什么是区块链技术？

区块链技术是一种进阶数据库机制，允许在业务网络中分享透明的信息。区块链数据库会将数据存放在链接于同一链的区块中。数据在时间顺序上具有一致性，因为在无网络共识的情况下，您不能删除或修改此链。因此，您可以使用区块链技术建立不可更改或不可变的总账，以追踪订单、付款、帐户以及其他交易。这个系统有内建机制，可预防未经授权的交易进入以及在这些交易的共享检视中建立一致性。

为什么区块链很重要？

传统的数据库技术给记录金融交易带来了一些挑战。例如，考虑资产销售。一旦完成金钱交换，资产的拥有权便转移给了买方。买卖双方可以单独记录货币交易，但任何来源都不可信。卖方可以轻易地声称自己没有收到钱，即使他们已经收到了；而买方同样可以辩称自己已经付了钱，即使他们并没有。

为避免潜在的法规问题，值得信赖的第三方必须监管和验证交易。该中央授权单位的存在不仅让交易复杂化，而且还产生了单一漏洞点。如果中央数据库遭到入侵，双方都可能遭受损失。

区块链透过建立去中心化的防窜改系统来记录交易，进而缓解此类问题。在资产交易情境中，区块炼为买卖双方分别建立了一个总账。所有交易都必须获得双方的核准，并在双方的总账中实时自动更新。历史交易中的任何损毁都会损坏整个总账。正是因为区块链技术拥有这些属性，所以其才能广泛应用于各个领域，包括建立诸如比特币这样的数字货币。

不同产业如何使用区块链？

区块炼是一种新兴技术，并且正以创新的方式为各产业所采用。我们在以下小节中描述了不同产业的一些使用案例：

能源

能源公司使用区块链技术来建立对等能源交易平台并简化对可再生能源的存取。例如，考虑以下用途：

·         以区块链为基础的能源公司为个人之间的电力销售建立了一个交易平台。拥有太阳能板的屋主会利用这个平台来将多余的太阳能销售给邻居。该流程自动化程度很高：智能型电表建立交易，而区块链进行记录。

·         透过以区块链为基础的众筹计划，使用者可以在缺少能源的社群中赞助和拥有太阳能板。一旦太阳能板建成，赞助商也可能会收到这些社群的租金。

金融

银行和证券交易所等传统金融系统使用区块链服务来管理在线付款、帐户和市场交易。例如，在整个亚洲提供金融交易服务的投资控股公司 Singapore Exchange Limited 利用区块链技术建置了更高效的银行间付款账户。透过采用区块链，他们解决了几个挑战，包括数千笔金融交易的批处理和手动对帐。

媒体与娱乐

媒体和娱乐产业的公司使用区块链系统来管理著作权数据。著作权验证对于艺术家的公平补偿至关重要。记录著作权内容的销售或转让需要多次交易。 Sony Music Entertainment Japan 使用区块链服务来提高数字版权管理效率。他们已成功使用区块链策略来提高生产力及降低著作权处理成本。

零售

零售公司使用区块链来追踪供货商和买方之间的货物移动。例如，Amazon 零售已为分布式总账技术系统申请了专利，其中该系统将使用区块链技术来验证平台上销售的所有货物是否都真实可靠。Amazon 卖方允许制造商、外送员、经销商、最终使用者和次要使用者等参与者在证书颁发机构单位注册后向总账新增事件，进而映射其全球供应链。 

区块链技术有哪些功能？

区块链技术具有以下主要功能：

去中心化

区块链中的去中心化是指将控制和决策从集中式实体 (个人、组织或团体) 转移到分布式网络。去中心化区块炼网络使用透明度来降低参与者之间对信任的需求。这些网络还会阻止参与者以降低网络功能的方式相互施加权威或控制。

不变性

不变性意味着某些东西无法变更或更改。一旦有人将事务历史记录到共享总账中，任何参与者都不能窜改交易。如果事务历史记录包含错误，您必须新增新的交易以修正错误，并且这两个交易对网络都是可见的。

共识

区块链系统建立了关于参与者同意记录交易的规则。只有当网络中的大多数参与者同意时，您才能记录新交易。

区块链技术有哪些关键要素？

区块链架构包含以下主要要素：

分布式总账

分布式总账是区块炼网络中存放交易的共享数据库，例如团队中每个人都可以编辑的共享档案。在大多数共享文本编辑器中，任何拥有编辑权限的人员都可以删除整个档案。但是，分布式总账技术对于谁可以编辑以及如何编辑制定了严格的规则。一旦记录了条目，就无法将其删除。

智慧合约

公司使用智能合约来自行管理商业合约，而无需第三方的协助。它们是存放在区块链系统上的程序，在满足预定条件时会自动执行。他们会执行 if-then 检查，以便可以自信地完成交易。例如，物流公司可以设定一个智慧合约，一旦货物到达港口，就会自动付款。

公有密钥加密法

公有密钥加密法是一种安全功能，可唯一识别区块炼网络中的参与者。该机制为网络成员生成了两组密钥。一个密钥是网络中每个人共有的公有密钥。另一个是为每个成员独有的私有密钥。私有密钥和公有密钥可协作解锁总账中的资料。 

例如，John 和 Jill 是网络的两个成员。John 记录了一个用他的私有密钥加密的交易。Jill 可以用她的公有密钥进行解密。这样一来，Jill 就能确定 John 进行了交易。如果 John 的私有密钥被窜改，则 Jill 的公有密钥也会无效。

区块链如何运作？

虽然基础区块链机制很复杂，但我们提供了简要概观，如以下步骤所述。区块链软件可以自动执行以下大部分步骤：

步骤 1 – 记录交易

区块链交易显示了实体或数字资产在区块炼网络中从一方到另一方的移动。其被记录为一个数据区块，并且可以包含以下详细信息：

·         谁参与了交易？

·         交易过程中发生了什么？

·         交易产生的时间？

·         交易产生的地点？

·         为什么会产生交易？

·         交换了多少资产？

·         交易过程中满足了多少先决条件？

步骤 2 – 达成共识

分布式区块炼网络上的大多数参与者必须同意记录的交易是有效的。根据网络的类型，协议规则可能会有所不同，但通常在网络开始时便已制定。

步骤 3 – 连结区块

一旦参与者达成共识，区块链上的交易就会被写入相当于总账页面的区块中。加密哈希会与交易一同附加至新的区块中。哈希可作为连结区块的链。若区块的内容被有意或无意地修改，则哈希值就会变更，从而提供一种侦测数据窜改的方法。 

因此，区块和链可安全连结，您无法对其进行编辑。每个额外区块都会加强对前一个区块的验证，进而加强对整个区块链的验证。这就像把积木堆栈成塔一样。您只能在顶部堆栈积木，如果从塔的中间移除一个积木，整个塔就会坍塌。

步骤 4 – 分享总账

系统将中央总账的最新复本分发给所有参与者。

区块链网络的类型有哪些？

区块链中有四种主要的去中心化或分布式网络：

公有区块链网络

公有区块炼无需许可，允许所有人加入。区块链的所有成员拥有同等的权利，可读取、编辑和验证区块链。人们主要使用公有区块链来交换和探勘比特币、Ethereum 和莱特币等加密货币。 

私有区块链网络

单一组织控制私有区块链，也称为受管区块链。授权单位可决定谁能成为成员以及他们在网络中拥有哪些权利。私有区块链只是部分去中心化，因为它们有存取限制。Ripple 是企业的数字货币交换网络，是私有区块链的一个范例。

混合区块链网络

混合区块链结合了私有网络和公有网络的元素。公司可以在公有系统旁边建立基于许可的私有系统。这样一来，他们可控制对存放在区块链中特定数据的存取，同时保持其余数据的公开性。他们使用智能合约，以允许公共成员检查私人交易是否已完成。例如，混合区块链可以授予公众对数字货币的访问权限，同时保持银行拥有之货币的私密性。

联盟区块链网络

组织群组会规范联盟区块炼网络。预选组织会分担维护区块炼和确定数据访问权限的责任。在一些产业中，有许多组织拥有共同的目标并可从共同的责任中受益，而这些产业通常更喜欢联盟区块炼网络。例如，全球航运商业网络联盟 (Global Shipping Business Network Consortium) 是一个非营利区块链联盟，旨在实现航运业的数字化及加强航运业营运商之间的协作。

什么是区块链协议？

区块链协议是指可用于应用程序开发之不同类型的区块链平台。每个区块链协议都采用基本的区块链原则，以适应特定的产业或应用。以下小节提供了一些区块链协议的范例：

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric 是一个包含一套工具和链接库的开放原始码项目。企业可以使用它快速有效地建置私有区块链应用程序。它是一个模块化的通用架构，可提供独特的身分管理和访问控制功能。这些功能使其适用于各种应用，例如供应链的追踪、贸易金融、忠诚度和奖励以及金融资产的结算。

Ethereum

Ethereum 是一个去中心化的开放原始码区块链平台，人们可以使用它来建置公有区块链应用程序。Ethereum Enterprise 专为商业使用案例而设计。

Corda

Corda 是专为商业而设计的开放原始码区块链项目。使用 Corda，您可以建置可交互运用的区块炼网络，从而在严格保密的情况下进行交易。企业可以使用 Corda 的智慧合约技术直接进行有价交易。其中大多数使用者是金融机构。

Quorum

Quorum 是衍生自 Ethereum 的开放原始码区块链协议。它专门设计用于私有区块炼网络 (其中只有一个成员拥有所有节点)，或者用于联盟区块炼网络 (其中多个成员各自拥有网络的一部分)。

区块链技术是如何发展的？

区块链技术起源于 20 世纪 70 年代末，当时一位名叫 Ralph Merkle 的计算机科学家获得了哈希树或 Merkle 树的专利。这些树是一种计算机科学结构，可透过使用加密法链接区块来储存数据。在 20 世纪 90 年代末，Stuart Haber 和 W. Scott Stornetta 使用 Merkle 树实作了一个无法窜改文件时间戳的系统。这是区块链历史上的第一个实例。

该技术在这三个世代中不断发展：

第一代 – 比特币和其他虚拟货币

2008 年，Satoshi Nakamoto 概述了区块链技术的现代形式。其中 Satoshi Nakamoto 只是个名称，其可能是一个人也可能是一群人。Satoshi 的比特币区块链理念使用 1 MB 的信息区块进行比特币交易。即使在今天，比特币区块链系统的许多功能仍然是区块链技术的核心。

第二代 – 智慧合约

在第一代货币出现几年后，开发人员开始考虑超越加密货币的区块链应用。例如，Ethereum 的发明者决定在资产转移交易中使用区块链技术。他们的重大贡献是智能合约功能。

第三代 – 未来

由于各公司发现并实作新的应用程序，区块链技术也相应地不断演变和成长。公司正致力于解决扩展和运算的限制，而在持续演进的区块链中，具有无限的潜在机会。

区块链技术具有哪些优势？

区块链技术为资产交易管理提供了诸多优势。我们在以下小节中列出了其中一些：

进阶安全

区块链系统提供现代数字交易所需的高水平安全防护与信任。人们总是担心有人会操纵基础软件来为自己制造假币。但是，区块链使用加密法、去中心化和共识这三个原则来建立一个几乎不可能被窜改的高度安全的基础软件系统。不存在单一故障点，且单一使用者无法变更事务历史记录。

提升效率

企业对企业的交易可能需要大量时间，并且可能会造成营运瓶颈，尤其是在涉及合规和第三方监管机构时。区块链中的透明度和智慧合约，会使此类商业交易更快且更高效。

加速稽核

企业必须能够以可稽核的方式安全地产生、交换、封存和重建电子交易。区块链记录在时间顺序上是不可变的，这意味着所有记录总是按时间排序。这种数据透明度将能加快稽核处理速度。

比特币和区块链有何不同？

比特币和区块链可交互使用，但它们是两个不同的事物。由于比特币是区块链技术的早期应用，人们无意间开始用比特币来表示区块链，进而造就了这一误称。但区块链技术的应用远不止于比特币。

比特币是一种无需任何集中化控制即可运作的数字货币。比特币最初是为了于在线进行金融交易而建立的，但现在被视为可转换成任何其他全球货币 (如美元或欧元) 的数字资产。公有比特币区块炼网络可建立和管理中央总账。 

比特币网络

公有总账记录了所有比特币交易，世界各地的服务器则储存了该总账的复本。服务器就好比银行。尽管每家银行只知道其客户兑换的货币，但比特币服务器却知道世界上的每一笔比特币交易。

任何拥有备援计算机的人员都可以设定其中一台服务器，亦即节点。这就像是开设自己的比特币银行而不是银行账户。

比特币探勘

在公有比特币网络上，成员透过求解加密方程式来探勘加密货币，进而建立新区块。系统向网络公开广播每笔新交易，并在节点之间共享。每隔十分钟左右，挖矿程序会将这些交易收集到一个新的区块中，并将它们永久新增至区块链中，从而作为比特币的最终账簿。

由于软件流程的复杂性，探勘需要大量的运算资源并且耗时极长。作为交换，挖矿程序会赚取少量的加密货币。挖矿程序可作为记录交易并收取交易费用的现代文员。

利用区块链加密技术，网络上的所有参与者可就谁拥有哪些硬币达成共识。

数据库和区块链有何不同？

区块炼是一种特殊的数据库管理系统，它比常规数据库拥有更多功能。我们在以下列表中描述了传统数据库和区块链之间的一些显著差异：

·         区块链不会损害对现有数据的信任，同时还能去中心化控制。这在其他数据库系统中是绝无可能的。

·         参与交易的公司无法共享他们的整个数据库。但在区块炼网络中，每家公司都有自己的总账复本，而系统会自动维护两个总账之间的一致性。

·         尽管在大多数数据库系统中，您可以编辑或删除数据；但在区块链中，您只能插入资料。

区块链与云端有何不同？

云端是指可以在线存取的运算服务。您可以从云端中存取软件即服务 (SaaS)、产品即服务 (PaaS) 和基础架构即服务 (IaaS)。云端供货商会管理他们的硬件和基础设施，并让您透过因特网存取这些运算资源。它们提供的资源不仅仅是数据库管理。如果你想加入一个公有区块炼网络，您需要提供您的硬件资源，以存放总账复本。为此，您也可以使用云端服务器。一些云端供货商还从云端提供完整的区块链即服务 (BaaS)。

什么是区块链即服务？

区块链即服务 (BaaS) 是第三方在云端中提供的受管区块链服务。您可以开发区块链应用程序和数字服务，而云端供货商可提供基础设施和区块链建置工具。您要做的就是自定义现有的区块链技术，从而加快区块链的采用并提高采用效率。   

什么是 AWS 区块链服务？

AWS 区块链服务提供专用工具来支持您的需求。您可以使用它们来建置所有内容，从维护不可变事务历史记录的集中式总账数据库到有助于消除中继点的多方全受管区块炼网络。AWS 拥有众多来自合作伙伴的区块链解决方案，这些解决方案均已经过验证，可支持所有主要区块链协议，包括 Hyperledger、Corda、Ethereum、Quorum 等。因此，您可以使用 AWS 更轻松、快速及高效地开发区块炼和总账应用程序。以下是一些实用的 AWS 区块链服务：

Amazon Quantum Ledger Database (QLDB) 是一个全受管账本数据库，提供透明、不可变且以密码编译方式验证的交易日志。其拥有一个内建日志，可精准且有序地存放所有的数据变更。日志只能附加，这意味着用户可以将数据新增到日志中，但不能覆写或删除。 

Amazon Managed Blockchain 是一种全受管服务，可让您使用 Hyperledger Fabric 和 Ethereum 轻松加入公有网络，或是建立和管理可扩展的私有网络。立即建立 AWS 账户，开始使用区块链。