.0”； 以以太坊为代表的区块链主要是智能合约应用，因此被称为“区块链1.0”。 链2.0”；以EOS、Filecoin等项目为代表的区块链将深入各行各业，因此被称为“区块链3.0”。

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关于作者

田军拥有多年计算机网络与通信技术研究经验，曾任互联网上市公司高管、海外公司技术总监。 在区块链界被称为“舒哥”，在新生大学平台开设“舒哥解读以太坊”课程，在钱巢开设“区块链从新手到高手”等课程。 理解深刻，善于深入浅出地讲解区块链技术知识。 ▽▽▽▽

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