从区块链技术的发展史来看，什么是区块链？
哲学的终极三问：“我是谁？我从哪里来？我要去哪里？” 耗费了古今中外许多人的心血。
作为区块链的从业者，存在三个基本问题：什么是区块链？ 区块链是怎么来的？ 区块链有什么用？
追根溯源，本文试图从区块链技术产生的背景和技术演进的过程来回答：
什么是区块链？
希望对大家了解区块链有所帮助。
区块链前传的密码朋克
任何事物的兴起，都有一个量变到质变的过程。 看似凭空诞生，其实背后有着发展轨迹和逻辑。 区块链的发展也不例外，它的发展起源于密码朋克社区。
“cypherpunk”一词最早出现于1993年Eric Hughes出版的《Cypherpunk Manifesto》，具体英文版本可参见：《A Cypherpunk Manifesto》。
20世纪80年代以来，人们越来越依赖网络和计算机来处理和存储信息以及相互交流。 加密技术正在迅速发展，以保护信息的隐私和通信的安全。 但当时这些算法属于高度机密，完全由国家和大型机构控制。
密码朋克
一些追求自由主义和无政府主义的技术极客，敏锐地意识到隐私在信息时代的重要性。 他们需要使用开源加密算法和工具来保护个人信息和隐私免受攻击。 这些人聚集在一起形成了密码朋克社区。 社区中的许多人在后来的互联网发展中起到了举足轻重的作用：
蒂姆·梅（英特尔公司前首席科学家） 约翰·吉尔摩（太阳微系统公司明星员工） 大卫·乔姆（David Chaum） 菲尔·齐默尔曼（PGP 技术开发者） 朱利安·阿桑奇（维基解密创始人） 亚当·巴克（Adam·Baker） 戴维（可能是中国人，受人尊敬） Hal Finney（PGP 加密的发明者之一） Tim-Berners Lee 爵士（万维网的发明者） John Perry Barlow（网络自由主义政治活动家） Nick Szabo（BitGold 的发明者，智能合约的发明者） )
经过多年的努力，密码朋克及其追随者开发了多种数据和通信加密工具，为保护个人隐私做出了巨大贡献。 但密码朋克们最力争的是匿名电子货币系统。
在中本聪和他的比特币出现之前，有三个项目对比特币的诞生起到了关键作用。
电子现金项目
由 David Chaum 建议。 就是这个大胡子老头，众所周知的老coder不知道为什么喜欢留胡子。
E-cash的目标是建立一个匿名的互联网支付系统。 付款人可以证明交易的存在，但第三方无法获取付款信息。 电子现金试图在现有金融体系中制造一个黑洞，黑洞中流通的资金无法追踪。 David Chaum在荷兰注册了一家公司经营E-cash，并为其技术注册了专利。 这让他遭到左右两面的攻击。 Cypherpunks 认为他的商业运作和专利申请违背了 Cypherpunk 运动的宗旨，而现有的金融体系不能容忍无法追踪的资金。
B-钱
魏黛提议，下面这个，你猜对了，是中国GG。
跟后来的比特币很像。 它们都是基于P2P网络，无中心运行，通过不可伪造的计算铸币等等，只是提出了概念，并没有真正实现。 Wei Dai 是著名的密码朋克，也是著名的 Crypto C++ 库的作者和维护者。 在他的致敬中，以太坊最小的货币 Wei 以他的名字命名。
哈希现金
由亚当·巴克设计。 Adam Back 在今天的区块链行业仍然具有巨大的影响力。 他是Blockstream的创始人兼CEO，大部分比特币核心开发人员都是Blockstream的员工。
Hashcash 实际上并不是要解决一般的支付问题。 它的出发点是如何防止互联网资源被滥用，比如如何打击垃圾邮件。 Hashcash 提出通过不可伪造的哈希运算生成某种证明，类似于邮票，发送邮件时必须盖章，从而大大增加了发送垃圾邮件的成本。 Hashcash首创了通过Hash运算提供工作量证明的机制，后来被用于比特币的POW算法
除了上面提到的三个项目，还有很多其他的项目都在为区块链做贡献。 其中就有被誉为“智能合约”概念发明者的 Nic Szabo。 后面以太坊项目会提到智能合约。
区块链 1.0 比特币
在比特币之前，有区块链。 因此，比特币的重要性不言而喻。 它仍然是区块链领域最重要的项目，目前占整个数字货币市场的66%。 （参见：CoinMarketCap 数据）
比特币的历史背景可以从中本聪在比特币创世区块，也是第一个区块链中写道：
泰晤士报 03/Jan/2009 财政大臣即将对银行进行第二次救助
在比特币区块链浏览器中可以看到这句话：
因此，比特币是2008年金融危机等特定历史环境下的产物，嘲讽政府无节制的货币发行和金融体系的崩溃。 其核心需要解决：货币发行的去中心化和透明化，建立由算法规则控制的货币体系。
比特币的设计机制可以在他的白皮书中仔细阅读：
比特币的基本运行流程如下图所示：
比特币的基本运作流程
核心分为三个阶段：
交易：交易使用钱包工具进行点对点交易，并将交易信息广播到比特币网络
验证：矿工接受并验证交易的合法性，打包并“挖矿”
铸币：系统奖励成功“挖”到一定数量比特币的矿工
比特币网络稳定运行十年，取得了：
资金去中心化。
货币发行的透明度
货币流通全球化
货币交易匿名化
货币的个人所有权
这一时期的比特币在技术上被称为分布式不可篡改的电子账本系统。 提供可信的数据库环境先有区块链还是先有比特币，属于区块链1.0独有的技术。 围绕比特币，后续的很多项目都做了不同的改进，但本质上都属于一个特殊的数据库系统。
区块链 2.0 以太坊
比特币的独特魅力吸引了全球众多人士的参与。 随着越来越多的人加入，技术也在不断迭代升级。
2014 年，年仅 19 岁的 Vitalik 发表了以太坊白皮书，并与他的合作者一起，在一年后实现了以太坊的上线。 以太坊将图灵完备的虚拟机引入区块链，将整个网络变成了全世界共享的通用虚拟计算机。
维塔利克
2017年，各种基于以太坊的1cos带动了整个行业的发展，随后各种DApp应用的兴起，极大地拓展了区块链应用的广度和深度。 以太坊也因其特殊贡献和社区认可度稳居数字货币市场第二位（数据参见：CoinMarketCap）。
正因如此，维塔利克一战成神。 世人称V神。 这是他的高光时刻。 他不仅拥有巨大的影响力，而且拥有巨大的财富。 在他巅峰时期，他所拥有的以太坊价值高达近十亿美元。 区块链行业以其高度的自由度和财富的光环，吸引着形形色色的人蜂拥而至。
至此，区块链已经发展到2.0时代，从可信账本到可信计算机。 从以太坊开始，区块链不再只是一个数据库，它变成了一个计算平台。 依托平台，可以开发各种DApps（Decentralized Apps）。 关于DApps是什么，可以看我后面写的一篇长文：《万字长文讲述DApps的发展：迎接DApps大时代的到来》。
区块链3.0？
以太坊之后，区块链技术的发展趋势如何？ 抛开那些号称区块链3.0甚至4.0的项目，真正的区块链3.0技术在哪里？
从真正的技术发展跨度来看，离可信计算的范围并不算太远。 从这个角度来看，还不能算是真正意义上的3.0。但是随着应用的不断深入，在一些关键技术和应用广度上都有了新的突破
表现
区块链的“不可能三角”，又称“三角难”，是指无论区块链网络采用哪种共识机制来确定新区块的生成方式，都不能同时兼顾可扩展性（Scability）、安全性（安全性）、去中心化（Decentralization）这三个要求，最多只能三选二。
比特币和以太坊（1.0）采用POW算法，全网节点参与共识，兼顾安全性和去中心化，导致可扩展性差，TPS低。 一个比特币区块需要 10 分钟，受区块大小限制，最终每秒 7 个币进行交易。 以太坊的 tps 在 10-20 之间。 为此，许多其他项目采用了一些新的共识算法来解决这个问题。
对于性能问题，业界有两种核心解决方案：
一是采用新的共识算法，在不可能三角中牺牲一部分。
EOS采用DPOS共识，27个节点以亚秒（0.5s）的间隔出块，对节点性能和网络提交要求极高。 实际运行TPS高达5000+，满足绝大部分应用需求。 但节点数量有限，导致去中心化成都减少，受到不少人诟病。
EOS
iota采用DAG作为共识，底层区块不是一个一个的线性结构排列，而是成为一个有向无环图。 这种结构的可扩展性很强先有区块链还是先有比特币，多个节点可以同时参与共识。 理论上，性能可以是无限的。
此外，还有像Algorand这样号称解决了不可能三角问题的项目，值得关注。
还有一类扩容方案叫做Layer 2，主要围绕以太坊展开。 一种是分片方案，一种是链下方案，这里不做详细讨论。
跨链
区块链行业繁荣的背后，伴随着各个项目的发展和崛起，都有一条条独立的链条相互隔离，形成独立的信息孤岛。 没有网络效应的形成，就不可能成长和出现。 新事物。 如何突破信息孤岛问题，让不同的链能够相互通信，是跨链需要解决的问题。
围绕跨链问题，2019年，Cosmos和Polkadot备受关注。 两者形成独立的解决方案，先解决自身同质链的通信问题，再通过适配解决与其他链的跨链问题。 两者都有一个基础的核心组件，Cosmos的Tendermint和Polkadot的Substrate，可以实现一键发链。 也就是说，开发者不需要独立开发区块链系统，简单的几条命令就可以创建一条链，非常方便。
当然还有其他技术点如：Oracle、隐私保护、去中心化存储等也在不断发展。
总结
罗马不是一天建成的。
经过10+年的发展，区块链从技术上来说已经从一个可信的账本变成了一个可信的计算机平台。 核心是可信的，即区块链一直在通过算法解决价值问题。 因此，我们常说区块链是信任的机器。
解决信任问题是区块链提供的核心价值。 以后有机会再说吧。
