区块链的四个技术层面介绍

1、数据结构

区块链是将多个数据块通过各自的指纹（哈希值）依次链接起来，形成一个「有序数据集」（通常被称为「账本」）。就像是一份PDF电子文档，其每一页都有「页码编号」，以保持字句及章节的有序性。只是区块链中的“页码”比较特殊，当前页的页码是上一页「内容的指纹」，因此修改任何一页的内容，都会导致后一页的页码不能与之对应。因此链式结构的有序数据集具备了一定的「自校验功能」，或者一定程度上的「防篡改功能（tamper-proof）」，但链式结构并不能防止最新的若干个区块被删除。区块链的设计中还引入了树状结构（比如Merkle Tree）与图状结构（DAG），其本质都是让数据自身含有严谨的结构，可以被工具软件识别处理。这一点很像我们听到一段声音，我们能分辨出是音乐，或是噪音，我们近距离观察一个物体，我们能分辨出是人造物，或者是自然物。

2、冗余备份

仅仅让账本数据自身具备特殊的结构，做的还不够。Alice的文档有结构，Bob的文档也可以有同样的结构，但Alice和Bob拥有的文档可能不同，而且Alice和Bob的数据都可能被删除，存储介质可能会损坏。若将同一份账本数据复制给跨越地域及文化界线的多个人存储起来，并且这些人之间不需要预先建立任何信任关系，则在最大程度上保障了账本数据的安全，也就是所谓的「去中心化存储」。账本数据分布的越广泛，备份节点越多，则越安全，反之则容易被摧毁。除了账本数据之外，人们还在积极探索通用数据的去中心化存储及访问取回，IPFS就是一个示范项目。

3、计算轨迹

这里的计算轨迹是指工作（执行计算任务）历史的证明，可称之为Proof of History，为什么这里需要引入PoH的概念？是因为在区块链行业中，对于PoW（工作量证明）这个词汇，人们太熟悉了，而从自然语言的使用角度来看，对于特别熟悉的词汇，人们往往不会做深入的思考。人们看到、听到、说到PoW这个词时，可能会立即想到“挖矿”、“算力”、“耗电”、“共识”等诸多概念，但也许很难想到，PoW铸造出的账本，其实表达了一段难以磨灭的工作历史。PoW就像一个带有喷漆功能的车轮，被其碾压过的路面，必将留下车辙印记。账本中的每一个区块都需要付出制造代价，这些代价见证了真实的历史痕迹，若想伪造出另一份有竞争力的不同账本，就得付出同量级的制造代价。理解了这一点，就不难明白BCH-ABC、BCH-SV、BTC三套账本之间的本质区别：铸造难度相差悬殊，所以BTC仍然是BTC。耗费巨量算力创造的历史最难被伪造或篡改，这是PoW和PoC（Capacity，存储容量证明）、PoS、DPoS等共识算法的本质区别。从区块链行业的新手到专家，都非常容易陷入一个「误区」：PoW仅是用于竞争出块权、选择出块人，所以设计出一种低代价的共识算法，就能比Bitcoin或Ethereum更先进。可以思考一下：在区块链社区中，为什么有人会质疑「EOS项目是否属于真正的区块链项目」？

4、世界时钟

时间与钟表影响着人们的方方面面，人们根据时间安排生活、制定工作计划，社会机器的各个组织部件能够协同工作，也是因为这些零部件机构能够按照约定的时间互换劳动成果。电子计算机的运行也必须依赖于硬件主板上的晶体振荡器（想想什么是时钟频率）。区块链的运行也一样离不开时间概念，每一个区块的产生，就像是钟摆的一次嘀嗒。号称世界计算机的Ethereum怎么可以没有一个世界时钟系统？正是这个去中心化的时钟系统控制着智能合约在多台计算机上的同步运行。Bitcoin平均10分钟产生一个区块，Ethereum平均约15秒产生一个区块，两者都是世界时钟。虽然不同的区块链系统出块时间间隔会有较大差异，同一系统内的每个区块产生间隔时间也不固定，但这又有什么关系呢？根据相对论，时间本来就是相对的，如果Alice和Bob的运动速度差别巨大，那么Alice和Bob经历的时间值可能就会不同，但对于Alice或Bob本人来说，只要按照自己的时钟节律生活就行。

基于以上四点，我们可以思考思考人类文明发展演化的过程中，有哪些是富含结构的、冗余备份的、难以被篡改的？语言、神话、诗歌、族谱和区块链账本有很多类似的地方吗？区块链内含的世界时钟系统，协调着大量的人工智能系统，会构筑出怎么的未来呢？