白话区块链：大白小课|10-100岁的入门课

最近发现一件有趣的事，因国人对宫斗剧情有独钟，以至于很多段子手开始调侃，说美国人看科幻片一直在前进，中国人却不思进取一直在看宫斗剧。

其实，大家都误会了，我们在这里要为爱看宫斗剧的小伙伴们鸣不平。很多人看宫斗剧，可能真的是在学习！

中华民族历史悠久，但凡在现实社会中遇到的各种关系，如亲情、爱情、友情，权力与利益，甚至国与国之间的关系，在宫斗剧中都有所呈现。

现在，大白还发现就连区块链也不例外。如果你看过很多宫斗剧，那么恭喜你，也许你学习区块链会更加容易、理解更加透彻……

之前的大白小课有类似文章，用几位家喻户晓的清朝皇帝为主角来讲解什么是区块链。今天，我们通过宫斗剧，来进一步讲解区块链那些事。

1. 王者们的“内忧外患”

在宫斗剧中，往往有这么一位戎马一生的人：他文武双全，凡事亲力亲为，亲自带兵征战沙场，最终获得了所有人的拥戴当上了皇帝。然而，他就在刚刚稳坐龙椅没多久的时候，因日夜操劳突然病倒了。整个王国陷入瘫痪之中，后宫开始上演争夺权力的宫斗大戏，外围国家更是虎视眈眈，正所谓“内忧外患”

回到区块链当中。有两条历尽风霜的公链，它们获得了大部分人的共识，分别成为了区块链1.0和2.0的王者。然而，就在它们在各自领域刚坐稳头把交椅的时候，人们突然发现，它们工作起来非常缓慢，不能处理更多的交易，手续费也非常昂贵，甚至一度接近瘫痪。于是，开发团队产生了各种分歧，上演了一轮又一轮争夺共识的分叉大戏，其它公链更是虎视眈眈。它们也一样面临着“内忧外患”。

不管在宫斗剧中还是在区块链中，成功获得人们的拥护——共识，非常重要。有了共识才能当皇帝，才能成为币王，成为最有权力、最有价值、一诺千金的王者。

回顾前面通过皇帝讲区块链的课程，在把历朝历代皇帝组成一个关系链时，大明湖畔的夏雨荷诞生下了紫薇，这就叫：分叉。

但这种分叉因为不符合皇位继承规矩，也没有获得共识，因此并不能获得权力。相反，武则天则大为不同，她培养了自己的势力并获得了共识，强行“逆天改命”，顺利当上了女皇。

人们常说的侧链，其实就是一种独立于主链，但又能够与主链互相交互，对主链进行拓展的一条链。

侧链是解决主链诸多问题的一种方案。主链上的交易数量过多，容易导致拥堵、效率低下等问题。很多情况下，侧链相对于主链更加灵活，还可以使用不同于主链的共识机制，最重要的是侧链能够继承主链的安全性，自然会获得相当一部分的信任与共识。同时，因为侧链是独立的，所以侧链也不会影响主链的安全性和稳定性。

这时候，主链负责处理最重要的事情，而其它功能则由侧链来实现。这样一来，主链的效率提升了，总体的效率也提升了。

看，主链与侧链的关系，不就是皇帝与大臣之间的关系嘛？皇帝就算再文武双全，能力超凡，但是治国时，整个国家大小事物极其繁琐，如果都事必躬亲，必然导致操劳过度，龙体欠安。所以，帝王的解决方案就只有一个，那就是广纳人才，重用朝廷重臣，授予这些大臣权力来分担国事。

如此一来，皇帝就只需要处理一些重大的事项，而其他琐碎的事情，都交给专业的人才来做，国家繁荣昌盛，你好我好大家好。

很多人在问，侧链真的有价值吗？如果和一些竞争公链比，谁更好呢？

侧链的价值就像大臣一样，是大型公链效率低下、“内忧外患”的一个良好解决方案，肯定有它的价值。但是，大臣里面无法保证没有一两个似南郭先生的草包。所以，虽然侧链方案可以协助主链解决“内忧外患”，但也不全是“栋梁之才”。

与成为一名手握大权的大臣相比，谋反起义或者自立门户成立一个小国，然后慢慢发展壮大再与大国竞争，要艰难很多，而且这种成王败寇的事情，时间漫长不说，成功率也不高。

所以，总体来说，相比一些公链、分叉链或者山寨链，侧链的价值平均而言更大，成功概率也更高。

也许有人会认为，矿工们其实是在浪费电、污染环境，用算力做着毫无意义的事情。

其实，矿工的价值就是维护所在的区块链系统稳定运行。系统的稳定是无比重要的事情，整个链上的大量节点产生强大的算力，能确保系统不被黑客轻易击垮，不被任何人所篡改。为此，系统会按照算力的大小，给予矿工相应的奖励。

矿工所做的事情，就像一个王国花费重金维持的强大军队，保卫疆土不被外敌侵犯，确保商业贸易稳定，老百姓安居乐业。

我们经常看区块链项目团队各种“创始人与出走的高管互掐”、“离职高管爆黑料”、“团队分裂搞分叉”等等内讧。

团队内讧，主要是利益分配不均，少部分是理念有分歧。 这就像后宫妃嫔的争宠，为了权力而分叉，为了利益而互掐。

于是乎，我们发现，但凡是有利益纠纷的地方，必有斗争大戏上演。至于孰是孰非，确实很难判断，就像从宫斗剧中判断谁是好人、谁是坏人并不容易，因为都是利益使然。在圈内，也会时不时跳出来一个“容嬷嬷”，这扎一下那扎一下，说某某某是冒牌货……

所以，把那些区块链领域的撕逼大戏，当作宫斗戏娱乐一下就好，别太较真。想想如何提升自己的认知、如何更好地顺应这轮技术革命的潮流，才是硬道理。

7. 国与国，公链与公链

国与国之间的竞争关系，就像竞争币（包括分叉币、山寨币等）一样。

公链之间的斗争一直都在进行中，虽然没有硝烟，但是可以看到各大阵营摩拳擦掌，瞄准区块链1.0和2.0两个王者的弱点使劲攻击，想着怎么样能从它们那里抢来更多的共识，扩大自己的领土。

大国始终是大国，共识不是一朝一夕就会崩溃的，更多时候大国的衰败不是因为外敌的入侵，而是内部自身的问题。

所以，更多时候，我们关注的是公链自身问题的解决情况。一旦问题得以解决，那么自然强者恒强。而那些四处蹦达的小公链们，如果得不到共识，即便吹得再完美，还照样是空气，根本没有竞争力可言。

当然，也不要忘了，宫斗剧里的小国、区块链中的小公链，逆袭之事也有，尽管付出的代价、承担的风险都很大。

经过多年观剧经验，我们可以总结出这样的结论：在利益的斗争与权力的角逐中，一切都遵循着优胜劣汰的自然法则，人类不断进步，越来越文明。

而区块链也必将在分歧与斗争中，顺应这种自然法则，引领人类走向更美好的未来。

『声明：本文为白话区块链小伙伴 WJ 撰稿，文章为作者独立观点，不代表白话区块链立场，亦不构成任何投资意见或建议。』

广义来讲，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、利用密码学的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。

狭义来讲，区块链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的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本（分布式数据库）。

1) 一个分布式的链接账本，每个账本就是一个“区块”；

2) 基于分布式的共识算法来决定记账者；

3) 账本内交易由密码学签名和哈希算法保证不可篡改；

4) 账本按产生的时间顺序链接，当前账本含有上一个账本的哈希值，账本间的链接保证不可篡改；

5) 所有交易在账本中可追溯。

那么区块链有什么特征呢？

区块链是一种共享的分布式数据库技术。主要有以下4个特征：

1) 去中心化（Decentralization）：区块链由众多节点组成一个端到端的网络，不存 在中心化的设备和管理机构，任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作。

2) 去信任（Trustless）：系统中所有节点之间通过数字签名技术进行验证，无需信任也可以进行交易，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点；

3) 集体维护（CollectivelyMaintain）：系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的，系统中所有人共同参与维护工作；

4) 可靠数据库（ReliableDatabase）：系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。

以参与方分类，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链；从链与链的关系来分，可以分为主链和侧链。

公有链通常也称为非许可链（Permissionless Blockchain），无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的借点按照系统规格自由接入网路、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。

公有链一般适合于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景，比特币和以太坊等就是典型的公有链。

联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也称为许可链（Permissioned Blockchain）。联盟链仅限于联盟成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。整个网络由成员机构共同维护，网络接入一般通过成员机构的网关节点接入，共识过程由预先选好的节点控制。

一般来说，联盟链适合于机构间的交易、结算或清算等B2B场景。例如在银行间进行支付、结算、清算的系统就可以采用联盟链的形式，将各家银行的网关节点作为记账节点，当网络上有超过2/3的节点确认一个区块，该区块记录的交易将得到全网确认。

由40多家银行参与的区块链联盟R3和Linux基金会支持的超级账本（Hyperleder）项目都属于联盟链架构。

私有链建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定。私有链的应用场景一般是企业内部的应用，如数据库管理、审计等；

侧链是用于确认来自于其它区块链的数据的区块链，通过双向挂钩（TwoWay Peg）机制使比特币、Ripple币等多种资产在不同区块链上以一定的汇率实现转移。

侧链进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使区块链支持包括股票、债券、金融衍生品等在内的多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、真实世界财产注册等；侧链还可以增强区块链的隐私保护。

区块链产业链主要包括基础网络层、中间协议层及应用服务层。

基础网络层由数据层、网络层组成，其中数据层包括了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。

中间协议层由共识层、激励层、合约层组成，其中共识层主要包括网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要包括各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。

应用服务层作为区块链产业链中最重要的环节，则包括区块链的各种应用场景和案例，包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。

从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。

每个区块由区块头和区块体组成，区块体只负责记录前一段时间内的所有交易信息，主要包括交易数量和交易详情；区块头则封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳（记录该区块产生的时间，精确到秒）、随机数（记录解密该区块相关数学题的答案的值）、当前区块的目标哈希值、Merkle数的根值等信息。从结构来看，区块链的大部分功能都由区块头实现。

概括来看，一个区块包含以下三部分：交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。

交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。

哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码，原理是基于一种密码学上的单向哈希函数，这种函数很容易被验证，但是却很难破解。通常业界使用y =hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。

Merkle树是一种哈希二叉树，使用它可以快速校验大规模数据的完整性。在区块链网络中，Merkle 树被用来归纳一个区块中的所有交易信息，最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值，区块中任何一笔交易信息的改变都会使得Merkle 树改变。

非对称加密算法是一种密钥的保密方法，需要两个密钥：公钥和私钥。

公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值；如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者是私钥持有者。

因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫做非对称加密算法，而对称加密在加密与解密的过程中使用的是同一把密钥。

P2P网络（对等网络），又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能。

P2P网络其具有去中心化与健壮性等特点。

共识机制，就是所有记账节点之间如何达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制：PoW、PoS、DPoS和分布式一致性算法。

PoW机制，也就是像比特币的挖矿机制，矿工通过把网络尚未记录的现有交易打包到一个区块，然后不断遍历尝试来寻找一个随机数，使得新区块加上随机数的哈希值满足一定的难度条件。找到满足条件的随机数，就相当于确定了区块链最新的一个区块，也相当于获得了区块链的本轮记账权。矿工把满足挖矿难度条件的区块在网络中广播出去，全网其他节点在验证该区块满足挖矿难度条件，同时区块里的交易数据符合协议规范后，将各自把该区块链接到自己版本的区块链上，从而在全网形成对当前网络状态的共识。

   优点：完全去中心化，节点自由进出，避免了建立和维护中心化信用机构的成本。只要网络破坏者的算力不超过网络总算力的50%，网络的交易状态就能达成一致。

  缺点：目前比特币挖矿造成大量的资源浪费；另外挖矿的激励机制也造成矿池算力的高度集中，背离了当初去中心化设计的初衷。更大的问题是PoW机制的共识达成的周期较长，每秒只能最多做7笔交易，不适合商业应用。

智能合约是一组情景应对型的程序化规则和逻辑，是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码实现的。通常情况下，智能合约经各方签署后，以程序代码的形式附着在区块链数据上，经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态，并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。

在《区块链：新经济蓝图及导读》一书中，作者MelanieSwan按照应用范围和发展阶段将区块链应用划分为区块链1.0、2.0、3.0。

区块链1.0支撑虚拟货币应用，也就是与转账、汇款和数字化支付相关的密码学货币应用，比特币是区块链1.0的典型应用；

区块链2.0支撑智能合约应用，合约是经济和金融领域区块链应用的基础，区块链2.0应用包括了股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能财产和智能合约，以太坊、超级账本等是区块链2.0的典型应用；

区块链3.0应用是超越货币和金融范围的泛行业去中心化应用，特别是在政府、医疗、科学、文化和艺术等领域的应用。

区块链应用于金融领域有着天生的绝对优势，用互联网语言来说，这是区块链的基因决定的。主观来看，金融机构在区块链应用的探索上意愿最强，需要新的技术来提高运营效率，降低成本来应对整个全球经济当前现状。客观来看，金融行业市场空间巨大，些许的进步就能带来巨大收益。金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业，如果区块链在金融领域应用得以验证，那么将会产生巨大的示范效应，迅速在其他行业推广。

在金融领域，除去数字货币应用，区块链也逐渐在跨境支付、供应链金融、保险、数字票据、资产证券化、银行征信等领域开始了应用。

该领域的痛点在于到账周期长、费用高、交易透明度低。以第三方支付公司为中心，完成支付流程中的记账、结算和清算，到账周期长，比如跨境支付到账周期在三天以上，费用较高。

区块链去中介化、交易公开透明和不可篡改的特点，没有第三方支付机构加入，缩短了支付周期、降低费用、增加了交易透明度。

该领域痛点在于三个风险问题。操作风险：由于系统中心化，一旦中心服务器出问题，整个市场瘫痪；市场风险：根据数据统计，在2016年，涉及金额达到数亿以上的风险事件就有七件，涉及多家银行；道德风险：市场上存在"一票多卖"、虚假商业汇票等事件。

区块链去中介化、系统稳定性、共识机制、不可篡改的特点，减少传统中心化系统中的操作风险、市场风险和道德风险。

该领域的痛点在于：数据缺乏共享，征信机构与用户信息不对称；正规市场化数据采集渠道有限，数据源争夺战耗费大量成本；数据隐私保护问题突出，传统技术架构难以满足新要求等。

在征信领域，区块链具有去中心化、去信任、时间戳、非对称加密和智能合约等特征，在技术层面保证了可以在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。

这一领域业务痛点在于底层资产真假无法保证；参与主体多、操作环节多交易透明度低出现信息不对称等问题，造成风险难以把控。数据痛点在于各参与方之间流转效率不高、各方交易系统间资金清算和对账往往需要大量人力物力、资产回款方式有线上线下多种渠道，无法监控资产的真实情况，

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，增加数据流转效率，减少成本，实时监控资产的真实情况，保证交易链条各方机构对底层资产的信任问题。

这一领域的痛点在于融资周期长、费用高。以供应链核心企业系统为中心，第三方增信机构很难鉴定供应链上各种相关凭证的真伪，造成人工审核的时间长、融资费用高。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，不需要第三方增信机构鉴定供应链上各种相关凭证的真实性，降低融资成本、减少融资的周期。

随着区块链技术的发展，未来关于个人的健康状况、事故记录等信息可能会上传至区块链中，使保险公司在客户投保时可以更加及时、准确地获得风险信息，从而降低核保成本、提升效率。区块链的共享透明特点降低了信息不对称，还可降低逆向选择风险；而其历史可追踪的特点，则有利于减少道德风险，进而降低保险的管理难度和管理成本。

医疗领域，区块链能利用自己的匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例（EHR）、DNA钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。

物联网是一个非常宽泛的概念，如果将通信、能源管理、供应链管理、共享经济等涵盖在内，区块链技术的物联网应用将成为一个非常重要的应用领域。

现代企业的供应链不断延长，出现零碎化、复杂化、地理分散化等特点，给供应链管理带来了很大的挑战。核心企业对于供应链的掌控能力有限，同时对假冒商品的追溯和防范也存在很大的难度。作为一种分布式账本技术，区块链能够确保透明度和安全性，也显示出了解决当前供应链所存在问题的潜力。

共享经济是“去中心化”的典型例子。如Airbnb对接了有闲置房屋或者床位的房东和租房者，Uber、滴滴对接了闲置的汽车和乘客，摩拜、ofo提供的共享单车，等等。但共享经济始终面临的一大问题便是信用缺失。区块链技术可以很好的解决这个问题，区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点能有效解决人与人之间信任基础薄弱、个人信用体系不健全等阻碍共享经济发展的因素。

分布式能源的发展带来的一个问题是微电网的管理以及与现有的中央电网之间如何平衡。区块链具有分布式账本和智能化的合约体系功能，能够将能源流、资金流和信息流有效地衔接，成为能源互联网落地的技术保障。

除了上述提到的三大应用场景，区块链技术在物联网领域还可应用于充电桩共享、工业互联网、智能家居等领域。

互联网流行以来，数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等逐渐成为了主流。知识经济的兴起使得知识产权成为市场竞争的核心要素。但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重，数字资产的版权保护成为了行业痛点。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，利用区块链技术，能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通，缩短价值创造周期；同时，可实现数字内容的价值转移，并保证转移过程的可信、可审计和透明，有效预防盗版等行为。

• 区块链 + 公共服务&教育

在公共服务、教育、慈善公益等领域，档案管理、身份（资质）认证、公众信任等问题都是客观存在的，传统方式是依靠具备公信力的第三方作信用背书，但造假、缺失等问题依然存在。区块链技术能够保证所有数据的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解决这些行业在存证、追踪、关联、回溯等方面的难点和痛点。

第一，一个好的区块链技术应用场景一定会涉及到多个信任主体，大家需要有去信任中介的方式来合作。

第二，一定是主体之间有比较强的合作关系，这是商业的需要。

第三，目前的区块链技术还只能用于中低频交易，是否可以满足交易需求。

第四，商业模式一定要完备、可持续。

智能合约是由事件驱动的、具有状态的、运行在一个复制的、分享的账本之上的、且能够保管账本上资产的程序。

在区块链社会里，大家共同维护一个区块链账本，所有交易数据无法篡改、不可伪造，还能减少人工对账的出错概率和人力成本；随着智能合约普及，我们也会变得更加佛系。面对潜在的纠纷，无需自己出马，一切代码说了算。

假设你借了一大笔钱给亲戚，虽然打了白纸黑字的借条，但催款的时候，如果对方有一种坚持不要脸的精神，而你也没有撕破脸、或者把对方告上法庭的勇气，你就拿不回本属于自己的钱。智能合约也许是解决办法之一，当然前提是双方把借款金额、还款时间、对方绑定银行卡信息等打包进合约中。到了约定还款日，借款自动划到你的账户里。

最后就是对区块链的总结，作为一种新兴的技术模型，我们应该保持冷静的态度来应对，目前，除了比特币之外，其它的落地应用还不是非常的多，但是，风险和机会都是相对的，所以，辩证的看待才是最佳的方式。

目前区块链底层协议的成熟度和稳定性都还有很大欠缺，这也给优秀的技术团队提供了更大的发展空间。长期来看，掌握底层核心技术研发及优化能力的团队更有机会成长为底层技术和协议开发的平台公司，基于对性能和安全性及应用场景的不同需求开发公有链或联盟链，然后上面生长嫁接出很多不同行业的应用。

区块链由于其分布式的特点，在无须单一信任主体情况下，可以实现点对点的互信和交易，这在人类历史上首次出现了全新的共识达成机制。这让它在未来具备了很大的应用潜力，并有潜力改变商业和组织的发展方向。

但区块链也是一种昂贵的系统，冗余、难以扩展，在保证安全和去中心化的同时，性能难以保证。

这导致区块链很难走向主流。因此，区块链走向主流除了缺少杀手级应用之外，更重要的障碍是区块链本身基础设施还不完善，它的性能、扩展性、费用都无法支撑起大规模的人群。

为了让区块链走向主流人群，让更多人获得更多不同的区块链服务，有不少区块链项目在探索。人们在共识机制、加密经济学、区块链架构等层面不断探索和创新。比如，在共识机制上，除了PoW，还探索出PoS、DPOS，LPOS等共识机制；此外，还有其他的探索，比如分片技术，侧链技术，状态通道技术等，还有更多的探索在路上。

可以说，在技术界，有一股内在的强大力量在推动区块链走向主流人群，虽然会面临很大困难，但为了让区块链技术所带来的潜能最终释放出来，一些最具有创新精神的技术人员正在通过不同的方向推动区块链的发展。

蓝狐笔记最近关注到一个VEE的项目，它的全称是Virtual Economy Era，直译是虚拟经济时代，VEE的Coin简称是VVV。它的愿景是通过区块链推动虚拟经济时代的发展。具体来说，VEE是通过什么样的路径来达成它的愿景？

VEE的团队创始人是PoS的发明者Sunny King，也是点点币和素数币的创始人。让我们来看看在区块链历史上留下自己印记的创新者这次带来了什么内容。

VEE：试图打破区块链走向主流的障碍

目前看，区块链走向主流人群最大的障碍不是应用，而是基础设施达不到要求。要想完善基础设施，需要对区块链技术进行整体的审视。如何让更多开发者参与到区块链开发中来，如何降低开发和维护区块链的成本？如何提高可扩展性，可以满足大规模用户的需求？

这些问题都是需要同时解决的，只有解决了这些基础问题，区块链才有机会走向主流人群。VEE的愿景是要推动虚拟经济时代的发展，最关键的实现路径就是完善这个基础设施，让更多开发者和企业能够参与到区块链中来。

VEE从新的角度看待区块链技术，它提出了面向对象级的分布式数据库云解决方案，试图满足高并发等主流场景的去中心化应用需求。

除了区块链数据方面的一些创新，VEE在共识机制上引入了SPOS的概念，它的目标是成为高性能的区块链系统，满足扩展性的需求。

其他方面值得注意还有它的主链和侧链的模型、创建区块链所需的工具包、兼容性的智能合约、移动轻节点钱包、冷钱包等。

通过这些独有的解决方案，VEE试图重新理解区块链，在大幅度降低区块链技术成本的同时，实现区块链的可扩展性，实现让更多开发者利用VEE平台创建自己的区块链，从而推动区块链走向主流，加快虚拟经济时代的带来。

那么，具体来说VEE是如何做的？我们从区块链数据库云、SPOS共识算法、模块化构建基础设施、智能合约的兼容性等方面进行详细阐述。

VEE的区块链数据库云

比特币区块链是为发行加密货币而设计的，它不适合用作数据存储，它的数据存储方式非常昂贵，是一个冗余的系统。每个全节点都有完整的数据集，它天然有可扩展性限制。

从VEE的角度，区块链技术带来的模式转变是去中心化。如果从这个角度来看待区块链数据库，会有新的东西。

VEE认为现有的大部分数据都可迁移到区块链数据库中。区块链中，任何人都可以通过公私密钥对实现账户管理，这个过程中，不用中心化的管理。除了加密形式存储的数据，区块链上的所有数据都是公开的，这些数据的隐私保护，主要是通过虚拟身份的匿名方式来实现。它跟中心化的数据库不同，中心化数据库可能会被黑客攻击并丢失数据。

在现实中有很多场景，如果能解决这些场景需求，可以让现有的很多数据库迁移到区块链数据中，可以享受到去中心化的优势，又能降低成本。

比如应用程序的有集中管理需求怎么办？应用程序需要客户身份识别怎么办？如何在去中心化的模式下融合进来？

集中管理的需求可以通过节点软件内的业务逻辑实现。客户端软件中内置管理员的特权密钥对。具有该密钥对的用户可以选择标记违反服务协议的密钥对为违规者，也可以标记特定数据用作审查。违规的数据会被节点软件看作为无效数据。当然，违规者数据有权进入区块链，但这些数据不被官方节点软件承认，这是一种有限审查的管理。

关于身份识别方面，则可以通过公钥白名单制度实现这一功能。只有公钥列表白名单数据才能被软件承认和识别。

在去中心化模式下，解决了身份识别和特定数据的管理需求之后，可以实现现有的部分数据库迁移到区块链数据库中。

VEE平台把数据库中的元素看作是对象（objects），包括公钥、私钥、化身（虚拟身份）、组织、可替代物、账号等。有了主体对象，也会产生相应关系。基本关系包括所有权、创建和发行关系。所有权主要是指身份和对象之间的关系；创建则是对象与对象创建者的身份之间的关系；发行则是代币发行者和可替代物之间的关系。

VEE基本的用户数据库操作包括创建数据库、插入对象、更新对象、删除对象、创建索引、按索引键值查询。其中所有权类型的数据模型中，只有创建对象的所有者才能删除或修改对象。所有权也可以转让，对象的所有者也会随之发生改变。有部分数据，比如wiki应用不需要为每个数据记录标记所有权，对象被插入后，其他人或者白名单身份可进行修改或删除。

为了处理更灵活，VEE平台还计划引入高级数据库查询功能，类似于MongoDB的对象-关系型查询语言。VEE也会提供数据库迁移工具，可以实现应用数据的迁移，把数据迁移到自由的独立区块链上。

VEE在PoS的基础上，推出SPOS的概念，目的是实现高性能的区块链。SPOS英文全称为Supernode Proof of Stake，直译为超级节点权益证明。它也是VEE的重点所在。SPOS共识机制有一些新特点，包括区块铸币的间隔、冷铸币、权益流动性等。

在谈论SPOS之前，有必要先提一下PoS，这也是VEE创始人Sunny King的原创发明。

PoS共识机制是由Sunny King于2012年提出来的，首先在点点币上使用，它是根据参与共识的节点所持有的代币量来进行区块铸造分配，类似于比特币的算力挖矿。它放弃了通过能源消耗来达成共识安全的方法，降低了系统的运营成本，还有降低进入门槛，有机会让更多人进入区块链的生态系统。

PoS也有争议的声音，比如有人提出了“权益碾压”的弊端，就是通过权益的优势获取不对称的优势。后来的改进中，引入了kernel的共识字段，这是一个共识数字，在一个给定时期内由协议选择一个区块，选中的区块可以对kernel作出改变。kernel可以看作是区块链上缓慢变化的随机源，一小段区块链分叉影响有限。通过kernel内核保护，一般来说，可以消除权益碾压的威胁。

PoS的另外一个争议是代币铸造者会倾向于尝试在区块数的所有分支上进行铸造，因为不涉及工作量证明，不涉及能源消耗，没有什么损失。同时，也可避免因为某个分叉输掉竞争导致的损失。不过PoS的核心是权益证明，系统健康发展利于权益的价值增长，如果在所有分支上进行铸造，本质上是对系统的攻击，也会造成权益价值的损失。这个损失会超过分支铸造所能带来的收益。从理性行为选择的角度，不会做这种选择。

为了实现高性能的区块链系统，VEE平台在PoS基础上，进行了优化，一个方面是保证去中心化的共识，一个方面是实现更高的性能。它提出了铸造时段、平均加权余额等概念，可以防止代币“铸造”集中化、实现更高的安全，同时降低门槛，增加权益流动性，让更多人参与进来。

铸造时段带来平等铸造权

VEE的SPOS在PoS的基础上做出了改进，提出了一些创新概念。

首先，SPOS有一个铸造时段（也称为铸造槽位）的概念。通过它可以实现铸造代币的固定区块间隔，每个时段对应一个同等份额的铸造权。要想获得铸造代币的权力，首先要获得铸造时段的所有权。

VEE定义了60个铸造代币的时段，每个时段对应其中特定的一秒钟。如果你获得了其中特定一秒内的铸造权，你就可以进行该时段的代币铸造。

这样的设计有一个好处，铸造者一般来说会轮流进行代币铸造。同时，如果某个超级节点停止运行，对系统的性能和出块的影响也不大。

在VEE中，为了实现铸造行为的正确排序，超级节点的本地时钟和系统网络时间协议会进行同步。

因为有了铸造时段的概念，要想获得铸造权，就需要获得铸造时段，而获得铸造时段是需要竞争的，竞争可以在任何时间内发生，挑战者可以选择某一时间段向当前的铸造者发起挑战。挑战也需要支付挑战费用，这样可以防止滥用挑战。挑战的胜负由协议来确定，协议会根据竞争者和当前铸造者所质押的权益多少来决定谁是胜者。

那么，让我们来看看铸造者的权益代币组成，它包括自有且没有出租的代币加上从其他用户哪里租借的代币。这里的出租，跟比特币的矿池概念类似，铸造者会支付利息给出租代币的所有者。不过，代币的所有权不会因为租借关系发生转移。铸造者只能用于权益抵押，无法进行消费或者转移所租借的代币。

VEE的SPOS设计的最大特点在于它铸造时段具有平等的铸造代币权，这意味着超级节点拥有平等的地位和相同的铸造产出。

相比于比特币的挖矿机制，它可以防止系统的“矿池”走向集中化。集中化对系统的去中心化程度进行削弱，进而对系统安全产生潜在威胁。

基于铸造时段所带来的平等铸造权，超级节点逐步形成铸造池的市场。由于铸造权益有很大部分来源于代币持有人出租的代币，这里会形成一个自由市场，代币持有人会倾向于把代币出租给出更高租借利息的超级节点。但是，超级节点的铸造代币的产出是固定的，它不可能无限制的提高租借的利息，除非自己完全不盈利，甚至亏损，这也无法持续。因此，超级节点为了盈利，也有内在动机来降低租借的利率。所有，随着市场的竞争，最终来说，超级节点的租借代币利率会趋同，会达到一个平衡。

其次，为了达成稳定的性能，VEE对超级节点也是有要求的，要求硬件资源达到一定的标准，VEE会通过社区力量进行硬件资源的标准化和不断的提升。

最后，VEE平台也采用了手续费销毁模型，这样可以降低通胀率，也可减少铸造者之间的利益冲突。

平均加权余额等计算模式带来权益流动性

SPOS是权益证明共识机制，它的安全跟参与铸造的权益数量直接相关。对权益流动不做限制可以降低用户参与铸造代币的门槛，也利于网络安全。实现了权益流动性，铸造者可以随时消费或转移其拥有的权益，代币持有人在取消租借关后随时花费和转移权益。

权益流动性的不足之处是，它可能引发特定攻击的可能性。比如因为权益是流动的，一个人可以利用流动性，通过快速转移权益来获得多个铸造时段的铸造权。相当于同一权益在多个铸造时段获得铸造权。这是不合理的，这算是一种攻击行为，被称为频繁竞争攻击。

VEE对抗此类攻击的方法是，它引入了衡量账户余额的一种方法，它让权益必须在账户中留存一段时间，之后才能让余额衡量恢复到满额，用这种方法来阻止频繁竞争攻击，类似于铸造时段竞争的累积平均。

那么，VEE的账户模型和余额怎么计算？

VEE采用了账户模型，而不是UTXO模型。一旦有了租借关系，账户的基本余额包括：拥有的余额和铸造余额。铸造余额是拥有的余额加上从用户租借来的余额再减去租借出去的部分。

 由于权益的流动性，余额计算涉及到了数量和时间的关系。VEE的币龄，如按天来计算，相当于代币数量乘以持有这些代币的天数的乘积。假如Bob收到Alice发来的100个代币，持有了80天，那么Bob的积累币龄是8000天的币龄。如果Bob花费了这个100个代币，那么，Bob所积累的币龄就被销毁。

为了让一段时间内连续的输入不影响这段时间的余额计算，同时也为了照顾稳定性和性能，VEE提出了加权平均余额的余额计算模式。

 加权平均余额计算模式降低了计算复杂度，只在铸造余额有变动时记录加权平均余额。如果余额频繁变动，加权平均余额的下降速度会变慢。同时，只要总的加权平均余额受控，余额就不会凭空创造出来。

除了加权平均余额的计算模式，VEE还提出铸造平均余额模式。它取当前余额和加权平均余额的更小一方。一旦用户将所有余额转出，铸造平均余额为零。这样，总铸造平均余额守恒。

总的来说，SPOS通过超级节点权益共识，有超级节点的更好的硬件资源支持，同时通过铸造时段所带来的平等铸造权，减少“矿池”中心化的趋势，还通过加权平均余额等余额计算模式，既降低了用户铸造的门槛，增加了权益流动性，也防止了频繁竞争攻击，实现了网络的安全。

在这样的前提下，SPOS通过自己的方式，来达成更高性能区块链系统的演化路径，为它的最终目标：虚拟经济时代的到来提供足够的基础设施。

说到了VEE的SPOS，很自然会想起EOS的DPOS，两者都是基于PoS衍生发展出来的共识机制，两者在实际的落地上有什么不同？

首先，两者都有超级节点，但在超级节点制衡、持币者与节点之间的关系又有不同。

SPOS的超级节点类似于铸造代币池，这与比特币的矿池挖矿有点类似，超级节点跟租借持币者共享铸造区块的利益，两者存在共生互利关系。

同时，SPOS还有铸造时段的概念，平等的铸造权机制让超级节点无法形成集中化的趋势，这点跟传统的比特币等矿池有区别，因为比特币矿池存在集中化可能。

由此，一方面，代币持有人可以跟超级节点共享生态收益，另外一方面，通过平等铸造权可抑制超级节点的集中化趋势，增加网络安全。

DPOS的机制，从目前看，为了打击贿选，持币者给超级节点投票暂时没有收益，这引出一个很现实的问题：投票者为什么要投票？没有激励就没有动力。目前EOS的投票率较低也是激励不足产生的结果。SPOS则对租借代币的持币人共享利益，刺激形成超级节点的代币租赁市场。

其次，两者都有提高扩展性的共同目标，但在共识算法的逻辑上又有不同。

从SPOS的角度，要想实现高性能区块链系统，采用固定顺序出块，要优于随机出块的模式。固定出块模式可以加快系统产生下一个区块所消耗的时间，也能促进节点有动力升级硬件性能。DPOS采用的是随机出块模式，确认耗费的时间更长。

最后，在抵御频繁攻击的设计上，SPOS通过平均加权余额等余额计算模式，加速了权益的流动性，防御了频繁攻击，利于网络安全。相对比的是，DPOS采用一票可以多投的模式。

除了两者共识机制存在区别之外，两者的区块链落地解决方案也存在很大不同。虽然都是要实现高性能可扩展的区块链系统，两者技术落地路线是完全不同的。

EOS选择了互联网计算机的模式来支撑它的落地，而VEE选择了分布式数据库云的方法来应对。从VEE看来，它采用的面向对象级的分布式数据库云，在高并发、大容量、关系型、键值对、数据安全、高效索引等应用场景下都有自己的应对措施。

VEE希望通过面向对象级的区块链数据库特性，能够解决大规模dAPP扩展性等问题，能够支撑游戏、社交、金融、共享经济等高并发场景应用。这是区块链走向主流人群的关键。

为了增加扩展性，VEE也引入了主侧链的模式。侧链的全节点同时是主链的全节点，侧链可以对主链的所有交易进行处理。侧链跟主链的抽象时钟是同步的。抽象时间的同步可以处理两个区块链之间区块的排序问题。

一个侧链区块产生时，它会链接到主链上的最新区块，该最新区块是侧链区块的主链父区块，可以允许多个侧链区块共享一个主链父区块。VEE的模型不需要侧链锚定，给予侧链更多空间。

最终来说，通过主侧链模式可以构建一个区块链的生态体系。

VEE模块化降低区块链开发门槛

VEE要走向主流人群，很重要的一点就是它成为dAPP的平台。通过模块化方式，它可以降低系统复杂性，可以为更多开发者和企业进入区块链提供便利。

VEE的协议分层，包括了共识管理层、交易处理层、数据格式层、区块树管理层、链间处理层、对等网络层、互联网协议层等。它也提供了不少系统组件，包括可插拔式共识模型、可插拔式业务逻辑容器、数据库管理组件、数据库操作组件、数据库查询组件、共享对等网络服务、区块链处理全节点、智能手机轻节点冷钱包、智能手机轻节点热钱包、浏览器钱包等。

VEE平台计划为开发者提供创建区块链所需的工具包。它的区块链模版允许开发者选择不同的协议参数和可插拔组件。

VEE智能合约的兼容性

VEE平台计划同时支持以太坊和EOS类型的智能合约。以太坊智能合约使用Solidity的编程语言。EOS则使用WebAssembly来实现Wasm智能合约系统，Wasm通过C或C++开发后编译得到。

VEE虚拟机以模块化方式实现，方便应用程序选择智能合约类型。VEE未来也会考虑其他类型的智能合约系统。

按照VEE 平台的设计，目前它的用途包括交易费用、节点铸造、数据库相关功能使用时的消耗（索引、排序等）、数据库高级API的调用消耗、智能合约的相关使用消耗等。

从VEE平台的代币用途设计来看，一个方面是维持系统的运行用。比如交易费用支付给铸造区块的节点，抵押代币作为权益用于区块铸造生产，保证记账和网络安全，从代币价值提升的角度，抵押代币可以锁定一定的流通性，利于升值；第二方面，关于数据库相关功能使用的消耗、API调用的消耗、智能合约使用消耗，如果VEE平台能被越来越多开发者和企业所使用，那么，VVV的消耗也会随之增加，VVV价值也随之提升。

总的来说，VVV价值想象空间取决于VEE 区块链平台能否被越来越多开发者和企业所接受，并成为基础设施。

VEE区块链平台有很远大的愿景，它要推动虚拟经济时代的到来。而要实现这个愿景，最重要的是改变目前区块链发展的现状。

目前区块链基础设施落后，扩展性差、开发费用高、进入门槛不低，如果没有足够多的企业和开发者进入到这个领域，区块链很难有机会进入主流人群。

VEE区块链基于这样的现状，重新考虑区块链的技术，它希望使用区块链就像使用今天的数据库那么容易。VEE平台把数据库中的元素看作是对象，试图通过面向对象级的分布式数据库云来解决区块链应用扩展性的问题，可以实现现有的数据库迁移到区块链数据库中。这也是VEE最大的独特之处。

此外，VEE还基于PoS提出了全新的SPOS共识机制，提出了铸造时段的概念，利于实现平等的铸造权，减少铸造中心化的可能性，同时还可以满足更高的性能，实现更大的扩展性。

VEE的模块化计划则为开发者提供了更便捷且成本更低的区块链创建机会。此外，它在智能合约等方面也有自己的兼容性。这让它有自己包容性的优势。

总的来说，VEE试图通过以上的这些努力，为区块链提供更好的基础设施，从而加速区块链走向主流人群。

从团队来说，团队的创始人是PoS的发明者，也是点点币和素数币的创始人，在区块链世界有足够的影响力，期待VEE能探索出更多的可能性，推动虚拟经济时代的发展.

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