分布式账本技术（Distributed Ledger Technology）和区块链（Blockchain）的简要介绍

Distributed Ledger Technology (DLT)

分布式账本技术是应用在资本市场最重要的区块链技术，该技术可以移除当前市场基础设施中的效率极低和成本高昂的部分。

分布式账本，从实质上说就是一个可以在多个站点、不同地理位置或者多个机构组成的网络里进行分享的资产数据库。在一个网络里的参与者可以获得一个唯一、真实账本的副本。账本里的任何改动都会在所有的副本中被反映出来，反应时间会在几分钟甚至是几秒内。根据网络中达成共识的规则，账本中的记录可以由一个、一些或者是所有参与者共同进行更新。

MBA 智库·百科

什么是 ledger？

ledger 是对 maintenance 和 property 的记录。其中 property 包括钱、房屋、信息等等，而 maintenance 则是指对 property 的交易、所有权的更新等。任何有价值的信息交换我们都可以看作是 ledger。

ledger 的发展：

有了去中心化的分布式数字账本，才有了 DLT 的发展。

我们可以分别根据是否需要识别节点的身份以及读取数据的权限对 DLT 做个简单的分类：

另外一种分类方法可能更加直接，我们将私有区块链划分到 Permissioned 底下，而将公有区块链划分到 Permissionless 下：

其中，Consortium Blockchain 为行业区块链，它既没有完全的中心化也没有完全的去中心化，会由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，其它节点可以在记账人的允许下加入或离开区块链网络。

对于私有区块链来说，只有单个（或者）少数节点负责区块链的维护（写入权限），和传统的数据库系统一样，是完全中心化的。而在公有区块链中，任何人都可以参与其共识过程，发送交易，某个节点可以随时离开、加入。

这里我们列出公共区块链会存在的一些问题：

• Limited Transactions：例如比特币区块链每秒只能处理少于 10 个 transactions
• Limited Block Size：例如，比特币只有 1 MB 大小的 block 尺寸
• Energy Consumption：公有区块链会基于所谓的工作量证明（Proof-of-Work，PoW）技术来实现，比特币就使用该技术，它会导致大量的时间以及能源消耗

我们在开头提到过，DLT 本质上可以看作是一个数据库，但它和传统的数据库管理系统（DBMS）有所区别：

---

Blockchain Basics

DLT 中的数据管理与组织可以通过多种方式实现：

• Linear linked list of blocks
• Directed Acyclic Graph (DAG) 有向无环图
• Tree-like data structures，树形结构

如果 DLT 是基于区块链条实现的，这就是我们通常所说的区块链。当然，以 DAG 或者树形结构实现的 DLT 我们也可以叫做区块链。

区块链的定义："区块链"是一种数据结构，其中的数据是只读的，一旦进入区块链就不能修改，新的数据只能在区块链的末端追加，这使得区块链非常难以篡改。

区块链的特性使得它记录的信息较为可靠，避免了来自第三方不信任的问题。区块链在本质上将可信的第三方从交易各方的中间移除，并在不信任和未知的环境中公开建立信任。

一个区块链的形象示意图如下：

它包含三个要素：block、chain 以及 transactions。

1. block
   一个 block 是存储信息的基本组成部分。例如，block 中可能含有的内容：
   

2. chain
   每个 block 都需要被链接在一起来形成区块链。如我们前面所说，这些 blcoks 可以使用线性顺序来链接，但可能会有扩展性、快速索引、安全性等问题。我们也可以用图或者树形结构来进行链接。

3. transactions
   可以存储不限于交易相关的任何信息，如财产所有人、数字货币、贷款；也可以存储类似出生、死亡记录、土地记录等信息。这些交易信息可以被用来追踪货物的流通信息。

我们刚刚对比过 DLT 和传统的 DBMS 的一些区别。下面我们来具体看看区块链和传统的数据库系统相比，有哪些特性。

Decentralization

区块链没有中心管制，通过分布式的计算与存储，各个节点可以独立进行数据的管理、控制。

Transparency

任何人都可以追踪交易历史，这使得区块链系统高度透明、开放，对于公共区块链系统来说尤其如此。

Immutability

一旦某个交易信息被添加到区块链上，并由节点验证，该交易信息就不能被随意篡改。

Availability

由于区块链的分布式和去中心化性质，ledger 本身对节点来说是可用的，因此与中心化系统（有单点故障）相比，该系统的可用性很高。

Pseudonymity

区块链系统中的节点使用假名，即节点的身份信息不需要公开或验证。因此，区块链系统可以很好保护隐私。

Security

区块链的安全性体现在：

• 强有力的公钥/私钥，传统的数据库系统并不使用
• 哈希算法，传统的数据库系统并不要求对每条数据使用哈希算法
• 数字签名
• 加密技术

Non Repudiation

一旦某个 transaction 被添加到区块链节点上，它的所有权就归这个节点所有，不可改变。

---

Example: Food Supply Chain

将区块链技术运用于食品供应链，可以帮助我们提高透明度和可追溯性。我们在食品供应链的每个阶段监测食品状况，并记录食品的状态，这样可以明确食品具体是在哪个环节出现了问题。如果发现食品受到污染，就要立刻召回。

区块链的高透明度也使得商家无法在商标上做手脚，必须对相应物品作对应的分类以及标价。

通过创建一个透明的交易环境，以及供应链参与者之间的互相合作，区块链技术帮助人们对整条供应链进行透明化监督，降低食品安全危害、杜绝欺诈、减少浪费。