一. 比特幣

(一) 去中心化

• 沒有中央服務(wù)器; 所有富客戶端都需要參與記賬,并且存有全部數(shù)據(jù);
• 使用共識算法POW明確記賬人, 其他節(jié)點進行對賬確認(rèn). 這樣可以防止雙重支付問題;

(二) 記賬

1. 傳統(tǒng)的復(fù)式記賬法（Double Entry Accounting）: 借貸必相等

通過設(shè)立借方和貸方，區(qū)分資產(chǎn)和負(fù)債，但資產(chǎn)和負(fù)債的每筆項下都相互關(guān)聯(lián)，并最終保證資產(chǎn)負(fù)債表的兩邊能夠軋平。復(fù)式記賬法是以雙向冗余的方式來保證每筆正確的記賬都在賬簿的另一邊有對應(yīng)的來源，并最終確定記賬的準(zhǔn)確性

復(fù)式記賬法

缺點:

• 多套賬本,不同系統(tǒng),對賬結(jié)算復(fù)雜;
• 一個系統(tǒng)出問題,影響全部;

2. 三重記賬法（Triple Entry Accounting）

通過引入數(shù)字加密簽名的方式，將進出賬行為與外部對手方結(jié)合，形成一種交易（Transaction），并引入第三方對交易進行電子簽名來加強賬目的可信度
操作流程:
付款人A，收款人B，以及一個見證人I，A將一筆錢支付給B，B簽收了之后生成一張收據(jù)R1表示自己收到了錢，B將R1返還給A，A在上面增加自己的簽名成為收據(jù)R2完成交易，見證人將收據(jù)R2再復(fù)制2份，一份自己留存，另一份交給B

操作流程

賬本:

三重記賬法

(三) 共識算法

1.工作量證明 POW

• 誰最聰明誰記賬
• 工作量證明實際上就是為信息的傳遞加入了成本，從而降低信息傳遞的速率，并加入一個隨機元素以保證一個時間段內(nèi)只有一個城邦或者節(jié)點可以有權(quán)進行信息廣播。

2.權(quán)益證明 POS

通過保證金（代幣、資產(chǎn)、名聲等具備價值屬性的物品即可）來對賭一個合法的塊成為新的區(qū)塊，收益為抵押資本的利息和交易服務(wù)費。提供證明的保證金（例如通過轉(zhuǎn)賬貨幣記錄）越多，則獲得記賬權(quán)的概率就越大。合法記賬者可以獲得收益。

• 誰愿意消費幣天數(shù),誰記賬
• 權(quán)益證明（PoS）所蘊含的概念是區(qū)塊鏈應(yīng)該由那些在其中具有經(jīng)濟利益的人進行保障.
• 幣天數(shù)代表一個特定的幣距最后一次在網(wǎng)絡(luò)上交易的時間

3.股份授權(quán)證明機制 DPOS

股東們投票選出一個董事會，董事會中成員才有權(quán)進行代理記賬。

(四) 挖礦

• 比特幣的本質(zhì)是一個互相驗證的公開記賬系統(tǒng)，而挖礦的本質(zhì)則是在爭奪記賬權(quán)。
• POW:誰最聰明誰記賬. 記賬人給1BTC和手續(xù)費
• 每4年產(chǎn)生的比特幣數(shù)值會減半，最終比特幣的數(shù)量會趨近于2100萬個
• 哈希計算競賽:計算非常困難,但驗證結(jié)果很簡單
• 區(qū)塊鏈更新的間隔大概是10分鐘
• 算法難度每兩周調(diào)整一次以保證網(wǎng)絡(luò)一直需要花費10分鐘來找到一個有效的哈希值
• 算力民主: 計算力投票機制
• 51%攻擊: 任何想隱藏或修改交易數(shù)據(jù)的行為都會被整個網(wǎng)絡(luò)否決掉，除非有人有能力修改50%以上用戶的賬本

(五) 加密算法

私鑰+公鑰

• 私鑰是所有權(quán)證明的基礎(chǔ)
• 公鑰=BTC地址, 開放給所有人, 但是是匿名
• 非對稱加密: A私鑰+B公鑰-->B私鑰+A的公鑰
  • 加密: 1. 數(shù)字簽名: A使用自己的私鑰加密信息; 2.再用B的公鑰再次加密
  • 解密: 1. B用私鑰解密數(shù)據(jù); 2. 再用A的公鑰解密

默克爾樹（又叫哈希樹,Merkle樹）

• 零知識證明
  • 證明所有權(quán): 證明擁有某個帳號
  • 部分驗證: 必要時只驗證需要部分,不透露全部信息

二. 區(qū)塊鏈應(yīng)用

(一) 智能合約

• 代碼即法律
• 開放/秘密游戲

(二) ICO

ICO 是 Initial Coin Offering 的簡稱，顧名思義，是以初始產(chǎn)生的數(shù)字加密貨幣作為回報的一種獲取用戶支持的方式。

ICO與IPO區(qū)別

• IPO是嚴(yán)進寬出,ICO是寬進嚴(yán)出
  • ICO把項目劃分成很多個階段
    • 每個階段必須全部投資人投票通過后才能進入下個階段
    • 項目款項也是分階段發(fā)放給項目開發(fā)者
• 目前ICO基本都是炒幣玩家在參與,投資素質(zhì)相對較高
• ICO籌集的資金將有大部分用于操作本身代幣,代幣升值空間較大
• ICO從技術(shù)層面可以全民參與

(三) DAO

去中心化自治組織（Decentralized Au-tonomous Organization，DAO）

DAO進化之路

DAO運營的基礎(chǔ)架構(gòu)

(四) 以太坊

以太坊（Ethereum）目標(biāo)是打造成一個運行智能合約的去中心化平臺（Platform for Smart Contract），平臺上的應(yīng)用按程序設(shè)定運行，不存在停機、審查、欺詐、第三方人為干預(yù)的可能

以太坊提供了一條公開的區(qū)塊鏈，并制定了面向智能合約的一套編程語言。智能合約開發(fā)者可以在其上使用官方提供的工具來開發(fā)支持以太坊區(qū)塊鏈協(xié)議的應(yīng)用（即所謂的 DAPP）

特點

• 單獨為智能合約指定編程語言 Solidity；
• 使用了內(nèi)存需求較高的哈希函數(shù)：避免出現(xiàn)算力礦機；
• uncle 塊激勵機制：降低礦池的優(yōu)勢，減少區(qū)塊產(chǎn)生間隔為 15 秒；
• 難度調(diào)整算法：一定的自動反饋機制；
• gas 限制調(diào)整算法：限制代碼執(zhí)行指令數(shù)，避免循環(huán)攻擊；
• 記錄當(dāng)前狀態(tài)的哈希樹的根哈希值到區(qū)塊：某些情形下實現(xiàn)輕量級客戶端；
• 為執(zhí)行智能合約而設(shè)計的簡化的虛擬機 EVM。

協(xié)議設(shè)計

• 核心概念
  • EVM：以太坊虛擬機，輕量級虛擬機環(huán)境，是以太坊中智能合約的運行環(huán)境。
  • Account：賬戶，分兩類：合約賬戶存儲執(zhí)行的合約代碼；外部賬戶為以太幣擁有者賬戶，對應(yīng)到某公鑰。
  • Transaction：交易，從一個賬戶到另一個賬戶的消息，包括以太幣或者合約執(zhí)行參數(shù)。
  • Gas：燃料，每執(zhí)行一條合約指令會消耗一定的燃料，當(dāng)某個交易還未執(zhí)行結(jié)束，而燃料消耗完時，合約執(zhí)行終止并回滾狀態(tài)。
• 一致性

目前采用了 PoW 作為一致達成保證，未來可能遷移到 PoS 上。

• 降低攻擊
  • 設(shè)計核心思想是通過經(jīng)濟激勵機制防止少數(shù)人作惡：
  • 所有交易都要提供交易費用，避免 DDoS 攻擊；
  • 程序運行指令數(shù)通過 gas 來限制，所消耗的費用超過設(shè)定上限時會被取消，避免惡意合約。
• 提高擴展性

以太坊未來希望通過分片機制可以提高整個網(wǎng)絡(luò)的擴展性。分片之前整個網(wǎng)絡(luò)的處理取決于單個節(jié)點的處理。
分片后，只有同一片內(nèi)的處理是同步的、一致的，不同分片之間則可以是異步的。

(五) 實際應(yīng)用

• 去中心化的交易所
  • BitShares
• 用戶發(fā)行資產(chǎn)（User-Issued Assets，UIA）
  • UIA本質(zhì)上是一種注冊在平臺上的某種憑證，它能夠在遵守某些特定要求的情況下在平臺上進行交易
  • UIA還可以用來作為獎勵券、優(yōu)惠券、第三方貨幣、信貸、產(chǎn)品收據(jù)、眾籌憑證、保修憑證，等等。
• 支付結(jié)算
  • 閃電網(wǎng)絡(luò): 加速支付處理速度
  • Circle:跨境轉(zhuǎn)賬
• 征信和權(quán)屬管理
  • 基于區(qū)塊鏈提供數(shù)據(jù)進行征信管理，將讓信用評估的準(zhǔn)確率大大提高，并且降低進行評估的成本
  • 用于產(chǎn)權(quán)、版權(quán)等所有權(quán)管理和追蹤。
  • 保全網(wǎng): 數(shù)據(jù)保全
• 市場預(yù)測
• 賭博
• 其他
  • BitShares的SmartCoin: 多種貨幣間進行對沖,保證某一貨幣的價值穩(wěn)定
• 山寨幣AltCoin: 800+種