1.2 区块链的基本概念

单从字面上来理解，“区块链”是一个特别令人费解的技术概念与专业术语。这个概念也阻碍了许多人对区块链的理解。这对区块链理念的传播、推广与普及应用是不利的。不过，即使我们不太喜欢用“区块链”这一名词来指代其所代表的整个技术体系，但由于这一概念在业界已进行了长期传播，因此，我们仍不得不从这一概念的定义入手，来阐释其所代表的整个技术体系及其内涵。

1.2.1 区块链的定义

区块链的简单定义：区块链是互联社会构建信任的一种技术基础设施。对这一概念，本书做如下说明。

第一，区块链的应用场景是互联化的社会，或者说是以互联网作为基础设施的人类社会。

第二，区块链是一种以技术为中心的基础设施，“技术”表明了区块链解决“信任”的方案与以往的方案具有显著的不同—依托于算法、软件等技术能力，而“基础设施”即意味着区块链作为“基础层”可以支撑极其广泛的应用场景。

第三，区块链所集成解决的问题是互联社会中“信任”的建立问题，这是核心词，也代表了区块链的主体核心价值。

上述区块链的简单定义对非计算机专业的读者而言，用来理解区块链可能已经足够了，但对计算机专业的读者而言，这显然是不够的，因为其没有对区块链这一技术基础设施的组成内容进行定义。

因此，需要进一步对区块链给出定义：区块链是以在互联社会中构建信任基础设施为目标，综合运用P2P网络、非对称加密算法、共识机制等技术与手段，通过建立按时序编列、不易篡改、块链式的公共账本，构建形成开放网络信任基础的技术、运营与服务体系。

对这一概念，本书进一步给出如下解释。

第一，在互联社会搭建信任基础设施是区块链的价值目标与应用场景。

第二，区块链是一种去中心化、去中介的陌生信任体系，其关键和核心技术主要包括P2P网络技术、非对称加密算法、共识机制等。

第三，区块链在技术上实现去中心化、去中介陌生信任的核心与关键基础是具有时序、内容不易被篡改、呈块链式结构特征的公共账本数据。这个公共账本是区块链网络信任的基础，也是区块链整体技术概念的来源。

第四，区块链最终的呈现，既是一种新型的技术框架，又是一种崭新的运营体系与服务网络。

1.2.2 私有链、联盟链与公有链

根据前面对区块链下的定义，可以进一步根据区块链共识建立的范围、公共账本公开对象的不同，将区块链应用网络划分为私有链、联盟链与公有链3种不同类型，如表1-3所示。

1. 私有链

私有链即区块链共识建立的范围及公共账本的公开对象为单一主体，单一主体对区块链的网络运行及数据处理、交换与存储具有全部权利。显然，除了利用区块链的技术特性来增强数据的安全性与网络运行的可靠性外，私有链应用与传统的中心化技术相较并无特别优势，反而由于区块链技术自身固有的一些性能弱点，如同步时延较大、高并发处理能力不强等，使私有链的应用场景极其有限。

2. 联盟链

联盟链即区块链共识建立的范围及公共账本的公开对象为有限主体，如同业联盟成员之间，联盟成员平等参与区块链的P2P网络构建、公共账本创建与维护。联盟链使参与主体的共识边界由原来主体私有范围扩展至整个联盟范围，由于共识边界扩大，联盟成员之间具有了共同的信任基础——联盟链公共账本，因而联盟链成员之间在无须第三方中介参与的条件下，相互的价值交互效率将获得极大的提升。

3. 公有链

公有链即区块链共识建立的范围是面向全社会，公共账本及软件代码完全公开，任何个体与组织均可在赞同公有链相关共识机制的条件下，自由参与公有链P2P网络的建设与运营，参与区块数据的产生、传播与维护，以及各类区块链应用的开发、部署与服务运营。公有链由于完全开放，参与主体众多，特别是对具有应用开发支持能力，即支持智能合约的区块链而言，就具备了围绕相关主题，构建自治、闭环生态系统的能力，这对打破垄断型的互联网生态系统而言，具有特别重大的意义。

1.2.3 主链和侧链

区块链构建信任的核心是块链式结构的公共账本，公共账本的产生方式及公开范围决定了区块链的属性。根据区块链的交易数据是否列入区块链的公共账本，把相应的交易数据所构成的区块数据链称为主链或侧链。

1. 主链

主链即由公共账本构成的数据链。任何区块链均有唯一和统一的公共账本，即主链。列入主链的数据，可以被所有区块链用户所同步并访问。主链数据由于需要达成全网共识，并实现全网同步和验证，因此列入主链的数据的产生、传输与存储成本都相对较高，适用于区块链中核心数据和高价值数据的存储。

2. 侧链

侧链即与主链在某些区块发生关联，但主体数据并未列入公共账本，而是作为独立数据链由区块链中部分节点或用户所创建、同步与存储。侧链可以缓解主链网络资源、数据存储资源有限，以及处理与存储成本较高的问题，可作为一种提升区块链并发处理能力的有效手段，用于有限范围节点或用户之间进行区块链应用及数据的处理与存储。

主链与侧链可通过一定技术机制实现信息、数据及其代表价值的相互转换和传递，如图1-1所示。