深度理解区块链

区块链技术起源于2008年的比特币。传统意义上，区块链定义是：

一种去中心化的分布式账本数据库。去中心， 数据存储的每个节点都会同步复制整个账本，使得信息安全难以篡改。

这种传统方式是通过描述区块链的特性来进行定义的。但区块链是一系列技术的特定组合形式，仅靠特性并无法建立对区块链的真正认知。

换言之，分布式账本、去中心不是区块链的本质，难以篡改亦不是区块链的本质。事实上，随着技术发展，尤其是在许可区块链(注1)这一更具落地价值的区块链形式中，区块链技术包含更多内涵与外延。

区块链的本质是一个“和特定计算设备分离的“冯·诺伊曼架构”，是一个“可向第三方证明的可信计算范式”。

1936年艾伦·图灵提出了图灵机计算模型，而冯·诺伊曼在图灵机的基础上给出了工程上可以实现的冯·诺伊曼架构，开启了信息化时代的繁荣。

直到现在，所有信息处理系统，包括物联网，互联网，服务器，手机等都遵循这种架构设计，其基本原理始终是下图的结构。

如果我们用计算机体系结构的视角去看待区块链，区块链技术是一个冯·诺伊曼架构的延伸。在比特币中，“输入(Input)”是未定序未确认的比特币交易，“输出(Output)”是有序的经过确认的比特币交易，而“内存(Memory)”中则是比特币账本的状态。其“中央处理器(CPU)”执行的是编码在比特币节点软件中的交易逻辑。

而在如今发展中的更具落地性的许可区块链(注1)系统中，“输入”是任意的数据，其“中央处理器”执行“智能合约(注2)”中的任意事先指定的逻辑运算，产生“输出”并存储数据至“内存”。因此，区块链系统在计算机体系结构意义上，可实现与现有冯·诺伊曼架构相同的计算与存储能力。

注 1：也称联盟链，不同于比特币等公链，是应用于实体企业和机构之间的区块形式。许可链（Permissioned Blockchain）是指参与到区块链系统中的每个节点都是经过许可的，未经许可的节点是不可以接入到系统中。许可链可以没有代币机制，即“无币区块链”。

注 2：“智能合约”可以理解为由程序语言编写，在区块链系统中执行的代码逻辑。

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编译者/作者：曹州老道

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