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“We are cancelling sporting events, school, office work, what we really need to cancel is 2020!”
- Lebron James
2020至今，相信大家有相同的感慨。澳洲大火、新冠病毒、蝗虫灾难，重重打击接连而至。由于疫情，美国长达11年的牛市宣告终结，经历4次熔断。截至上周，已蒸发近6万亿美金。在这种环境下，曾被比作永不贬值的黄金，被投资者视为避险资产的比特币也同样未能幸免于难。1BTC从3月11日的7900美金跌至3月12日的5800美金。24小时之内跌幅将近30%，迎来7年交易来最黑暗的时刻。
可能很多人会问，天天听身边的人谈及比特币、区块链，听起来很高级，但是它们到底是什么？这种虚拟的货币，怎样被赋予价值？How in the world does the blockchain work? 接下来，我们将言简意赅，以不涉及technical细节的语言，为大家仔细介绍一下以比特币为首的虚拟货币和区块链的本质和功能。
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区块链能解决我们什么问题？
“For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong.”
- H.L. Mencken
每一项革命性的技术的诞生，都有着同样的使命：解决目前人类社会的问题，提高大家的生活水平。因此，想更深入的了解区块链，首先要知道它能为我们解决什么问题。
假设你有朋友小明。他在疫情期间失去了工作，急需用钱，向你索求1000块钱度过难关。患难见真情，你毫不犹豫地用微信将钱转给小明。表面上简单的程序背后，是银行对你个人账户的操作。银行对你身份进行了认证，查询你剩余金额是否足够支付这笔钱，最后将这笔转账记录在案。显然，在这个过程中，你和小明必须通过信任第三方（银行）来完成这笔交易。这就是现今体系的问题——个体之间想要互相建立信任并完成交易，必须通过银行这样的第三方平台。
But why is that a problem? 我们一直都是在这样的体系中生活的。问题是当银行那边出现了例如记录失误、系统故障、人为干扰等事故，我们也没有任何的办法。将自己的心血钱全权交给第三方管理，等同于将所有的鸡蛋都放在别人的篮子里。而区块链的本质，就是在个体间建立信任，在无需第三方的情况下完成交易。Problem solved.
区块链是怎么运作的？
But how does it work? 首先，区块链运作的前提是有足够的人（至少三人）想要脱离现存的体系，自己建立信任关系。我们现在假设有十位有志青年想做这个事情。在区块链中，他们每个人都能在隐藏自己身份的情况下看到所有人的交易记录。
伊始，每个人有一个空白的文件夹，用来存“区块“。每当有交易产生，所有人在自己的区块上记录下这笔交易的具体明细。写满了的区块放入文件夹，用下一个空白区块继续记录。这样，我们的文件夹就包含了所有的交易记录，方便查询。
“我要转1000块钱给小云啦！”小腾向大家喊道。所有人，包括小腾和小云，查询小腾是否有足够的余额支付这笔钱，然后在自己的区块记录下这次交易，细节如发出人，接收人，金额，日期等。当所有人都记下后，这一次交易就结束了。任何两个人之间产生交易大家都进行同样的操作。我们假设一个区块能够记录十次交易，那么当第十次交易完成后，大家就要把自己记录满的区块放进文件夹，使用新的区块开始记录，以此类推。
区块链的安全性和不变性
那么，我们怎么确保将要被放进文件夹的区块的安全性和不变性？如果有人为了一己私欲想要篡改记录的内容怎么办？我们必须将区块中的数据进行“密封”，也就是加密，使其永久可靠，永远可以被信任。密封的方法就是区块链的精髓所在，也是它广受科技宅热衷的原因。过程中需要使用极其复杂的数学加密算法——哈希函数（Hash function）。
在这里我们不深入探究哈希函数的原理，我们可以简单将其看做是一个black box。把交易记录放在里面，咕噜咕噜运作，吐出来的是一串乱码。这个black box有一个非常重要的特性：只知道输出值，想要获得输入值非常困难，基本上不可能。如果同时知道输入值和输出值，想要验证输出值是由输入值经过加密后得到相对容易。
假设当前区块的要求是放入black box后得到的Hash前三位为0（我们仅用此举例，真实问题要困难很多）。输入值为上一个区块的Hash（已知）+ 当前区块体的Hash（未知）。这个时候我们十个人要做的就是每个人计算当前区块体的Hash是多少的时候能满足输出值前三位为0。当十个人中的任何一人完成了这项复杂的工程，获得了当前区块体的Hash，他这时就要把这个Hash通知大家，当所有人都验证了确实无误，这个Hash就成为了此区块体的加密码。终于，这个区块可以被放到文件夹里了！在这里我们可以发现，因为每一个区块中都包含了上一个区块的Hash，所以我们的文件夹的结构是一个区块连着下一个，形成了锁链。因此，这个文件夹，就是所谓的区块链。
为什么这样的加密方式能保证安全性、不变性？
假设十人当中有一个人想要篡改某一个区块的内容，那么这个区块的Hash也就变了。因为每个区块都包含了上一个区块的内容，为了让后面的区块还能连到它，这个人必须同时修改之后所有的区块，不然被改掉的区块就会脱离区块链，形成分叉。因为以一个人所拥有的能力和资源是不可能超过九个人共同推进的主链（如上述想要改变一个Hash都是很大的工程），所以这个体系确保了最长的区块链永远都是安全可信的。
虚拟货币的诞生
One last thing... Hash的计算过程既然如此复杂，为什么我们还要绞尽脑汁去算呢？因为若你是区块链上某区块第一个算出Hash的大神，会有额外的奖励，作为你耗费CPU功率和电能的回报。于是，虚拟货币诞生了。在比特币的区块链上计算出Hash，就能获得相应数量的比特币。当有足够多的人拥有这种凭空创造出来的虚拟货币后，它也就被赋予价值，让更多的人想拥有，继续推动它的价值。
至此能够看到，因为有区块链，我们的十人小组再也不需要依赖第三方平台来管控自己的任何交易了。区块链提供的安全性和不变性，让我们能够确保自己的所有记录无论多久以后都完好无损。同时，我们自己为区块链做出的贡献，也有虚拟货币作为回报。这就是区块链的本质，也是其魅力所在。
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