区块链原理及应用简介

区块链是一种数字化的、分布式的、记录某种数字货币所有交易记录的公共账本。包含最新交易记录的新区块不断被产生并按时间顺序添加到区块链末尾，它允许市场参与者自由地跟踪数字货币交易而无需经过任何权威中心。连接到区块链网络上的每一个节点（计算机）都可以得到区块链的副本，区块链可以被自动下载。
区块链最初是作为比特币的记账方法而发明的，这种被认为是分布式记账的技术，目前正被越来越多地被用于各种商业场景中。目前，区块链技术主要用于验证数字货币交易，但实际上，我们可以将任何资料数字化后添加到区块链中，这样可以为这些资料创造一个不可篡改的记录。并且，该区块链的所有用户都可以自主检验记录的真实性，而无需委托中心化的中介机构。
新区块是区块链最末端的一个节点，它记录着区块链网络中最新发生的交易。一旦新区块的有效性被确认，这些交易记录就将永久被记录在区块链中。一个新区块被确认后，矿工们接着挖掘另一个新区块。理论上区块链可以容纳无数个这样的区块，它们按时间顺序连接在一起。每个区块都包含前一个区块的“哈希散列”，哈希散列是一种加密技术，类似于人类的指纹，每个区块都有不同的指纹，如果窜改了前区块，其指纹也会变，跟后区块所记录的值不一致，则可以立即发现非法窜改。
区块链使用了各种巧妙的密码学设计，使得其不可篡改和删除，但是随着数据越来越多，区块链的存储（目前完整节点容量接近200G）和同步问题，也给技术界带来不小的挑战。
区块链和比特币
区块链或许是比特币最重要的技术创新。比特币不受中央机构的监管，当用户使用比特币交易时，区块链技术为他提供了快速确认交易的保障，从而不再需要第三方支付机构的介入。有效的交易记录会被矿工打包到新区块中，并发送到区块链网络，被其它比特币用户检验并加入到区块链中。平均每隔10分钟就能产生一个新区块。
比特币协议规定，区块链数据库可以由接入区块链网络的所有节点（计算机）共享。接入网络后，每个节点都能接收到区块链的副本，并能检验其中每一笔交易记录是否正确。比特币区块链中包含了过去所有的交易记录，包括每笔交易的支出和接收地址，用户可以据此追溯每一笔资金的来源。
区块链的应用
以传统银行为例，区块链就像一个完整的金融机构的交易账本，每个区块就像一个单独的报表。但是因为它是一个分布式数据库系统，作为一个开放的电子账本，区块链可以简化各方的业务运作。由于这个原因，区块链技术不仅吸引了金融机构和证券交易所，而且吸引了音乐、钻石、保险和物联网（IOT）设备等领域的关注。倡导者还建议，这种电子账本系统可以有效地应用于投票系统、武器或车辆登记、医疗记录，甚至确认古董或艺术品的所有权。
鉴于这种分布式记账技术（DLT）的潜力，为简化当前的业务运作，金融业已经开始用基于区块链的新模型取代昂贵和低效的会计和支付网络。一份近期的戈德曼报告说，区块链技术可以为股票运营商每年节省高达60亿美元。
虽然当初银行对这些技术感到犹豫，因为他们担心潜在的欺诈行为，但现在他们已经开始研究如何使用区块链技术改造后台结算系统，使其在处理交易、转账和其他交易时更廉价和快捷。
事实上，第一次使用区块链完成跨国贸易发生在2016年10月24日，由澳大利亚联邦银行和威尔斯法戈（WFC）共同出资的35000美元，支付给澳大利亚布莱恩棉花贸易公司，从其德克萨斯美国分部购买了88包棉花，并将棉花送往中国青岛。
区块链的优势
分布式记账技术可以节省交易和生产成本。分布式记账系统可以使企业和银行的内部运作得以简化，极大地减少传统记账和解决方案所产生的费用、错误和延迟。
倡导者认为，分布式记账技术的广泛采用将为这三个领域带来巨大的成本节约：
1、电子记账系统比传统的会计系统更便宜，可以大大减少后台员工人数。
2、几乎完全自动化的电子记账系统不容易出错，并可消除不必要的重复确认步骤。
3、最小化的处理延迟，这意味着被未确认交易套住的资金较少，从而降低由此产生的风险。
此外，可以减少支付给中间商的的大笔金额，节省数以百万计的资金成本。更大的透明度和宽松的审计还有效降低了反洗钱的监管成本。
在跨国贸易中，区块链对参与的各方都是特别有益的，由于时区问题和各方都必须确认支付处理，通常需要较长的时间。区块链系统可以在满足某些条件时启动智能合同或支付。例如，上面提到的棉花交易使用了一个智能合同，当棉花装运达到特定的地理里程碑时，该合同自动做出部分付款。