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數字貨幣的技術基礎—區塊鏈
數字貨幣之所以具有強大生命力，主要是基于其堅實的技術基礎——區塊鏈。比特幣是區塊鏈在全球的第一個應用，也是目前最成功的區塊鏈應用。作為比特幣的底層技術，區塊鏈帶來了革命性的顛覆。下面以比特幣為例說明區塊鏈的運行規則和特點。
2008年中本聰在互聯網發表了一篇關于比特幣的論文，提出建立一個沒有主權信用背書的電子貨幣，受到技術社區許多人的關注。次年，不受任何政府和金融機構控制的比特幣誕生。比特幣的產生需要依據特定的算法，通過大量復雜的運算才能生成，俗稱“挖礦”。挖礦就是指產生新區塊并計算隨機數的過程，通過解決這項復雜的數學問題來尋找一個隨機數散列值（稱為哈希值），即通過改變隨機數來生成不同的散列值，直到符合要求。這個節點會對交易進行驗證，把所包含的交易信息寫到這個區塊里面去，并添加至區塊鏈的鏈上面，形成正式的區塊。
現實中，銀行系統記錄每筆非現金交易，一旦銀行計算機網絡崩潰（若無災備系統），則所有數據都會遺失。而比特幣的所有交易記錄都保存在全球所有相關計算機中，只要還有一臺裝有比特幣程序的計算機能工作，這條主區塊鏈就可以被完整地讀取。如此髙度分散化的交易信息存儲，使得比特幣主區塊鏈完全遺失的可能性微乎其微。因此，區塊鏈也被稱為“分布式賬本”，即將區塊鏈看作一本公共賬本。數字貨幣自誕生起，所有轉賬、交易都將被記錄在“塊”，區塊與區塊之間相連，形成區塊鏈。任何人均可查閱交易記錄，但任何個體都無法輕易控制、篡改數據。這種在全網記錄所有交易信息的公開賬本去中心化存儲，信息高度透明可靠，以極低成本解決了信任與價值的可靠傳遞難題。
區塊鏈的局部結構
根據上述分析，區塊鏈主要有以下四個特性：去中心化、去信任、集體維護、可靠數據庫。
一是去中心化。整個網絡沒有中心化的硬件或者管理機構，沒有權威官方管理機構（如央行）是區塊鏈最重要特點。系統內任意節點之間的權利和義務都是均等的，且任一節點的損壞或者失去都會不影響整個系統的運作。
二是去信任。參與整個系統中的每個節點之間進行數據交換是無需互相信任的，整個系統的運作規則是公開透明的，所有的數據內容也是公開的，在系統指定的規則范圍和時間范圍內，節點無法欺騙其它節點。
三是集體維護。系統數據塊由整個系統中所有具有維護功能的節點來共同維護，而這些節點是任何人都可以參與，每個節點分享對等的權利和義務。如比特幣，全球一共有3億臺4G赫茲的電腦在區塊鏈的節點運行，整個區塊鏈都是比特幣的公共賬本。
四是可靠數據庫。系統由一個一個區塊鏈接而成的，整個系統通過分數據庫的形式，讓每個參與節點都能獲得一份完整數據庫的拷貝。分布式賬本的特點就是一旦被記錄，信息就不能被隨意篡改。除非能夠同時控制整個系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的。參與系統中的節點越多和計算能力越強，該系統的數據安全性越高。
上述四個基本特征還會引申出另外兩個特征：開源、隱私保護（Anonymity）。由于整個系統的運作規則必須是公開透明的，所以對于程序而言，整個系統必定會是開源的，保證賬戶和商業規則可以被所有人審查。由于節點和節點之間是無需互相信任的，因此節點和節點之間無需公開身份，在系統中的每個參與的節點的隱私都是受到保護。
區塊鏈是比特幣的底層技術，但其作用不僅局限于比特幣。區塊鏈的分布式、可追蹤、不可被篡改的安全底層協議，相當于形成了一套共識機制——即一套基于底層可以構建信任的機制，人們可以在底層協議上方進行開發和編程，類似于互聯網網頁系統的HTTP和郵件系統是基于TCP/IP底層協議上開發的。因此區塊鏈是一種融合了經濟、政治、哲學思維理念的技術表現方式。包括商業銀行在內的金融機構都在研究區塊鏈技術并嘗試將其運用于現實。
