区块链简史

区块链概述

更改世界的“区块链”

区块链（Blockchain）技术，自从在比特币（Bitcoin）白皮书《比特币：一种点对点电子货币系统（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）》一文中被化名为中本聪（Satoshi Nakamoto）的作者提出以来，就受到许多关注且备受争议。有些人认为区块链是继蒸汽机、电力、互联网之后的颠覆性技术发明，将彻底改变整个人类社会价值传递的方式，甚至带来新一轮的科技革命 ；而有些反对者则认为比特币乃至区块链是一个骗局，或是对其未来充满担忧。

近年来，随着比特币、以太坊（Ethereum）等加密货币的火热，区块链技术在全球范围内得到越来越多的关注。2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习 [38]，此后，区块链技术更是吸引了举国上下的目光 [39]。区块链技术目前已经应用于多个领域，如金融、物流、食品安全等 。尽管不少人对比特币的未来发展仍然充满疑虑，但大多数技术专家非常认可区块链技术的未来，认为其理念的推广与应用最终会超越加密货币，成为时代的热点和前沿技术。

但是，与其火热的应用、受到广泛的关注度和蓬勃的发展相比，普通大众对于区块链的认知尚停留在很简单的层面。人们对于区块链的认识往往是局限于加密数字货币，或者是一项敬而远之、远离日常生活的高新技术 [27] [31]。总的来说，区块链技术建立了新的信任机制，允许各网络节点之间在没有权威节点的去中心化情况下达成可信共识，是一项从思想到技术的重大飞跃。

区块链的概念

中本聪在《比特币：一种点对点电子货币系统》一文中，并未给出“区块链”的具体定义，只是提出了一种基于哈希证明的链式区块结构，即称为区块链的数据结构。“区块链”一词也是来源于此，其中“区块”（Block）一词指代一个包含了数据的基本结构单元（块），而链（Chain）则代表了由区块产生的哈希链表。

从狭义上来说，根据工业和信息化部2016年发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》所述，区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成链式数据结构，并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本技术。从广义来说，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、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。一般认为，区块链技术是伴随着以“比特币”为首的数字货币而出现的一项新兴技术，是一种以密码学算法为基础的点对点分布式账本技术，是分布式存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链的发展历程可追溯至密码学与分布式计算的理论奠基，历经技术突破、应用扩展与生态演化，逐步从数字货币底层技术升维为支撑数字经济的基础设施。以下是其核心发展脉络：

一、理论奠基与技术萌芽（1970s-2008）

区块链的诞生离不开密码学与分布式计算的长期积累。1976 年迪菲 - 赫尔曼提出的非对称加密协议，为数字签名提供了理论基础；1977 年 RSA 算法的诞生，使安全通信成为可能；1979 年 Merkle 树数据结构的提出，为高效校验数据完整性奠定基础；1982 年拜占庭将军问题的解决，标志着分布式系统容错理论的成熟。这些技术突破为区块链的去中心化信任机制提供了关键支撑。

1997 年 Adam Back 的 Hashcash 算法，首次将工作量证明（PoW）引入反垃圾邮件领域，后被比特币借鉴。1998 年戴伟的 B-Money 与尼克・萨博的比特黄金，提出了去中心化货币的雏形，成为比特币的精神先驱。2008 年中本聪在《比特币：一种点对点的电子现金系统》中，整合上述技术，首次实现了去中心化账本与不可篡改的交易记录，区块链技术正式诞生。

二、比特币创世与早期探索（2009-2013）

2009 年 1 月 3 日，中本聪挖出比特币创世区块，嵌入《泰晤士报》头条 “财政大臣正处于第二次银行救助边缘”，暗喻对传统金融体系的批判。比特币通过 PoW 共识机制和链式数据结构，首次实现了无需信任中介的点对点价值转移，解决了双重支付难题。2010 年 5 月 22 日，10,000 枚比特币兑换两份披萨，标志着加密货币从理论走向现实应用。

这一时期，区块链技术主要围绕比特币进行优化。2011 年首个比特币改进提议（BIP）面世，推动技术标准化；2012 年 P2SH（支付给脚本哈希）提升地址灵活性；2013 年比特币价格突破 1000 美元，引发全球关注，但也因价格波动与监管不确定性引发争议。中国央行等五部委于 2013 年发布通知，将比特币定义为 “虚拟商品”，开启了监管探索。

三、技术扩展与智能合约革命（2014-2016）

2014 年 Vitalik Buterin 提出以太坊白皮书，引入智能合约概念，将区块链从单一货币功能扩展至可编程金融。2015 年 7 月 30 日，以太坊主网上线，支持开发者构建去中心化应用（DApps），开启区块链 2.0 时代。智能合约的出现，使区块链能够自动执行复杂业务逻辑，催生了 DeFi、NFT 等创新场景。

行业应用开始萌芽。2016 年 R3 CEV 联盟成立，推动区块链在金融领域的应用探索；中国工商银行完成首笔区块链跨境支付。技术层面，以太坊分片技术概念提出，为提升性能埋下伏笔；闪电网络上线，通过链下通道解决比特币扩展性问题。

四、加密货币热潮与行业落地（2017-2020）

2017 年比特币价格飙升至近 2 万美元，引发全球投机热潮。监管政策逐渐收紧，中国于 2017 年 9 月叫停 ICO，关闭加密货币交易所；美国 SEC 加强对数字资产的监管。与此同时，技术创新持续推进：2018 年 Facebook 提出 Libra（后更名 Diem），推动稳定币成为焦点；2019 年中国将区块链列为核心技术自主创新突破口，央行数字货币研究所启动跨境支付项目 mBridge。

2020 年以太坊 2.0 信标链上线，开启向权益证明（PoS）的过渡；DeFi 协议爆发，总锁仓量（TVL）突破百亿美元，Compound、Uniswap 等项目重塑金融基础设施。这一时期，区块链从 “数字货币试验场” 转向 “产业价值创造工具”，在供应链金融、政务数据共享等领域涌现出一批标杆案例。

五、生态成熟与技术跃迁（2021-2023）

2021 年 NFT 市场井喷，OpenSea 交易量激增，数字艺术、虚拟土地等资产形态兴起；元宇宙概念与区块链结合，推动虚拟身份与资产确权需求。技术层面，跨链协议如 Cosmos 的 IBC、Polkadot 的 XCMP 成熟，促进多链生态互联；分片技术与 Layer2 扩容方案（如 Optimistic Rollups、ZK-Rollups）提升交易吞吐量，以太坊 TPS 从 15 笔 / 秒跃升至数千笔 / 秒。

2022 年以太坊完成 “合并”，全面转向 PoS，能耗降低 99%，成为区块链绿色化里程碑。各国监管框架逐步完善，中国《区块链信息服务管理规定》持续实施，欧盟通过 MiCA 法案，美国 SEC 加强执法。量子计算威胁引发关注，抗量子加密算法（如 Dilithium、SPHINCS+）开始应用于区块链系统，构建量子抗性基础设施。

六、产业融合与未来趋势（2024-2025）

2025 年，区块链技术已深度融入数字经济。模块化架构成为主流，Celestia 等项目实现数据可用性层与执行层分离，支持高并发 DApp 开发；零知识证明（ZK）大规模应用，保障交易隐私与身份匿名性。中国央行数字货币（DCEP）试点覆盖 28 个省市，支持双离线支付、智能合约定向支付等创新场景，TPS 峰值达 30 万笔 / 秒，推动人民币国际化。

Web3.0 生态蓬勃发展：DeFi 总锁仓量突破 3000 亿美元，Aave、Uniswap 等协议引入合规化设计；NFT 市场从投机转向实用，动态 NFT、音乐 NFT 等形式兴起；GameFi 与 SocialFi 通过代币激励重构用户关系，全链游戏（如 Dark Forest）探索隐私保护与链上逻辑结合。量子计算与区块链的融合加速，量子密钥分发（QKD）与抗量子哈希算法被用于增强数据安全。

未来，区块链将向 “可信价值互联网” 演进，通过跨链互操作性、现实资产代币化（RWA）和 AI 驱动的自主经济代理，重构金融、供应链、政务等领域的信任机制。随着监管与技术的协同发展，区块链有望成为数字文明的核心基础设施，推动社会治理与经济模式的范式变革。

搞了半天原来区块链就是一种数字账本!

区块链包括三个基本要素，即交易（Transaction，一次操作，导致账本状态的一次改变）、区块（Block，记录一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识）和链（Chain，由一个个区块按照发生顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录）。区块链中每个区块保存规定时间段内的数据记录（即交易），并通过密码学的方式构建一条安全可信的链条，形成一个不可篡改、全员共有的分布式账本。通俗地说，区块链是一个收录所有历史交易的账本，不同节点之间各持一份，节点间通过共识算法确保所有人的账本最终趋于一致。区块链中的每一个区块就是账本的每一页，记录了一个批次记录下来的交易条目。这样一来，所有交易的细节都被记录在一个任何节点都可以看得到的公开账本上，如果想要修改一个已经记录的交易，需要所有持有账本的节点同时修改。同时，由于区块链账本里面的每一页都记录了上一页的一个摘要信息，如果修改了某一页的账本（也就是篡改了某一个区块），其摘要就会跟下一页上记录的摘要不匹配，这时候就要连带修改下一页的内容，这就进一步导致了下一页的摘要与下下页的记录不匹配。如此循环，一个交易的篡改会导致后续所有区块摘要的修改，考虑到还要让所有人承认这些改变，这将是一个工作量巨大到近乎不可能完成的工作。正是从这个角度看，区块链具有不可篡改的特性。

分布式记账网络

区块链中的区块模型示意图

区块链的特征

1.去中心化

在中本聪的设计中，每一枚比特币的产生都独立于权威中心机构，任意个人、组织都可以参与到每次挖矿、交易、验证中，成为庞大的比特币网络中的一部分。区块链网络通常由数量众多的节点组成，根据需求不同会由一部分节点或者全部节点承担账本数据维护工作，少量节点的离线或者功能丧失并不会影响整体系统的运行。在区块链中，各个节点和矿工遵守一套基于密码算法的记账交易规则，通过分布式存储和算力，共同维护全网的数据，避免了传统中心化机构对数据进行管理带来的高成本、易欺诈、缺乏透明、滥用权限等问题。普通用户之间的交易也不需要第三方机构介入，直接点对点进行交易互动即可。

2.开放性

区块链系统是开放的，它的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统的信息高度透明。虽然区块链的匿名性使交易各方的私有信息被加密，但这不影响区块链的开放性，加密只是对开放信息的一种保护。

在开放性的区块链系统中，为了保护一些隐私信息，一些区块链系统使用了隐私保护技术，使得人们虽然可以查看所有信息，但不能查看一些隐私信息 。

3.匿名性

在区块链中，数据交换的双方可以是匿名的，系统中的各个节点无须知道彼此的身份和个人信息即可进行数据交换 。

我们谈论的隐私通常是指广义的隐私：别人不知道你是谁，也不知道你在做什么。事实上，隐私包含两个概念：狭义的隐私（Privacy）与匿名（Anonymity）。狭义的隐私就是别人知道你是谁，但不知道你在做什么；匿名则是别人知道你在做什么，但不知道你是谁。虽然区块链上的交易使用化名（Pseudonym），即地址（Address），但由于所有交易和状态都是明文，因此任何人都可以对所有化名进行分析并建构出用户特征（User Profile）。更有研究指出，有些方法可以解析出化名与IP的映射关系，一旦IP与化名产生关联，则用户的每个行为都如同裸露在阳光下一般。

在比特币和以太坊等密码学货币的系统中，交易并不基于现实身份，而是基于密码学产生的钱包地址。但它们并不是匿名系统，很多文章和书籍里面提到的数字货币的匿名性，准确来说其实是化名。在一般的系统中，我们并不明确区分化名与匿名。但专门讨论隐私问题时，会区分化名与匿名。因为化名产生的信息在区块链系统中是可以查询的，尤其是在公有链中，可以公开查询所有的交易的特性会让化名在大数据的分析下完全不具备匿名性。但真正的匿名性，如达世币、门罗币、Zcash等隐私货币使用的隐私技术才真正具有匿名性。

匿名和化名是不同的。在计算机科学中，匿名是指具备无关联性（Unlinkability）的化名。所谓无关联性，就是指网络中其他人无法将用户与系统之间的任意两次交互（发送交易、查询等）进行关联。在比特币或以太坊中，由于用户反复使用公钥哈希值作为交易标识，交易之间显然能建立关联。因此比特币或以太坊并不具备匿名性。这些不具备匿名性的数据会造成商业信息的泄露，影响区块链技术的普及使用 。

4.可追溯性

区块链采用带时间戳的块链式存储结构，有利于追溯交易从源头状态到最近状态的整个过程。时间戳作为区块数据存在的证明，有助于将区块链应用于公证、知识产权注册等时间敏感领域 。

5.透明性

读懂区块链｜区块链使社会信息更加真实透明

相较于用户匿名性，比特币和区块链系统的交易和历史都是透明的。由于在区块链中，账本是分发到整个网络所有参与者，账本的校对、历史信息等对于账本的持有者而言，都是透明的、公开的 。

6.不可篡改性

【区块链的技术特点】难以篡改-中科易德

比特币的每次交易都会记录在区块链上，不同于由中心机构主宰的交易模式，其中心机构可以自行修改任意用户的交易信息，比特币很难篡改 。

7.多方共识

区块链作为一个多方参与维护的分布式账本系统，参与方需要约定数据校验、写入和冲突解决的规则，这被称为共识算法。比特币和以太坊作为公有链当前采用的是工作量证明算法（PoW），应用于联盟链领域的共识算法则更加灵活多样，贴近业务需求本身 。